众所周知水是人类赖以生存的基本物质。人可以几个星期不吃食品,但几天不喝水就会死亡。当人体失去20%的水分时,生命就无法维持。因为人体没有储存水的能力,每天都需要补充失去的水分。人体细胞组织需要营养素的摄入与排出,并需要通过一切生理生化作用的实现来维持平衡,这些均依靠水来完成。我们身体中的水含有大量的可溶性物质,包括钠、钾、钙、镁、蛋白质和一些小分子的有机物,统称为电解质。因此水和电解质是维持生命基本物质的组成成分。
一、人体需水量及其影响因素
饮水量受到诸多因素的影响,例如文化、环境、个体、习惯、年龄等,给饮水量的研究带来了很大的困难。作为每日水的摄入的推荐量,目前还不能与其他营养素那样给与每日推荐摄入量(RDA)。
(一) 水的摄入推荐量
人体每日的需水量与饮水量是不同的概念,二者不能划等号。因为,需水量包括饮水量,需水量的来源除水以外,还包括饮料、食物和身体里少量的代谢水。人体每日摄入的水约有20%~50%来自食物,其余75%~80%来自水和饮料。因此不能简单地回答每天每人应该喝多少水,水的需要量应根据人的体重、环境状况、食物的种类、人体活动量的大小来计算。关于人体每天需水量的估算方法有3种,结果都是成年人每天平均需水量为2000mL以上,大约2500mL左右。一个70岁的人,他一生将饮用60多吨水。
(1) 按单位体重估算。据美国洛杉矶国际医药研究所研究,成年人每天应补充的总水量标准是:每公斤(千克)体重,每天应补充40mL水(1kg = 1L = 1000mL)。不到1岁的婴儿所需水量往往是成年人的3-4倍(因其体表的相对面积大,水代谢率较高,比较容易发生失水)。参见表2.3 。因此,一个体重为50kg的人,每天的总需水量应为2000mL以上。
表1 人体每日需水量
年龄(岁) |
日需水量(mL/公斤体重) |
年龄(岁) |
日需水量(mL/公斤体重) |
7天—1 |
120~160 |
8~9 |
70~100 |
2~3 |
100~140 |
10~14 |
50~80 |
4~7 |
90~100 |
成年人 |
40 |
(2)按排出量估算。一般对于成年人来说,每天通过尿液、皮肤蒸发、呼气、粪便等产生的总排水量约为2500mL左右。根据人体水的摄入量与排出量相平衡的原理,成年人每天的需水量为2500mL以上。Newburgh L(1930)曾经进行过总进水量的试验,一个成年60公斤重的健康男性在实验室五天,统计出每天久坐不动的条件下水的排出量平均为2675mL/d,范围为227mL到3205mL。
(3)按食物能量标准估算。Grandjean AC(2003)研究了不同食物构成对水摄入量的影响。发现每消耗1卡的能量需要1.1mL水,而水的来源可以从食物、饮料和水中获得。即成年人每消耗1kcal(千卡)(或4.18kJ)能量,需水量为1mL,婴儿则为1.5mL。而成年人每天平均至少需要2000kcal热量,也就是说,每人每天要补充2L水才行。据测算,体重在55kg左右的从事轻体力职业活动的成年女性,每天消耗能量在2100kcal左右,其每日需水量大约为2100mL;体重在67kg左右的从事轻体力职业活动的成年男性,每日消耗能量为2700kcal左右,故其每日需水量大约为2700ml。
世界卫生组织(WHO)在2003年(见表2.4)提出了满足身体水合作用的饮水量。美国军方评估了在热环境的情况下水的最大摄入量为1.03升/小时或11.35升/天。
表2 WHO 2003年提出的满足人体水合作用的水的需要量(升/天)
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平均条件下 |
高温体力劳动条件下 |
孕妇和哺乳妇女 |
成年女性 |
2.2 |
4.5 |
4.8(怀孕) |
成年男性 |
2.9 |
4.5 |
3.3 |
