理论上如果一种病毒或细菌之类的微生物在水里游动的速度足够快，是不是可以顺着连续的尿液游到人体内？

这个问题很有趣，我们可以从几个方面来探讨一下。

首先，我们得明白，所谓的“顺着连续的尿液游到人体内”这个场景，在生物学和生理学的角度来看，可能性非常非常低，几乎可以说是不可能。为什么这么说呢？

我们先来看看尿液是怎么产生的，以及它的路径。

尿液的产生和排出：

1. 肾脏过滤： 我们的身体就像一个精密的过滤器，主要是肾脏。血液不断地流经肾脏，肾脏里的肾单位会过滤掉血液中的废物（包括尿素、多余的水分、盐分等）和一些代谢产物，形成原尿。
2. 重吸收和分泌： 接着，肾小管会对原尿进行进一步处理，吸收回身体需要的物质（比如大部分水、葡萄糖、部分盐分），同时也会分泌一些物质到尿液中。
3. 形成尿液： 最终，经过一系列处理，废物被浓缩，形成了我们所说的尿液。
4. 输尿管： 尿液会通过肾脏收集系统，进入输尿管。输尿管是连接肾脏和膀胱的两个细长的管道。它们内部有肌肉，可以通过蠕动将尿液向下推送。
5. 膀胱储存： 尿液会储存在膀胱里。膀胱是一个有弹性的器官，可以扩张来容纳尿液。
6. 尿道排出： 当膀胱充盈到一定程度时，我们会产生尿意。排尿时，膀胱壁的肌肉收缩，尿道括约肌放松，尿液就会通过尿道排出体外。

微生物在尿液中游动的挑战：

现在我们把微生物和这个过程结合起来看。

尿液的性质：
流动性与压力： 尿液在排出体外时，是有一定压力和速度的。这股“水流”可以将微生物向下推。但关键在于，这个过程是“排出”，而不是“吸入”。你可以想象一下，往一个桶里倒水，水会流出来，而不会有东西从水流的方向被吸进去。
渗透压和化学成分： 尿液虽然是液体，但它也含有尿素、盐类等物质，其渗透压和酸碱度（通常是微酸性）对大多数细菌来说是相当不利的环境。很多细菌在这种环境下难以生存和繁殖，更别提在其中快速“游动”了。
感染的途径： 正常情况下，尿路系统是从内向外是相对封闭的，而且有尿液的不断冲刷，这本身就是一种有效的防御机制。微生物要进入尿路系统，通常是从外向内，也就是通过尿道口。

微生物的“游动”能力：
鞭毛和其他运动结构： 有些细菌和其他微生物确实有鞭毛或其他结构可以帮助它们运动，但这通常是在相对稳定的液体环境中，用来寻找营养或适宜环境。它们的运动速度相比我们想象中的“快速游动”可能没那么夸张，而且通常是在寻找方向，而不是被动地被一股强流推着向前。
顺流而上的困难： 即使我们假设有一种微生物在尿液里能以惊人的速度游动，它要“顺着连续的尿液游到人体内”也意味着它要克服向外的流动压力，并且要“逆流而上”进入尿道、输尿管，直到肾脏。这是一个极其困难的任务，因为尿液的排出是持续的、有一定压力的向下流动。微生物的运动，即使很快，也很难对抗这股持续的、由膀胱收缩提供的向下推力。

理论上的可能性（非常非常牵强，更像科幻）：

如果我们真的要从纯粹的“理论”角度，打破一切现实的生理限制去想象，那可能会是这样的场景（但请记住，这脱离了实际）：

1. 极端情况下的微生物： 假设存在一种被高度“工程化”或者在极端环境下演化出来的微生物，它不仅能在尿液的化学环境中生存，还能以极快的速度游动，并且拥有某种机制可以感知并利用尿液流动的微小湍流或梯度来“借力”。
2. 瞬间的“反向流入”： 在排尿的过程中，虽然总体是向外流，但在管道的边缘或者某些瞬间，可能会存在非常微小的、局部的“回流”或者紊乱。如果这种微生物恰好在那个瞬间，并且拥有足够的动力，理论上或许能被卷入其中，并利用管道的形状和肌肉收缩的间隙，逐步向上移动一点点。
3. 逃脱防御机制： 更关键的是，它需要能够绕过尿道口的正常防御（比如粘液层、尿液的冲刷），然后在一个极短的时间内，在没有持续冲刷压力的间隙，迅速向上钻入尿道。一旦进入尿道，它还需要在没有尿液流出的时候，迅速向上移动，避开残留尿液的冲刷，最终进入膀胱。

