你所不知道的水
2017-12-14
你所不知道的水
水是构成身体的主要成分之一,而且具有重要的调节人体生理功能的作用,水是维持生命的重要物质基础。对人的生命而言,断水比断食的威胁更严重,例如,人如断食而只饮水时尚可生存数周;但如断水,则只能生存数日,一般断水5~10天即可危及生命。断食至所有体内脂肪和组织蛋白质耗尽50%时,才会死亡;而断水至失去全身水分10%就可能死亡。可见水对于生命的重要性。
水是人体中含量最多的成分。总体水(体液总量)可因年龄、性别和体型的胖瘦而存在明显个体差异。新生儿总体水量最多,约占体重的80%;婴幼儿次之,约占体重的70%;随着年龄的增长,总体水逐渐减少,10-16岁以后,减至成人水平;成年男子总体水约为体重的60%,女子为50%~55%;40岁以后随肌肉组织含量的减少,总体水也逐渐减少,一般60岁以上男性为体重的51.5%,女性为45.5%。总体水还随机体脂肪含量的增多而减少,因为脂肪组织含水量较少,仅分布于细胞内和细胞外。细胞体液约占总水的2/3,细胞外体液约占1/3,各组织器官的含水量相差很大,以血液中最多,脂肪组织中较少,如表1。女性体内脂肪较多,故水含量不如男性高。
生理功能
1.细胞和体液的重要组成部分
成人体内水分含量约占体重的65%,血液中含水量占80%以上,水广泛分布在组织细胞内外,构成人体的内环境。
2.参与人体内新陈代谢
水溶解力很强,并有很大的电解力,可使水溶物以溶解状态和电解质离子状态存在;水具有较大的流动性,在消化、吸收、循环、排泄过程中,可协助加速营养物质的运送和废物的排泄,使人体内新陈代谢和生理化学反应得以顺利进行。
3.调节人体体温
水的比热值大,1g水升高或降低1℃需要约4.2J的能量,大量的水可吸收代谢过程中产生的能量,使体温不至于显著升高。水的蒸发热大,在37℃体温的条件下,蒸发1g水可带走2.4kJ的能量。因此在高温下,体温可随水分经皮肤蒸发散热,以维持人体体温的恒定。
4.润滑作用
在关节、胸腔、腹腔和胃肠道等部位,都存在一定量的水分,对器官、关节、肌肉、组织起到缓冲、润滑、保护的作用。
表1 各组织器官的含水量(以重量计)
水的缺乏
水摄入不足或水丢失过多,可引起体内失水亦称脱水。根据水与电解质丧失比例的不同,分为三种类型。
1.高渗性脱水
高渗性脱水的特点是以水的流失为主,电解质流失相对较少。当失水量占体重的2%~4%时,为轻度脱水,表现为口渴、尿少、尿比重增高及工作效率降低等。失水量占体重的4%~8%时,为中度脱水,除上述症状外,可见皮肤干燥、口舌干裂、声音嘶哑及全身软弱等表现。如果失水量超过体重的8%,即为重度脱水,可见皮肤黏膜干燥、高热、烦躁、精神恍惚等。若达10%以上,可危及生命。
2.低渗性脱水
低渗性脱水以电解质流失为主,水的流失较少。此种脱水特点是循环血量下降,血浆蛋白质浓度增高,细胞体液浓度增高,细胞外液低渗,可引起脑细胞水肿,肌肉细胞内水过多并导致肌肉痉挛。早期多尿,晚期尿少甚至闭尿,尿比重降低,尿Na+、CI-降低或缺乏。
3.等渗性脱水
此类脱水是水和电解质按比例流失,体液渗透压不变,临床较为常见。其特点是细胞外液减少,细胞内液一般不减少,血浆Na+浓度正常,兼有上述两型脱水的特点,有口渴和尿少的表现。
水的需要量
水的需要量主要受代谢情况、年龄、体力活动、温度、膳食等因素的影响,故水的需要量变化很大。
美国1989年第10版RDAs提出:成人每消耗4.184kJ能量,水需要量1mL,考虑到发生水中毒的危险性极小,以及由于体力活动、出汗及溶质负荷等变化,水需要量常增至1.5mL/4.184kJ。婴儿和儿童体表面积较大,身体中水分的百分比和代谢率较高,肾脏对调节因生长所需摄入高蛋白时的溶质负荷的能力有限,易发生严重失水,因此以1.5mL/4.184kJ为宜。孕妇因怀孕时细胞外液间隙增加,加上胎儿(和羊水)的需要,水分需要量增多,估计每日需要额外增加30mL,哺乳期妇女乳汁中87%是水,产后6个月内平均乳汁的分泌量约750mL/天,故需要额外增加1000mL/天。
人体水平衡及其调节
1.水的平衡
正常人每日水的来源和排出处于动态平衡。水的来源和排出量每日维持在2500mL左右,见表2。体内水的来源包括饮水和食物中的水及内生水三大部分。通常每人每日饮水约1200mL,食物中含水约1000mL,内生水约300mL。内生水主要来源于蛋白质、脂肪和碳水化合物代谢时产生的水。每克蛋白质产生的代谢水为0.42mL,脂肪为1.07mL,碳水化合物为0.6mL。
表2 正常成人每日水的出入平衡量
体内水的排出以经肾脏为主,约占60%,其次是经肺、皮肤和粪便排除。一般成人每日尿量为500~4000mL,最低量为300~500mL,低于此量,可引起代谢产量的废物在体内堆积,影响细胞的功能。皮肤以出汗的形式排出体内的水,出汗分为非显性和显性两种,前者为不自觉出汗,很少通过汗腺活动产生;后者是汗腺活动的结果。一般成年人经非显性出汗排除的水量为300mL~500mL,婴幼儿体表面积相对较大,非显性失水也较多。显性出汗量与运动量、劳动强度、环境温度和湿度等因素有关,特殊情况下,每日出汗量可达10L以上。经肺和粪便排出水的比例相对较小,但在特殊情况下,如高温、高原环境以及胃肠道引起呕吐、腹泻时,可造成大量失水。
2.水平衡的调节
体内水的正常平衡受神经系统的口渴中枢、垂体后叶分泌的抗利尿激素及肾脏调节。口渴中枢是调节体内水平衡的重要环节,当血浆渗透压过高时,可引起口渴中枢神经兴奋,激发饮水行为。抗利尿激素通过改变肝脏远端小管和集合小管对水的通透性,以影响水分的重吸收调节水的排出。抗利尿激素的分泌也受血浆渗透压、循环血量和血压等调节。肾脏则是水分排出的主要器官,通过排尿多少和对尿液的稀释和浓缩功能,调节体内水平衡。当机体失水时,肾脏排出浓缩性尿,使水保留在体内,防止循环功能衰竭;体内水过多时,则排尿增加,减少体内水量。电解质与水的平衡有着依存的关系,钠主要存在于细胞外液,钾主要存在于细胞内液,都是构成渗透压、维持细胞内外水分恒定的重要因素。因此钾、钠含量的平衡是维持水平衡的根本条件。当细胞内钠含量增多时,水进入细胞引起水肿;反之丢失钠过多,水量减少,引起缺水;而钾与钠有拮抗作用。
(本文节选自国家职业资格培训教程《公共营养师(基础知识)》第2版,该书已由中国劳动社会保障出版社出版。)