人体对水的需要量及水的来源
人体对水的需要量随年龄、体重、劳动强度及气候环境而异。一般来说,年龄愈小,对水的相对需要量愈大,到成年时则相对稳定。成年人每天需要水1 350~2 800 mL,以补充每天通过尿液、呼吸、皮肤及粪便损失的水分。每天从尿液中损失的水分为500~1 400 mL,从皮肤中损失的水分为450~900 mL,从呼吸中损失的水分约为350 mL,从粪便中损失的水分约为50~150 mL,共计1 350~2 800 mL。高温下作业时会从皮肤损失大量的水,因此高温作业人员应注意及时补充损失的水分,最好饮用一些淡盐水,以补充通过汗液流失的盐分。
(一)人体内水的来源和去路
人体内水的来源大概可分为饮料水、食物水和代谢水三类:①饮料水,包括菜、汤、乳、白开水及其他各种液体饮料,每天的供给量为550~1 500 mL;②食物水,是指来自半固体和固体食物的水,每天的供给量为700~1 000 mL;③代谢水,是指来自体内氧化或代谢过程所产生的水,每天的供给量为200~300 mL。
水的排出:①呼吸蒸发的水,人体在呼吸的过程中,随着呼出气体蒸发大量水分;②皮肤蒸发的水,包括非显性出汗和显性出汗所蒸发的水分;③经粪便排出的水,随粪便而排出体外,每天从粪便排出50~150 mL;④经尿液排出的水,尿液排出的水量受饮水量、出汗量等因素的影响。
正常人一般情况下每日水分摄入量与排出量如表3-22所示。
表3-22 正常人一般情况下每日水分摄入量与排出量
健康人每天水的排出量,是随每天摄取量的增减而增减的,摄取多就排出多,摄取少就排出少。也只有这样,才能维持水的进出平衡。值得注意的是,人在酷热的夏天或在高温环境工作时,出汗特别多,有的在高温下工作的工人,每小时出汗为1 000~2 000 mL。在这种情况下,只多喝水补充水分,是不够的,因为排出的汗水并不是纯水,还含有一定量的电解质。电解质的主要成分是钠离子(Na+)和氯离子(Cl-)。因此,还要喝些淡盐水,以补充损失的氯化钠(NaCl)。
在运动过程中,特别是高温环境下大运动量的运动过程中,机体同样会大量出汗,运动中合理补液,对保持体液平衡、提高运动能力、延缓疲劳的产生具有重要意义。
人体中体液总量的维持,也非常重要。不论是体液减少还是体液增多,都可能造成电解质与水之间平衡的紊乱,从而对人体健康造成危害甚至致人死亡。
体液减少可能会出现三种不同的情况:失水多于失盐,失盐多于失水,按体液中电解质与水的比例失盐失水。
失水多于失盐常常是由于腹泻、呕吐、大量出汗或水分摄入量不足引起的。人在完全断水的情况下,每天丢失的水分,约占体重的2%。若完全断水持续八天,就会导致死亡。失水多于失盐(主要是丢失钠离子),会使血浆中盐浓度增大,渗透压升高。这不仅会对红细胞产生不利的影响,也会对肾脏产生危害。
失盐多于失水的这种缺盐性脱水,常常是在消化液大量减少、糖尿病人大量排尿、炎热环境中大量出汗等情况下只补充水、不补充盐而引起的。这会造成血浆中盐浓度降低,渗透压下降,细胞外的水分会大量进入细胞中,血流减慢,血压下降,还可出现休克及脑细胞水肿等症状。
即便是按体液中电解质与水的比例失盐失水,在体内引起的变化,也是不均衡的。一般是细胞内液不减少,失去的只是细胞外液,即血浆和细胞间液。这也需要通过输液进行补充。
(二)运动性脱水
运动性脱水是指人们由于运动而引起体内水分和电解质丢失过多的现象。常见原因是在高温环境下运动,导致水和电解质过多丢失而没有及时得到补充。
运动性脱水会导致水盐丢失的增加,根据脱水程度的不同,可分为轻度、中度和重度脱水。
当失水量占体重的2%时为轻度脱水,主要以细胞外液(血液和细胞间液)的丢失为主,主要表现为口渴、少尿,尿钾丢失增加。
当失水量占体重的4%时为中度脱水,细胞内外液均有丢失,此时则为脱水综合征,表现为严重的口渴感、心率加快、体温升高、血压下降、容易疲劳、运动能力下降等。
当失水量达到体重的6%以上时为重度脱水,除有中度脱水的症状外,还有呼吸频率增加、恶心厌食、容易激怒、肌肉抽搐的症状,严重时出现幻觉、谵语、神智昏迷等。
(三)运动补液
当运动员感觉到口渴时,其实已经处于缺水状态,因此运动员在出现口渴前就应当及时补液。
1.长时间耐力性运动的补液
运动前和运动中补液能显著地提高运动员的运动能力,这已被运动医学界和体育界广泛接受。例如,受试者在运动前45~60 min补充糖-电解质饮料,虽然使运动前的血糖和胰岛素都升高了,但是运动中并没有发现低血糖现象,而运动能力和成绩则获得了显著提高。
运动中补液可使运动后的疾跑能力增加,使骑车致力竭的时间延长或者使运动耐力增加30%,运动中饮用经稀释的糖-电解质饮料也可以使耐力时间从70 min增加到91 min。
2.长时间间歇性运动的补液
长时间间歇性运动是指长时间、高强度、间歇休息或低强度运动的运动过程。其通常包括球类运动,如篮球、足球、网球、橄榄球、棒球、乒乓球和冰球等。
许多研究发现,已经脱水的状态和运动中正逐步脱水的状态都会妨碍人的运动能力。而补液可使运动能力提高或逐步恢复,延迟疲劳的出现。大量来自实验室和运动实践的数据充分说明,间歇性高强度运动中的补液和补糖与长时间耐力性运动中的补液和补糖同等重要,补液和补糖不仅有利于长时间耐力性运动,而且有助于长时间间歇性运动。例如,研究者发现:①与少量补液比较,大量补液导致运动时间加快6.5%;②与不补糖相比,补糖加快了6.3%的运动时间;③补液和补糖对运动能力的影响是叠加的。
3.短时间大强度运动的补液
短时间大强度运动时的补液一直是一个有争议的问题。问题的焦点在于短时间大强度运动时补液是否有积极作用?但现在有关文献显示,补液确实可以提高运动员在短时间大强度运动时的运动能力。其机制是,外源性的补充保证了运动前和运动中的能源贮备与体液平衡,对运动能力有促进作用。