营养与健康-第7章 水的营养

第七章水的营养水是宏量营养素，是生命必不可少的营养素。“水是生命之源（原）”。广泛参与人体的许多不同的生理功能。可概括如下：1.是细胞的重要组成成分，每种组织都含有一定量的水。2.参与体内各种生化反应，如水解、水合反应等；又参与一系列的生理活动，如消化、吸收、呼吸、血液循环和分泌排泄等。3.体内的重要溶剂，许多物质如单糖、氨基酸、磷脂、水溶性维生素、矿物质及体内分泌的许多激素均需溶于水形成水深液后才能发挥其生理作用。4.调节体温:如在热环境或激烈活动下可通过出汗来调节体温。5.血液的主要成分，人体通过血液循环运送养料并排泄废物，并通过血液的流动把物质代谢产生的热迅速带至皮肤进行散热，以维持体温正常。6.润滑作用:泪液可防止眼球干燥，唾液及消化液有利于咽部的润滑和食物的消化，人体的关节部位、内脏之间也需要水来润滑保护。水还可以滋润皮肤，使其柔软并有伸缩影性。第七章水的营养1、体内水的分布：区室男子女子体重(kg)7055机体总水量（L）42(60%)28(50%)细胞内2819细胞外149（间质）(10)(7）（血浆）(4)(2)人体最大的蓄水库细胞内62%细胞外占总水量30%。血浆占总水量7%。关节、眼球、脊髓占总水量1%左右第七章水的营养各种组织器官的水分分布（以重量%计）:组织器官水分（％）组织器官水分（％）血液83.0脑74.8肾脏82.7肠74.5心脏79.2皮肤72.0肺脏79.0肝脏68.3脾脏75.8骨胳22.0肌肉75.6脂肪组织15.0第七章水的营养•脱水：所以如人体只丢失总水量的1％就会出现症状，就会出问题；而持续脱水出现的情况就更加严重，会使心血管、呼吸和体温调节等系统受到损害；在数日内导致死亡,严重脱水则可以很快死亡。•喝水有利于健康和美容，现在被大家所接受。但有人过分地认为可以通过喝水减少皱纹，是非常困难的。让外层皮肤吸收水分来达到减少皱纹或者不老是很难达到效果的，只能靠外界空气湿度、每天的洗澡、洗脸及各种保湿护肤品的共同作用起效。第七章水的营养水与机体散热什么情况下产生热？营养素的分解和合成，食物的消化、吸收、转化以及肌肉收缩等代谢活动都为高耗能，在运动过程中释放大量的热能必须散发出去，水吸收了那部分热量，机体才能恒温而不受到伤害。食物消化会产热≌混合膳食能量的10％～15％。肌肉收缩产热更多。肌肉收缩时化学能转化为机械能的效率只有25％～30％，其余70％～75％则以热的形式释出。这些热哪里去了？首先热被水吸收，将吸热的水将热散发到机体的体液代谢区室，使热对酶或结构蛋白的局部损害危险降至最低程度。化学反应所产生的热一经转至体液，直至传到皮肤表面，通过对流、辐射、传导或蒸发而将热散去。第七章水的营养2、水的获得和丢失途径1）水的获得：a)食物来源和饮用水：人的水主要来源是饮用的液体，而食物中的液体量也对日常水量起平衡作用。通过进餐时摄取液体和食物,是保持液体平衡的正常途径。人一、二次没有进餐并没有大问题，仍能保持液体平衡，但需有意识地间隔一定时间摄入液体，繁忙时饮水减少而在休息时就要增加饮水。活动大的一般会加大体液平衡的差距，而休闲时要及时补充水，缩小这种差距。第七章水的营养b)代谢水:是指物质在代谢过程中产生的一部分水，是人体获得和补充水的另一个途径。底物（能量）的代谢会内源性地产生水，由底物氧化产生的代谢水可按其发生的反应用理论计算出来。下表是典型的碳水化物、脂肪和蛋白质这三种底物的代谢水产量。第七章水的营养碳水化物、脂肪和蛋白质氧化的代谢水产量•底物和产物/mol水/g底物g水/g底物(g水/kcal)•葡萄糖(MW180)•C6H1206+602=6C02+6H20≈0.60≈35.9（0.15）•棕榈酸(MW256)•C16H3202+23O2=16CO2+16H20≈1.12≈31.1（0.13）•白蛋白(MW＝16,954)•C720H1134N2180248S5+723.502611C02+5S03+109CO(NH2)2•≈≈0.37≈21.5（0.09）第七章水的营养•4mol葡萄糖(约2800kcal)氧化产生24mo1水，•1mol棕榈酸（约2300kcal）氧化则产生16mol水。