例如,钠元素缺乏的受试对象感到犯困,是由细胞中盐与水的相对运动引起的。水和水中的溶质会从自身的高浓度区域向低浓度区域发生净迁移,这样的迁移过程分别被称为渗透和扩散。这两种过程的动力都是原子的热运动,而你的健康也依赖于这两者之间非常不确定的关系。结构精致的细胞膜让水分子比盐的离子更容易通过—水分子通过氢键聚集在这些离子周围,使其变得臃肿。因此,钠离子主要依靠蛋白通道与离子泵(一类特殊的载体蛋白)才能穿过细胞膜。在运动不息的原子王国,在细胞与外界环境之间,简单地挡上一层选择性渗透膜就足以产生显著的效果。
如果你将一个红血球细胞放到一滴纯水中,然后在显微镜下进行观察,很快你就会看到它在膨胀,然后像一只充气过头的气球一样炸开。这是因为水分子可以很容易借助“原子之舞”穿过薄薄的细胞膜进入细胞中,但盐的离子却被困在细胞内。水在不断进入,盐分又不能渗出,这样的不平衡就导致了细胞的膨胀。不过,在浓度非常高的盐水中,情况则会相反,红血球会发生萎缩:水分子向外的渗透作用与自外而内的扩散作用不相称,因为钠离子不能穿过这层细胞膜屏障。
细胞中水与盐这种不同步的运动方式可以产生显著的效应。例如,钠离子缺乏会引起红血球膨胀,使之不再能够轻易通过狭窄的毛细血管,由此引起的堵塞会迅速导致全身缺氧,麦克坎斯的那些病人出现嗜睡症状就是这个原因。麦吉所描述的那些令人不适的脱水效应,也可能是由渗透压不平衡所导致的细胞尺寸变化引起的,当然你大可不必去沙漠里亲自走上几天来体验。不过,你也可以通过喝入大量的水,体验细胞尺寸的反方向变化。

你的眼泪则会通过类似过程让你远离感染。泪水中有一种溶菌酶,可以破坏细菌坚硬的细胞壁。当空气中的细菌落到你湿润的眼窝中时,它们的细胞壁会在溶菌酶的作用下变得不堪一击,不能够抵抗渗透压膨胀,随着它们在这里胀开并瓦解,诱人的绿洲瞬间变成了死亡陷阱。盘尼西林和其他抗生素也会先削弱细菌的细胞壁,然后征用你的体液作为防御型渗透压武器。

一个典型的相对久坐的美国成年人,每天都会通过几百万微腺体,像挤牙膏一样将30盎司(0.85千克)汗液挤到皮肤表面。你前额的每平方英寸皮肤都有几百个汗腺,不过其他部位则有多有少。比如,你的手臂皮肤上每平方英寸分布着将近1000个汗腺,而在你的手心上,汗腺密度相当于这个数字的两到三倍。甚至,你汗水中的成分也会随着部位与环境发生变化,那些让腿保持凉爽的汗水,通常就比手臂上的汗水盐度更低,而在你的腋窝,富含油脂与蛋白质的“情欲汗水”会在微生物的作用下,产生
特殊的“香味”,可以起到社交暗示的作用。
算上肺部呼出的蒸气以及肾脏与结肠分泌的大量排泄物,一名成年人在没有剧烈运动时每天会损失5到6品脱(2.5到3升)水,因此每天都需要进行补充,使身体中的水量维持在11加仑(41升)。如果在这个平衡关系中再考虑剧烈运动和高温天气,那么一天消耗2到3加仑(7.5到11升)水也很容易,这些水中会含有大约1盎司(28克)盐。这种持续的体液损耗会让你的身体更易因脱水而受损,而且比饥饿的影响更大。如果你的正常饮水总是不能被满足,一旦出现结构性影响,你的身体就会开始慢慢衰竭。