生活中我們經(jīng)?？吹?，海綿或者毛巾浸水后會(huì)吸收水分變大變重，但人淋雨泡澡或者游泳后體積和體重都不會(huì)有明顯改變，口喝大量飲水后人的體積也不會(huì)有明顯變化。
這是因?yàn)?，與無生命物質(zhì)不同，人體表皮細(xì)胞（包括外表面的皮膚細(xì)胞和內(nèi)表面的腸上皮細(xì)胞等）對(duì)于外界物質(zhì)進(jìn)出具有嚴(yán)格的管控機(jī)制。什么樣的物質(zhì)可以進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)部，什么樣的物質(zhì)不能進(jìn)入，什么樣的物質(zhì)能排出細(xì)胞外，都需要遵循嚴(yán)格的生物化學(xué)機(jī)制。
一般物質(zhì)如何進(jìn)出細(xì)胞
人體細(xì)胞膜由磷脂雙分子層鑲嵌著多種蛋白質(zhì)分子組成，磷脂雙分子層兩側(cè)是親水性的磷酸頭，中間是疏水性（親脂性）的脂質(zhì)尾；蛋白質(zhì)可形成通道、空隙或者作為載體幫助物質(zhì)運(yùn)輸。物質(zhì)進(jìn)出人體細(xì)胞膜主要有三種方式：被動(dòng)運(yùn)輸，主動(dòng)運(yùn)輸和囊泡運(yùn)輸。
上圖為細(xì)胞膜模型，粉色小球和紅色長條分別表示磷脂頭和脂質(zhì)尾，藍(lán)色長柱表示蛋白質(zhì)分子。
1）被動(dòng)運(yùn)輸，指物質(zhì)順著濃度梯度跨膜的運(yùn)輸方式，運(yùn)輸過程無需提供能量，運(yùn)輸動(dòng)力來自膜內(nèi)、外物質(zhì)的濃度梯度勢能或電位差。被動(dòng)運(yùn)輸主要分為兩種：
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簡單擴(kuò)散，也叫自由擴(kuò)散，是小分子物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)闹饕绞?，擴(kuò)散速度快慢取決于物質(zhì)的大小、親脂性和極性。不帶電的小分子如氧氣、二氧化碳和酒精能快速通過，但極性大的水、尿素和甘油等，跨膜速度較慢。
易化擴(kuò)散，也叫協(xié)助擴(kuò)散，是物質(zhì)順著濃度差借助載體蛋白或者通道蛋白跨膜的運(yùn)輸方式。葡萄糖、氨基酸、核苷酸等營養(yǎng)物質(zhì)和Na+、K+、Ca++等帶電荷的離子都可通過易化擴(kuò)散跨膜，速度受濃度梯度和載體數(shù)量影響。
上圖顯示的是水分的運(yùn)輸，主要是通過水通道和蛋白質(zhì)縫隙進(jìn)行，不需要能量，受通道和蛋白數(shù)量限制，不會(huì)無限進(jìn)行下去。所以活著的人不會(huì)因長時(shí)間游泳后像海綿一樣變得膨脹腫大，面目全非。
2）主動(dòng)運(yùn)輸，指物質(zhì)逆濃度梯度跨膜的運(yùn)輸方式，這種運(yùn)輸不僅需要載體蛋白，還需要細(xì)胞提供能量/ATP。比如鈉-鉀泵每分解1個(gè)ATP分子，可以逆濃度梯度排出3個(gè)Na+和攝入2個(gè)K+。
3）囊泡運(yùn)輸，指通過膜包裹，形成囊泡，與膜融合或者斷裂來運(yùn)輸物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的運(yùn)輸方式。細(xì)菌、病毒等異物、血漿脂蛋白顆粒、大分子營養(yǎng)物質(zhì)、多肽類激素等的運(yùn)輸主要是通過這種方式。
酒精如何進(jìn)出人體細(xì)胞
酒精，學(xué)名乙醇，化學(xué)式為C2H5OH，具有極性/親水性，可與水以任意比混溶；同時(shí)酒精還具有一定非極性/親脂性特性，能溶于多種有機(jī)溶劑。
1）酒精可輕松跨膜
分子量小，同時(shí)具備親水性和親脂性，使得酒精能夠輕易跨過細(xì)胞膜，順著濃度梯度擴(kuò)散到細(xì)胞膜外濃度低的一側(cè)，直至兩側(cè)濃度達(dá)到平衡，就像顏料在水中逐漸擴(kuò)散均勻一樣。
如上圖所示，酒精可以
順著濃度梯度直接跨過磷脂雙分子層——簡單擴(kuò)散
穿過細(xì)胞膜上的水通道和蛋白質(zhì)空隙跨膜——易化擴(kuò)散
也就是說，酒精可以通過簡單擴(kuò)散和易化擴(kuò)散兩種方式，順著濃度梯度擴(kuò)散到細(xì)胞膜外濃度低的一側(cè)。這是一種被動(dòng)擴(kuò)散過程，不是細(xì)胞的主動(dòng)選擇，也不需要細(xì)胞提供能量，只要膜兩側(cè)存在濃度差就可以一直進(jìn)行下去。
2）酒精可快速從一個(gè)細(xì)胞進(jìn)入臨近細(xì)胞
