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为什么你在游泳池里总情不自禁地想尿尿?

七君 把科学带回家 2018-11-23

本文由公众号 “把科学带回家” 提供
给孩子最好的科学教育


老实说吧,你是不是和我一样,下水不久就想尿尿?


一进游泳池就想尿尿,这是道德的败坏,还是人性的扭曲?


实际上,在游泳池里呆一段时间就想尿尿在很大程度上是个纯生理问题,是所有人都会遇到的现象,它有一个名称,叫做浸泡利尿(Immersion Diuresis)



说到浸泡利尿的原因嘛,当你身体的大部分没入水中后,或者有意无意地憋气时就会引发潜水反射(Diving reflex)。哺乳动物,甚至所有脊椎动物都有潜水反射,潜水反射的主要目的是为了减少在水下的耗氧。


潜水反射时,你的心跳变慢,你体表的血管(周围血管)会收缩,迫使血液回流到心脏。这个过程,就叫做外周血管收缩(peripheral vasoconstriction)。如果整张脸没入水中,潜水反射会更明显。




那么,血液流回心脏会怎样呢?


这就是问题的关键了。你的身体对血压有一套比较严格的控制系统,主要靠血管里的压力感受器(baroreceptor)


大部分压力感受器的性格差不多可以描述成超耿直的处女座。比如,如果血管因为血压很高而膨胀,那么这些钢铁处女座压力感受器就会立刻做出反应,让心脏别跳这么快,从而减少血压。说它们处女座是因为它们的工作非常细致,所以你一般情况下不会感到自己血压的起伏。没有别的意思。


另外一类压力感受器属于内向的处女座,它们叫做心房容量感受器(Atrial volume receptors),长在你的心房里。


为什么说它们内向呢?因为它们在心脏面前超腼腆的,不敢直接拿心脏怎样,而是暗戳戳地找肾脏帮忙,让肾脏通过调节你的尿量来调节你的血量,从而调节血压。说它们处女座是因为它们办事仔细啊。


虽然它们都是处女座,但它们都超爱你的小心肝,被它们时刻保护着的你有没有感受到小小的确定的幸福?



心房容量感受器长在心房里,能感受机械压力。



当你的身体一部分没入水中后,心脏里有更多的血液进进出出,你的心脏就会变肿,心房内的血压增加,导致心房容量感受器被拉伸。为了降低血压,减少心脏里的流量,心房容量感受器就会向肾脏发出信号,你的一部分血液就变成了尿。


不过呢,因为内向的心房容量感受器的调节速度比较慢,所以你大概下水后要过一段时间才会有尿点出现。美国国家海洋和大气管理局(NOAA)测算过,如果你的身体泡在冷水里,在第一个小时里大概每分钟会产生0.75毫升的尿液,一小时大概45毫升,也就是差不多一两可乐那么多。



当然,这也是你为什么游泳后嘴巴特别渴的原因,因为你身体里的水分被挤到了膀胱里(或者泳池里)了嘛。


虽然普通人下水后会有浸泡利尿的反应,但是许多游泳运动员的身体,尤其是他们的心血管系统已经适应了水压造成的生理变化。这也是为什么游泳有助于心血管健康的一个重要原因。



说到这里,就不得不聊一聊老是躺着或坐着的死宅的血量和尿量了。


人在大地上站着的时候,腿部血液受到重力下沉。但是在太空的微重力环境中,原本在腿部的血液会更多地流到心脏附近,使心脏附近的血压增高。


这一来二去,心房容量感受器也会搞事情,为了降低心脏的血压,它会让宇航员的肾脏血液变成尿液。所以宇航员的血量会比在地球上少10-15%。


这个情况对于老躺着或坐着的死宅也是成立的。在床上躺太久,或坐太久的效果和微重力差不多,会让心脏的血压会比站着时更高(坐着比站着的收缩压高2毫米汞柱,躺着比坐着高5毫米汞柱)。因此,死宅的心房容量感受器会让他们的部分血液变成尿液,通过上厕所降压。



先别急着站起来活动,因为更可怕的事情会发生在宇航员和死宅的双脚重新站立的时候。


当宇航员和死宅重新让双腿接触大地时,就会发生直立性低血压(orthostatic hypotension),他们会感觉头晕眼花,因为重力突然把血液从心脏拉回双腿。这也是你突然站起来的时候会头晕的原理。



这个时候,他们身体里的压力感受器(主要是主动脉弓还有脖子上的颈动脉窦的)就会使心跳加快,让更多的血液进入心脏,企图用这种方式增加血压。但是由于血量不足,这个反应可能不会奏效,他们可能会晕倒。


肥宅们显然也考虑到了血量不足使生命值迅速流逝的情形,所以特别预备了加了枸杞的肥宅快乐水,为自己补充因为对着电脑太久而流失的体液,防止自己哪天站起来的时候缺血晕倒。



所以不要再嘲笑肥宅快乐水了,那是他们的补血饮料好吗?


总之呢,当他们劝女孩子多喝热水时,真的是发自肺腑的经验之谈啊。










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参考资料:

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Gooden, B. A. (1994). Mechanism of the human diving response. Integrative physiological and behavioral science, 29(1), 6-16.

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Pendergast, D. R.; Lundgren, C. E. G. (1 January 2009). "The underwater environment: cardiopulmonary, thermal, and energetic demands". Journal of Applied Physiology, Vol. 106 no. 1. American Physiological Society. pp. 276–283. 

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