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2.4k J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。

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。

表1 各组织器官的含水量 (以重量计) 下载原表

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4.184k J能量, 水需要量1m L, 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1.5m L/4.184k J。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1.5m L/4.184k J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30m L, 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750m L/天, 故需要额外增加1000m L/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2500m L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1200m L, 食物中含水约1000m L, 内生水约300m L。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0.42m L, 脂肪为1.07m L, 碳水化合物为0.6m L。

表2 正常成人每日水的出入平衡量 下载原表

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500~4000m L, 最低量为300~500m L, 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300m L~500m L, 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。

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