儿童 |
1.0 |
4.5 |
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水的需要量的影响因素比较复杂,包括环境的温度和湿度、运动量的大小、性别、体重、身体状态等。在正常的环境条件下,婴儿的呼吸和皮肤水的散失量要高于成年人。同样,一些特殊人群,例如儿童、孕妇、哺乳的妇女、老人对于水的需要量都比正常人高。
国际上许多国家分别对一些特殊人群制定了相应的饮水方式和饮水量的规定。例如美国军方对负重军人训练和伐木工人补水制定出相应的标准。
(二) 水的排出
水的排出途径有皮肤、胃肠道、呼吸道以及肾脏,其中除了肾脏可以通过复杂的机制进行调节外,其他部分可调节性较小。肾脏对水的调节是通过改变尿液的稀释和浓缩而完成的,后者是在下视丘分泌的激素调节下完成的。
1. 蒸发失水
水是人体一个重要的热调节器,所谓调节就是人体利用呼吸和皮肤的出汗来实现对体温的调节。机体通过体表水分的蒸发来散失体热,每蒸发1g水,可以使机体散发2.44kJ的热量。即使人处于低温环境下,皮肤和呼吸道也不断地有水分渗出而被蒸发,这种蒸发称为不感蒸发,又称隐性出汗,但是它与汗腺分泌无关,不被人们所察觉。因此每个人,尤其老年人早晨起来应当养成喝水习惯,防止经过一夜的隐性出汗导致人体的脱水。在环境温度30℃以下时,不感蒸发比较恒定,最高时可达1L左右,其中包括皮肤和呼吸道。不感蒸发受到体温的影响较大,体温每升高1℃,蒸发量增加15%。婴儿的体温较成年人高,因此不感蒸发量也大于成年人。
在高温、高湿的天气,或在大运动量的体力劳动情况下,人体通过出汗来调节体温。汗液可以带走大量的热量。汗液中水分占99%以上,溶质部分主要以氯化钠为主,还含有少量氯化钾、尿素、乳酸等,汗液属于低渗液体。如果大量出汗,身体流失的水分比盐多,便容易发生高渗性脱水。在大量出汗的情况下如果汗液的丢失超过1L/小时,同时伴随着钠的流失超过35-50mmol/L(0.8-1.15g/L),此时要注意水和电解质的平衡,否则容易出现低钠血症,特别是在低盐饮食的情况下。因此大量出汗时应当补充富有一定钠离子的高电解质水。
2. 尿液的流失
肾脏的主要功能是生成尿液,以排出代谢终产物、进入体内的异物、过剩物质以及水分等,从而维持机体内环境的稳定。尿液的生成包括肾小球滤过、肾小管和集合管的重吸收、分泌以及肾对于尿的浓缩和稀释作用。
影响肾小球的滤过的因素包括有效滤过压、滤过面积及其通透性、肾血浆流量。有效滤过压与肾小球毛细血管血压呈正比,而与血浆胶体渗透压和肾小囊内压呈反比。
尿液的浓缩和稀释的过程发生在髓袢、远球小管和集合管内。影响尿液的生成的调节激素是抗利尿激素和醛固酮。前者可以提高远曲小管和集合管上皮细胞对水的通透性,增加水的重吸收;其释放调节与血浆渗透压和循环血量有关。醛固酮促进远曲小管和集合管上皮细胞对钠离子和水的重吸收,促进钾离子的分泌,即保钠、保水,排钾作用。其分泌受肾素、血管紧张素、醛固酮以及血钾、血钠浓度的调节。
肾脏是机体水平衡的主要决定器官。当体内缺乏水分时,通过尿液的浓缩,使得排尿量减少来保存体内的水分;而水分过多时,尿量明显增加,以此来排出机体多余的水分。从肾脏的排泄功能来看,由于机体内的溶质大部分通过尿液排出体外,因此肾脏在维持机体水和电解质的平衡方面也起到关键性的作用。由于肾脏的排泄功能,无论人体多么缺水,每天也要维持一定的排尿量,才能将身体的废物排出。肾排出的最小水量就是肾脏溶质的负荷所需要的水量。而这些溶质主要来源于饮食。在正常情况下,机体每天的溶质排泄量与每日溶质的负荷量相等。机体的最小尿量为500mL/天。当然肾脏对溶质的排出量受诸多因素的影响不是一成不变的,即使溶质量不变且肾的浓缩能力正常,水的排出量由于饮水量的不同也将导致排尿量的不同。
3. 粪便水的丢失