对脂肪而言，不同来源的脂肪（脂肪酸，或三酰甘油酯）氧化所产水的量有所不同，与脂肪酸链的长度和不饱和程度有关；蛋白质的代谢水产量波动较大。而排泄由蛋白质氧化过程中所产生的尿素需要水，因此在蛋白质氧化过程中没有多余的净得水。可用下列公式来计算底物氧化的代谢水产量：计算的水量与上表计算的数值十分吻合。代谢水产量(g)=0.4×氧化的蛋白质(g)+0.6×氧化的碳水化物(g)+1.07×氧化的脂肪(g)。•在同样条件下：与机体总水量比，代谢水占的比例很小。第七章水的营养•有报道进行体育运动时，所产生的代谢水绝对量比较大，约144g/h。所产生的代谢水均匀地分布在所有体液区室，而且144g代谢水中只有6%～7%加入到血液中。•这个量不足以维持激烈体育运动时的血浆容量。这么小的水量对弥补由出汗（在大运动量时为20.9g/min）造成的水损失起不了多大作用。•但数据显示，足以补偿由呼吸而损失的那部分水。第七章水的营养2)水的丢失：人体水的丢失变动很大，从量上看，主要途径是汗腺和肾脏。汗腺是丢失水最大部分，出汗率在1～2L/h，在中、高能量消耗的体育运动中可以见到。a）小便排泄水（尿素）。在体育活动和摄水不足时，肾脏具有通过增加肾小管对水的重吸收来调节经由尿液损失水的能力。虽然由肾脏保留水是一个重要的稳态机制，但由此而能保留下的总水量与体育运动时的汗液损失量相比还是比较小。b）粪便排泄是水丢失的另一部分。粪便含约70%的水，但在无腹泻情况下，由粪便排泄的水比较少，因水在空肠和结肠中，消化物中的水能被有效地重吸收。第七章水的营养第七章水的营养C)汗液蒸发是一种协调机制，其间水对散热同时起着两种作用。1)经汗液损失的水量取决于包括运动量、温度、相对湿度、水化状态及与热适应程度有关。总的汗液损失量一般为500～700ml/d,也可高达8～12L/d。2)当热引起血管舒张时，血液中的水将热转运至皮肤表面，从而随汗水蒸发。3)热传导到周围环境中。1升水20℃时蒸发热为586kcal，而人体出汗量可高达10L/d。这种热散发过程与体温调节系统相互协调。第七章水的营养体液(水)稳态的神经体液调节机制肾脏(液体保留)和下丘脑(液体摄取)共同负责保持体液容量的稳态:•大脑中的“渴中枢”:往往“玩忽职守”，直到体液损失2%时才开始工作。•肾脏:对血浆容量的改变做出的反应比下丘脑迅速。细胞外液的渗透性和血管内的膨胀激发那些刺激下丘脑释放抗利尿激素（ADH）的受体，而抗利尿激素又刺激肾小管对肾小球滤液中的水进行重吸收。血管紧张肽原酶-血管紧张素-醛固酮系统被同时激活，引起肾上腺皮质释放醛固酮，肾小管对Na离子吸收增加，间接地通过细胞外液渗透性升高而刺激ADH释放。•最终大脑“渴中枢”通过对血液容量下降和细胞外液渗透性升高的反应而增加“渴”的驱动，从而增加液体摄取，即产生口渴感觉而告诉人需要喝水的欲望。第七章水的营养体内水不足问题•水缺乏或水不足是对生理功能有影响的二个名词：水正常：指身体内水量属于正常，处在正常水平。脱水和水不足：常被交替使用。水不足：机体水缺乏的一种状态，脱水：机体失水过程，是由这两个过程造成的一种状态。生理学上讲对二者的机体状态比较难区分。•脱水过程既由细胞内液又由细胞外液区室丢失。若水不足只是暂时引起体重下降而无生理性后果，只不过是忍受到下次有机会时再饮水则无关紧要。•导致水不足的水缺乏会很快引起许多体温调节不良和生理功能减退的严重后果，需要特别注意，即防止脱水。第七章水的营养第七章水的营养•脱水的后果:尤其是细胞外液量的减少，脱水时除丧失水分外，尚有钠、钾和其他电解质的丢失。•水缺乏：主要发生于细胞外区室，随着水损失的增加，细胞内区室水缺乏的比例逐渐增加。•脱水期间，血容量减少导致水分在体内的重新分配。