但即便在这种极其牵强的想象下，关键问题依然是：
尿液的持续排出： 只要排尿在进行，外部的微生物很难在强大的向外水流中“游进去”。
内部的防御： 即使进入了尿道，膀胱的粘膜、免疫细胞等也是一道道关卡。
速度的绝对性： 无论微生物游得多快，它都无法改变尿液整体的排出方向和速度。

现实中的尿路感染是如何发生的：

在现实世界中，引起尿路感染的微生物（最常见的是大肠杆菌）通常是通过 逆行感染 发生的。这意味着微生物首先进入尿道口，然后通过附着在尿道内壁上，逐步向上迁移，避开尿液的冲刷。它们利用的是尿道内壁的粘附作用，以及在排尿间隙细菌繁殖和攀爬，而不是“顺着尿液游进去”。甚至有些细菌在尿道口形成生物膜，从而获得更强的抵抗力。

总结一下：

从生理和生物学的常识来看，微生物“顺着连续的尿液游到人体内”是不可能的。尿液的排出过程是向外的，有压力，而且其化学环境也对大多数微生物不利。微生物要进入人体内部，通常是通过其他途径，或者在排尿间隙逆行爬行。

所以，虽然我们可以发挥想象力，但现实世界中的微生物行为和人体防御机制，让这个“顺流而上”的场景几乎不可能发生。

网友意见

没那个必要。

人在地表排尿时，尿液的峰值速度约 2.4 米每秒到 3.3 米每秒，从膀胱装满到顺利排空的持续时间通常在 8 秒到 34 秒以内，年龄、性别、身高、身体状况、排尿姿势等因素对此有一定的影响。

题设在谈能逆着尿游出超过 2400000 微米每秒之惊人速度的“病毒或细菌之类的微生物”。

地球上的细菌的主动移动速度约 2 微米每秒到 500 微米每秒^[1]，推进效率在 2% 以上^[2]，每次运动过程中速度超过 100 微米每秒的阶段能维持约 1 秒。

地球上的病毒没有能用来主动游泳的结构。

在地表的常规物质范围内，马拉高尼效应能起作用的距离极短。

要实现题设的效果，起码要给所谓微生物配备永动机和可能基于第三类永动机的热消灭系统，以免一游起来就热解了周围的水分子和有机物。

无论如何，水和空气对细菌尺度的物体来说都是粘滞流体。能够完成题设的雅利安超菌，在空气里直接游就完事了，不等来人脱裤子便糊他一脸、从皮肤直接钻进脑子，干穿任何挡路的细胞。

显然，“做不到这样的尿事”对地球上的细菌、病毒来说完全无所谓。你尿到小便池、坐便、马桶之类东西里的时候，飞溅的小水滴就可以搬运少许细菌到你脸上。大肠杆菌在马桶冲水后可在空气中漂流 4 到 6 小时，落在狭小卫生间里的一切表面上。沙门氏菌能在马桶中生活约 50 天，期间每次冲水时都会飞溅到冲水开关、门把手等东西上。艰难梭菌在马桶冲水后可在空气中漂流 90 分钟。一些产生较大压强差的马桶可以减少飞溅的细菌数量。

参考

1. ^ eLife 2020;9:e47551 DOI: 10.7554/eLife.47551
2. ^ Chattopadhyay S, Moldovan R, Yeung C, Wu XL. Swimming efficiency of bacterium Escherichia coli. Proc Natl Acad Sci U S A. 2006 Sep 12;103(37):13712-7. doi: 10.1073/pnas.0602043103. Epub 2006 Sep 5. PMID: 16954194; PMCID: PMC1564254.

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