粪便的含水量在身体正常的情况下一般相对稳定,约含有70%的水分。一些便秘的人的粪便由于在体内存留的时间过长,导致粪便比较干燥,粪便含水分一般为40%-60%(Devroede,1993)。一般情况下,每人每天从粪便中丢失的水分为100mL左右,腹泻病人除外。
4. 疾病情况引起的水的丢失
腹泻、呕吐等一些病理性的情况都会造成一些水分的丢失。还有一些人为了减肥服用过多的利尿剂也会导致水分的丢失加大。
(三) 水在体内的平衡
一个成年人身体内含有大约70%左右的水分,平常不被人们所重视,只有在脱水的时候才引起人们的注意。如上所述,身体内的水分受到精密的平衡机制所调控,可以保持在一定的范围内。当平衡被打破时,就会发生脱水或水中毒。我们身体的调节机制能够很快地恢复身体水的平衡,水的波动或变化在一天内就可以完成,而脂肪重量的变化一般要几天甚至几周才能完成。但是身体的状态、环境、运动量等对人体的稳定状态都有影响,有时可以导致身体内水的平衡的失调。
身体内水的平衡包括水的摄入和代谢产生以及排泄两大部分,二者经常保持平衡状态。通常用"水合"和"正常水合"来形容这种水平衡状态。当平衡被打破时,就会发生脱水或水中毒。
近年来,发现许多营养代谢病,例如高血压、心脑血管病、糖尿病、痛风的疾病与水量和水质有着密切的关系。脱水给身体带来系列的危害性。当身体损失1%的水分时,体温的调节功能受到影响,当有渴感时,身体的水分损失可达2%,这时人就感到思维迟钝,食欲不振。当脱水达到4%时,劳动力降低了20—30%,注意力难以集中,头疼,嗜睡。当脱水达到10%时就会危及生命。在历史上最典型的例子,在1967年埃及和以色列进行了六天战争,当时埃及队士兵采用严格限水的措施,而以色列则采用丰富的水的供应。在这次战争中,埃及有2万名士兵死于热应激。
二、80%的国民饮水不足
国内流行一句话:一天要喝八杯水。这是形象用语,不是严格的科学用语。每日的饮水量受到诸多的因素的影响,总体来讲,国民的饮水量普遍不足,当人体长期处于一种脱水的状态下,身体的代谢废物无法有效地排到体外,长此以往各种功能性的疾病—营养代谢障碍病就产生了。
脱水对机体的生理和人的心理都造成不良的影响,可以导致某些疾病的发生。美国巴特曼博士认为:许多疾病是由慢性脱水症引发的。例如有些偏头痛病人由于颈动脉狭窄,血液的粘稠度过高,造成头部供血不足,而引起头痛。当患者饮用足够的水后,使得血液的粘稠度降低,偏头痛就可以得到缓解。
另外,口渴时人体对水需要的一种生理反应,也是人体产生生理异常的一种病态反应。渴了才喝水,喝水就是为了解渴,这是一种错误的习惯。还有一些人口渴了也不喝水而是忍着,使得人体长期处于缺水的状态,引发各种慢性病。因此人要养成主动喝水的习惯。不要 等口渴了才喝水。
三、不同人群和水问题
1、老年人的饮水特点
老年人的生理特点是各个感觉器官的敏感度降低,对口渴的感觉也降低。随着年龄的增加,老年人的身体的一些部位也发生退行性的变化。例如血液循环系统中心输出量明显地比年轻人降低,循环的时间增长。泌尿系统中肾功能降低,其中包括肾小球的滤过率、肾血流量等降低,引起尿的稀释和浓缩的功能降低,水和电解质排泄多。另外膀胱的容量降低,膀胱口的括约肌的肌力降低,控制尿的能力降低。正是由于这些特点,老年人一方面对口渴的感觉降低,饮水量不足;肾脏对水的重吸收的功能差,排尿增加;膀胱的容量减少,控制尿的能力差。还有一些老年人怕尿频,更加地不敢喝水。还有一些老年人或多或少地都有一些慢性病,例如糖尿病,机体血糖高,对水的需求量就高,我们研究所曾经进行过试验,高血糖的病人身体水的需求量是正常人体的3倍到6倍。这些慢性病通过增加饮用好水的数量都可以缓解自身的症状。正如上文所述,每日的能量消耗量与水有关,老年人消化功能弱,如果饮水量不足,运动量不足,导致摄入的能量更容易在身体内以脂肪的形式存在体内,血脂的含量就增加,而加剧了高血脂症的发生。高血脂症又容易引起心脑血管疾病。