肌肉和皮肤的细胞内区室和细胞外区室的水重新分布以保持血液容量。脑和肝等重要器官的水分通过稳态机制得到保护，但是，这是以消耗肌肉和皮肤的水分作为代价的，所以，水的缺乏不仅对健康有危害，对人的肌肤美容不利。•血浆容量增加（补充水分，淡盐水）对体育运动和热的适应十分有益，可以减少心搏率，提高冷却能力，对汗液损失起到更有效的缓冲作用。第七章水的营养•血浆容量可随着体育运动而急剧扩大或由于热的原因而缓慢扩大。•营养素钠在血浆容量扩大机制中起着重要作用，钠帮助机体保持水分，并与体液的稳态密切相关。但是，钠只要有一定数量即足够。•用两种不同量NaCl（4g/d和8g/d）通过10天的食用期，以确定是否在低钠摄入（4g/d）时出现问题。结果尽管钠摄入量不同，但结果十分相似。第七章水的营养自愿脱水、补充水和水过多的问题•人失去水分以后，不会喝与失去时同样多的水，补充的水一般只为失去水的2/3。•即使有充足的水时也不会马上全部补充到机体失水前的水平，这种现象叫“自愿脱水”。通常发生在应激状态时，也发生在低温和高温时，以自动适应不良环境。•这种自愿脱水可防水的不足引起的不良生理反应。但这种现象老年人反应比较“迟钝”，所以更加需要注意多饮水。脱水程度分类程度失水占体重%精神状态皮肤及粘膜眼眶及前囱尿量周围循环状态轻度5稍差皮肤弹性尚好或稍差，稍凹陷略少面色尚好或稍苍白口唇稍干燥四肢尚温暖中度5-10烦燥或萎糜皮肤弹性差，口唇干燥明显凹陷明显减少皮肤苍白，四肢凉重度10嗜睡或昏迷皮肤弹性极差，口唇极干燥深度凹陷极少或无尿皮肤苍灰，可见花纹四肢冰冷脱水分类•等渗性脱水：水、钠等比例丢失、血清Na＋在135～150mmol／L之间。病理生理：为急性脱水，脱水时，水分子在各体液间隙内互相流动，其量相等。因而细胞内、外液几乎同时迅速等量减少。因此临床表现既具有细胞内液减少的高渗性脱水表现，又具有细胞外液减少的低渗性脱水的低钠、低血容量的一系列症状体征。临床表现：轻、中型病人，常有口渴、尿少、尿比重高、皮肤弹性差等高渗性脱水症状；及疲乏、厌食、恶心、呕吐，心率加快，脉搏细弱而快，血压上下波动、继之下降的低渗性脱水症状。其中血容量下降、血压下降等周围循环障碍比低渗性脱水出现更快、更明显。晚期、重型病例，可因低容量性休克，以及细胞内外脱水所致脑细胞损害，也可发生表现各异的严重意识障碍。处理原则：应以等渗盐溶液补充已丧失量。缺水量的计算，可按临床脱水缺钠程度，即根据临床表现、血清钠测量结果，动态观察后不断完善修正补液计划。脱水分类•低渗性脱水：失钠多于失水，血清钠低于135mmol／L。病理生理：因失钠多于失水→细胞外液渗透压降低，细胞内液呈相对高渗状态→水分子由低渗透压一边经细胞膜进入细胞内，导致以细胞外液减少为主的基本病理生理改变。[低渗性脱水体液变动示意图]临床表现：缺钠的症状和体征是最早出现的、最主要的临床表现；疲乏、手足麻木、厌食、恶心、呕吐、尿量增多、尿比重降低等是常见反应，病情进一步加重时很快出现血容量下降，血压下降、脉搏细弱而快，尿少甚至无尿的周围循环衰竭的表现。脱水的分度：①轻度缺钠：病人自觉疲乏、手足麻木、厌食、尿量正常或增多、尿比重降低。]②中度缺钠：除上述症状外，尚有恶心、呕吐、直立性晕厥、心率加快、脉搏细弱、血压开始下降、尿量减少，尿中几乎不含Na＋、Cl-。③重度缺钠：主要表现为严重周围循环衰竭，低容量性体克，意识障碍，神经肌肉应激性改变。处理原则：低渗性脱水主要功能代谢变化是血钠降低、血容量不足，因此补充含钠液，以恢复细胞外液容量和渗透压是治疗的基本原则。对于轻、中型病例一般给以等渗电解质液即可。对于重型应补充高渗盐水，以迅速提高细胞外液渗透压，恢复体液平衡。脱水分类•高渗性脱水：缺水多于缺钠，血清钠高于150mmol／L。病理生理：因失水大于失钠，细胞外液呈高渗状态，细胞内液呈相对低渗状态，水分经细胞内流到细胞外。最终导致以细胞内液减少为主的体液容量改变。[高渗性脱水体液变动示意图]临床表现：缺水症状