雖然人體細(xì)胞膜同時(shí)有親水層（兩側(cè)磷脂頭）和親脂層（中間脂質(zhì)尾），但細(xì)胞內(nèi)部的細(xì)胞內(nèi)液和不同細(xì)胞之間的細(xì)胞間質(zhì)則是水溶性的，高度的親水性使得酒精能順著濃度梯度從一個(gè)細(xì)胞快速擴(kuò)散到臨近細(xì)胞。
酒精在人體通行需要過的3個(gè)主要關(guān)卡
喝下去的酒精從消化道表面進(jìn)入人體其他部位，需要通過三類不同的屏障。
1）上皮屏障
所有進(jìn)入消化道的食物必須通過上皮細(xì)胞才能進(jìn)入人體內(nèi)部，比如我們吃下去的肉類，只有被消化分解為氨基酸之后才能被上皮細(xì)胞吸收進(jìn)入體內(nèi)。
酒精進(jìn)入人體可不需要細(xì)胞“同意”，就像下面這張圖顯示的（從左往右），酒精可以順著濃度梯度，直接從小腸腔內(nèi)暢通無阻地?cái)U(kuò)散，通過腸上皮細(xì)胞，進(jìn)入組織間隙，然后滲入臨近的毛細(xì)血管中，簡直就像鋼筆水洇透衣服一樣自如。
2）血管屏障
人體血管壁是由一種特殊的扁平內(nèi)皮細(xì)胞組成，毛細(xì)血管壁僅由單層內(nèi)皮細(xì)胞組成，以便于血液和附近細(xì)胞之間的氣體交換。這些內(nèi)皮細(xì)胞松散地排列在一起，細(xì)胞之間留有空隙，且毛細(xì)管膜上還有可短暫開啟和關(guān)閉的窗孔，這種結(jié)構(gòu)不僅方便了水和營養(yǎng)的運(yùn)輸，也方便了酒精的擴(kuò)散。
酒精一旦進(jìn)入毛細(xì)血管，就像從沼澤地進(jìn)入高速公路，可隨著血液循環(huán)快速去往全身各個(gè)器官。
3）血腦屏障
人體各器官毛細(xì)血管的組成基本相似，只有一個(gè)特例，那就是大腦的毛細(xì)血管。
與其他毛細(xì)血管不同，大腦毛細(xì)血管中的內(nèi)皮細(xì)胞緊密排列在一起，且毛細(xì)管壁上沒有窗孔。大腦毛細(xì)血管與外部的周細(xì)胞、星型膠質(zhì)細(xì)胞末端、小膠質(zhì)細(xì)胞和神經(jīng)細(xì)胞等組成血腦屏障，嚴(yán)密管控血液和淋巴液中的物質(zhì)，防止它們進(jìn)入大腦。
上圖左側(cè)為外周器官的毛細(xì)血管，右側(cè)為大腦毛細(xì)血管。
這樣復(fù)雜的屏障結(jié)構(gòu)確實(shí)讓固若金湯的頭腦防止其他有害物質(zhì)進(jìn)入，但對(duì)酒精來說卻毫無作用！同時(shí)具有的親水性和輕微親脂性使得酒精能順著濃度差，暢通無阻地進(jìn)入大腦各個(gè)部位。
酒精進(jìn)入大腦后引起的人的各種步態(tài)、語言、視覺以及認(rèn)知的改變就是所說的醉酒，英文則為intoxication，常被翻譯為醉酒，實(shí)際上直譯就是中毒！對(duì)一個(gè)酒文化大國而言太冒犯了，我們就更愿意說是喝醉了。
小結(jié)
人體擁有嚴(yán)密且復(fù)雜的機(jī)制，可以防止外界物質(zhì)隨意進(jìn)出人體，或者物質(zhì)在人體不同細(xì)胞和不同身體部位之間進(jìn)出。藥物需要被吸收進(jìn)入細(xì)胞，通過人體的上皮屏障、血管屏障和血腦屏障等幾個(gè)或全部屏障，才能作用于目標(biāo)，發(fā)揮療效。
包括人類在內(nèi)的大部分生命，在漫長進(jìn)化過程中形成的這套復(fù)雜過濾機(jī)制對(duì)于酒精來說，卻形同虛設(shè)。只要存在濃度梯度，酒精在人體內(nèi)就可以自由擴(kuò)散，直至細(xì)胞凋亡或死亡。
不過也不必因此驚慌，這種情況在現(xiàn)實(shí)生活中基本不會(huì)發(fā)生。因?yàn)闆]有人會(huì)把自己泡在酒精中，且人類還擁有分解酒精的能力。進(jìn)入人體內(nèi)的酒精可以被肝臟分解，通過肺呼吸出去，隨著尿液排出去，或者出汗揮發(fā)掉。即便我們喝酒喝下了酒精，或不情愿地吸入了酒精，甚至皮膚吸收了酒精，自己的身體也會(huì)努力把它們代謝出去。
可能有人看到過奇聞：有人用活蛇泡酒，用以養(yǎng)生保健，泡了很長時(shí)間后，喝酒時(shí)竟然被酒里的蛇咬了一口，差點(diǎn)喪命。這并非不可能，因?yàn)楦叨劝拙浦芯凭珴舛纫话阋苍?0度以下，且蛇是冬眠動(dòng)物，在酒精中能存活的時(shí)間要遠(yuǎn)長于不能休眠的動(dòng)物。順便說一句，被咬不是不可能，而泡酒健身的這種方法既危險(xiǎn)又沒有科學(xué)依據(jù)，至多只能提供心理安慰，不值得嘗試。
經(jīng)常喝酒不一定會(huì)致命，但頻繁的酒精跨膜卻會(huì)損傷所到之處的各個(gè)細(xì)胞和各道屏障，為了健康，建議還是不要多喝酒。
酒的話題還沒有結(jié)束，下期，食與心將介紹酒精可以在我們身體里滯留多久，幾個(gè)小時(shí)、還是幾天？別忘了關(guān)注。
參考材料