老年人喝水应注意以下几点:
l 选择优质的好水,即购买水时,要注意标签上的内容,水源地位置应远离污染;水中应含有一定的钙和镁,钙的含量应该大于20毫克/升。有些有心脑血管的病人可以选择一些高镁的水;水中钠含量应小于60毫克/升。
l 要养成主动喝水的习惯,避免暴饮暴食,小口慢喝。
l 要注意每天的饮水量,在夏季、空调的环境中特别注意补水。在外出活动时随身携带瓶装水,随时补水。一般出现显性出汗时,每15分钟注意补一次水,补水量为100—200毫升左右。
l 睡觉前半个小时要注意补水。有些在半夜起夜时可以适当地补一些水,其补水量不宜过多,否则容易影响睡眠。
l 清晨起床后,洗漱完毕后注意补水,当人们休息一晚上后,人往往处于一种脱水的状态,血液比较粘稠,如果不注意补水容易引发心脑血管疾病的爆发。
因此老年人为了自身的健康,过上高品位老年生活,保护自己的身体,就要多喝水、选择优质的饮用水,才能维持一个健康的身体。
2、婴儿的饮水特点
婴儿是生长、新陈代谢最快、最旺盛的阶段。婴儿或幼儿期的生长发育的好坏影响其一生的健康。例如从一些医学的研究发现,出生体重低的婴儿,成年后比出生体重高的更容易患心脑血管疾病。婴幼儿身体中的水分占体重的75%以上,是人生中含水量最高的时期。按每日单位体重饮水量计算,也是饮水量最高的阶段。
婴幼儿的生理特点为身体的体表面积高;水的转换率高,身体的汗腺等器官发育不完全;肾脏的功能发育不完全;不能良好地表达口渴;细胞外液比例高;身体的钠和氯的含量较成年人高;钾、磷和镁的含量较成年人低。例如足月新生儿的肾小球功能要到满月后才能发育完全。因此婴儿不能浓缩尿液来平衡自身的电解质,所以比成年人更容易发生体液和电解质失衡。饮水中的矿物质、水量以及水质对婴幼儿来讲是非常关键的。如果水中的污染物含量可能对成年人不构成生命的威胁,而对于婴幼儿来讲就会引发一些疾病。例如水中的硝酸盐和亚硝酸盐含量过高会引起六个月以内的婴儿罹患蓝婴综合症。据统计有97%的蓝婴综合症的婴儿都是饮用硝酸盐含量达到45毫克/升的水而引起的。
根据WHO的推荐量,体重达到5公斤的婴儿每天需水量为0.75升,体重为10公斤的婴儿每天蓄水量为1升。对于足月和不足月的婴儿,用母乳和人工乳喂养的婴儿期蓄水流量也有所不同。早产儿和用人工乳喂养的婴儿在4周内对水的需求量明显地高于母乳喂养的婴儿然后随着生长饮水量逐渐降低,而足月母乳喂养婴儿到16周后,饮水量逐渐增加。根据水平衡的研究数据显示,出生后第一个月与半岁到一岁的比较,水的摄入量增加了一倍,而2岁到9岁期间,水的摄入量仅增加了5%—10%。
婴儿饮水的注意事项:
l 婴儿更容易发生脱水,一旦发生可危及生命。呕吐和腹泻是婴儿发生脱水的重要因素。
l 人工乳喂养的婴儿更要注意水质和水量的问题。一般来讲,计算婴儿每日的矿物质摄入量时,不能仅考虑人工乳和牛乳中的含量,还要考虑水中的含量才能达到科学喂养。另外牛乳中钠的含量较母乳高2倍,因此肾脏要排除多余的钠的时候就需要排出更多的水。老百姓常说牛乳容易上火就是这个道理。
l 婴儿用水的水质应高于常规的饮用水。WHO规定了婴儿水中锌的含量为3毫克/升以下,钠的含量为20毫克/升以下。
l 水中不得含有任何污染物,特别是铅、氟、有机物的含量应远远地低于普通水。同时水中必须含有一定量的钙和镁。纯净水引起婴儿各种消化酶的活力降低,不利于婴儿的消化和吸收,同时纯净水不利于铅的排出。因此常饮纯净水对婴儿的生长不利。
本文由于篇幅有限仅就老人和孩子这两类特殊的人群的饮水量的问题阐述了自己的一些浅见,供广大的消费者参考。总而言之,不同的人群对饮水量和水质都有一定的要求。希望热爱生命的人要多喝水、喝好水,选择适合于自己的水。不要盲目跟风,人云亦云。理性地选择适合自己的水。
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