¿Qué le pasaría a un humano que bebió solo D2O?

Answer 1

La gente de los Videos Periódicos abordó esta pregunta en una de sus entregas hace unos años:

Beber D2O, naturalmente, reemplazará parte del H2O en su cuerpo y eventualmente sustituirá parte del hidrógeno con deuterio. Resulta que el deuterio no se comporta exactamente como el hidrógeno estándar, químicamente hablando, y esto tiene el efecto no deseado de alterar algunos de los procesos químicos fundamentales en el cuerpo. Las cosas no funcionan como se supone que deben hacerlo. Las células en su cuerpo no pueden funcionar correctamente si reemplaza el hidrógeno en ellas con deuterio, y eventualmente mueren.

Si bebes lo suficiente, puede matarte, pero debes beber lo suficiente para reemplazar el 50% del agua “ligera” regular en tu cuerpo con agua “pesada” antes de llegar a este punto y, como señalan, Tal propuesta sería prohibitivamente costosa. Sin embargo, si tiene dinero para gastar, podría salirse con la suya bebiendo un vaso de las cosas, si lo desea.

De todos modos, es difícil decir con precisión qué procesos corporales se descompondrían primero y qué, específicamente, lo mataría. Dado que afecta las células de su cuerpo de manera bastante uniforme y las cosas comienzan a desaparecer por todas partes, imagino que los síntomas imitarían otras muertes celulares sistémicas, como el envenenamiento por radiación.

Answer 2

Como el deuterio reemplazó el hidrógeno en su cuerpo, lo mataría.

La razón de esto es sutil pero inexorable. La única diferencia entre el hidrógeno y el deuterio es su peso atómico, ya que el deuterio es dos veces más pesado.

Pero la consecuencia de eso se ve en la cinética en dos niveles:

Cinética de difusión de D + vs H +

Cinética de cada reacción individual que involucra moléculas deuteradas vs moléculas hidrogenadas. (esto se basa en el efecto del isótopo cinético)

El problema con la cinética de difusión: por lo menos, causará estragos en los sistemas de transporte de protones. Esto hará que sea muy difícil mantener el sistema digestivo funcionando bien, pero lo que es más importante, estresará gravemente a los sistemas responsables de mantener el pH en la sangre. O tus riñones se van o nuestro pH sanguíneo se desequilibra, cualquiera de los dos es suficiente para matarte.

Una cinética más lenta en las reacciones bioquímicas será igual de dañina. Los cambios en la cinética para la síntesis de proteínas probablemente no serían críticos en la mayoría de los casos (las células pueden adaptarse aumentando su número de ribosomas, hasta cierto punto) lo mismo ocurre con los procesos de ADN (síntesis de ARN, etc.).

Sin embargo, el verdadero problema surge cuando observas cómo se transporta la energía. Disminuya la cinética de algo así como el ciclo de Krebs y comiencen problemas serios: las neuronas en particular tendrían dificultades para tener suficiente energía disponible para mantener el potencial necesario para transmitir señales y agravaría los problemas con la síntesis de proteínas: se requiere más maquinaria celular pero menos energía para hacerlo funcionar.

Algunos estiman que esto se volverá letal cuando el 50% del hidrógeno haya sido reemplazado por deuterio. Beber un solo vaso de D2O es inofensivo, ¿pero beber solo D2O? Esa es una sentencia de muerte. Agregaría una particularmente desagradable, ya que al final verás una falla orgánica múltiple junto con un daño neurológico extenso.

Answer 3

Dudo que haya muchos cambios notables. Si bien las propiedades físicas (masa, densidad) de los isótopos difieren, sus propiedades químicas son casi indistinguibles. Una molécula de agua pesa alrededor de 18 Dalton, una molécula de agua pesada pesa 20, por lo que terminaría aproximadamente un 10% más pesado, pero no puedo convencerme de que los procesos bioquímicos se verían muy afectados. No estoy seguro: las tasas de difusión de macromoléculas pueden verse afectadas.

EDITAR: Estoy corregido! Parece que alguien con mucho D2O de sobra (y / o equipo de reciclaje) les dio a las ratas agua pesada para beber y se comportó de manera suficientemente diferente al agua normal como para causar problemas, y finalmente resultó fatal cuando aproximadamente la mitad de su agua corporal había sido reemplazado. Me pregunto si incluso ha habido novela de asesinato donde D2O era el veneno. ¡Cuesta alrededor de $ 700 por litro y, por lo tanto, la dosis letal mínima sería de alrededor de $ 20,000!

Answer 4

Hay efectos tóxicos en altas concentraciones.

un grado de deuteración del 25% causa esterilidad (a veces irreversible), porque no se pueden desarrollar gametos ni cigotos. Las altas concentraciones de agua pesada (90%) matan rápidamente peces, renacuajos, gusanos planos y Drosophila . Los mamíferos, como las ratas, que reciben agua pesada para beber mueren después de una semana, en un momento en que el agua de su cuerpo se acerca al 50% de deuteración.

El modo de muerte parece ser el mismo que en la intoxicación citotóxica (como la quimioterapia) o en el síndrome de radiación aguda (aunque el deuterio no es radiactivo), y se debe a la acción del deuterio en la inhibición general de la división celular. Es más tóxico para las células malignas que las células normales, pero las concentraciones necesarias son demasiado altas para el uso regular.

Al igual que en la quimioterapia, los mamíferos envenenados con deuterio mueren por una falla de la médula ósea (sangrado e infección) y de las funciones de la barrera intestinal (diarrea y pérdida de líquidos).

Agua pesada

Concentraciones más altas (generalmente> 20% del peso corporal) pueden ser tóxicas para los animales y las células animales. Se han observado efectos sobre el sistema nervioso y el hígado y sobre la formación de diferentes células sanguíneas. A nivel celular, D20 puede afectar la mitosis y la función de la membrana. Los protozoos pueden soportar hasta un 70% de D20. Las algas y las bacterias pueden adaptarse para crecer en un 100% de D2O y pueden servir como fuentes de una gran cantidad de moléculas deuteradas

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Usos farmacológicos y perspectivas del agua pesada y compuestos deuterados.
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Answer 5

Si bebieras agua pesada morirías de deshidratación. Sus riñones se irían, quedaría inconsciente ya que su drenaje se secaría. Tu músculo se deterioraría al tratar de usarlos. No sería cómodo Vivirías por menos de un día. No intentes esto en casa.