第八章 水及其他膳食成分：營(yíng)養(yǎng)學(xué)I課件

第八章水及其他膳食成分1第一節(jié)水一、概述水(Water)是人類機(jī)體賴以維持最基本生命活動(dòng)的物質(zhì)，是一種重要的宏量營(yíng)養(yǎng)素。因?yàn)樗鄬?duì)容易獲得，人們忽略它的重要性。水是生命的必要組成物質(zhì)，約占人體組成的50%～80%。水不僅可作為各種物質(zhì)的溶媒，而且參與細(xì)胞代謝，構(gòu)成細(xì)胞生存的外環(huán)境。2表1人體中水分含量

年齡水分含量占體重的比例(%)

0～1歲751～6歲586～7歲6216～30歲(男性)58.931～60歲(男性)54.761～90歲(男性)51.616～30歲(女性)50.931～91歲(女性)45.23

absenceofanyothernutrient.Wateristhesolventinwhichmostofthechemicalreactionsoflifeoccur,andisanimportantconstituentofintracellularandextracellularfluidofthebody,butitisusuallyignoredbecauseofitsfacileness.5

二、水在體內(nèi)的分布

分布于細(xì)胞、細(xì)胞外液和身體的固態(tài)支持組織中，在代謝活躍的肌肉和內(nèi)臟細(xì)胞中，水的含量最高，在不很活躍的組織或穩(wěn)定的支持組織中含量較低。不同組織中的水分含量不同。機(jī)體中水的總量因體重不同而不同，但不同組織中水分含量的比例基本維持平衡狀態(tài)，主要受年齡、性別和機(jī)體構(gòu)成成分的影響。細(xì)胞內(nèi)液(intracellularfluid)與細(xì)胞外液(extracellularfluid)之間由一層半透膜隔離，這種半透膜允許水自由通透，但對(duì)于其他化學(xué)物質(zhì)來(lái)說(shuō)是一種選擇性通透膜。6

細(xì)胞內(nèi)液和細(xì)胞外液之間的水分交換主要通過(guò)被動(dòng)擴(kuò)散的方式來(lái)進(jìn)行。由于滲透壓(osmoticpressure)的差別，水會(huì)從水分子濃度高的區(qū)域自動(dòng)轉(zhuǎn)移向水分子濃度低的區(qū)域，影響水分流動(dòng)的主要因素是體液中離子濃度的平衡狀態(tài)。7

三、水的生理功能

人體內(nèi)的水主要有以下五個(gè)方面的功能：

1.溶媒(solvent)：營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收、轉(zhuǎn)運(yùn)，代謝廢物的排泄都需要溶解在水中才能進(jìn)行，涉及到消化、吸收、代謝、分泌及排泄等多種重要的生理過(guò)程。人體中的化學(xué)物質(zhì)只有溶解在細(xì)胞內(nèi)液或外液中，才能獲得流動(dòng)性和機(jī)動(dòng)性，從而使生命成為可能。Solventisaliquidinwhichotherchemicalsbecomedissolved,andwateristhesolventsoflife.

2.體溫調(diào)節(jié)因子(temperatureregulator)：水在體內(nèi)熱量分布和體溫調(diào)節(jié)中起重要作用。水從液相蒸發(fā)變?yōu)闅庀嗍?

四、人體內(nèi)水平衡的調(diào)節(jié)

人體每日都會(huì)有一部水分丟失，又通過(guò)飲水、食物等的攝入來(lái)補(bǔ)充丟失的水分，以維持體內(nèi)水平衡(waterbalance)或稱為體液平衡(fluidbalance)。機(jī)體內(nèi)水平衡的維持主要依靠?jī)煞N途徑，即通過(guò)中樞神經(jīng)系統(tǒng)控制水的攝入和通過(guò)腎控制水的丟失。101.水缺乏不同的人水丟失的情況是不同的，身體條件好的人在體力活動(dòng)中丟失水多但鈉丟失少；而身體條件差的人二者均丟失較多。脫水(dehydration)指體液容量減少，超過(guò)體重的2%以上。正常人血清鈉130～150mmol/L，血漿滲透壓280～310mmol/L。脫即失，失水伴有失鈉、水鈉丟失比例不同、按照脫水時(shí)細(xì)胞外液滲透壓不同分為三型：高滲性、低滲性、等滲性脫水。ADH：抗利尿激素，antidiuretichormone?？纱龠M(jìn)腎對(duì)水的重吸收，減少通過(guò)腎排出的水量。12病理生理變化：失水多于失鈉，細(xì)胞外液滲透壓升高，是引起高滲性脫水病理生理變化的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。⑵低滲性脫水因失鈉多于失水，脫水的特征是血鈉＜130mmol/L細(xì)胞外液滲透壓＜280mmol/L。血漿蛋白質(zhì)濃度升高，細(xì)胞外液低滲，可引起腦細(xì)胞水腫，肌肉細(xì)胞內(nèi)水過(guò)多并導(dǎo)致肌肉痙攣。⑶等滲性脫水水、鈉等比例喪失，血Na+130～150mmol/L，細(xì)胞外液滲透壓280～310mmol/L。任何等滲體液丟失，在短期內(nèi)均屬等滲性脫水。丟失細(xì)胞外液，而且細(xì)胞外液滲透壓正常，對(duì)細(xì)胞內(nèi)液影響不大。141516172.水過(guò)量腎臟排水能力降低時(shí)攝水過(guò)多，致使大量低滲體液潴留在細(xì)胞內(nèi)外，稱為水中毒(Waterintoxication)。上述原因，大量補(bǔ)水，電解質(zhì)不足，細(xì)胞外液容量增加被稀釋，血[Na+]降低，滲透壓下降，稱之為稀釋性低鈉血癥。為了維持滲透壓平衡，水向滲透壓相對(duì)高的細(xì)胞內(nèi)移動(dòng)、直到細(xì)胞內(nèi)、外滲透壓達(dá)到新引起細(xì)胞水腫。細(xì)胞水腫，主要是腦水腫，腦細(xì)胞腫脹和腦間質(zhì)水腫使顱內(nèi)壓升高，出現(xiàn)頭痛、惡心、嘔吐、淡漠、神志混亂，視神經(jīng)乳頭水腫等，嚴(yán)重病例發(fā)生腦組織移位形成枕骨大孔疝或小腦幕裂孔疝導(dǎo)致呼吸，心跳停止。18

六、水的來(lái)源和需要量

正常人每日水的攝入量和排出量處于動(dòng)態(tài)平衡。水的來(lái)源有飲水、食物含水。代謝水，又稱內(nèi)生水，是體內(nèi)物質(zhì)氧化生成的水。機(jī)體排水的途徑包括：皮膚不感性蒸發(fā)，呼吸道蒸發(fā)，糞便排水及腎臟排水。一般情況食物含水、代謝水、皮膚、呼吸道及糞便排水相對(duì)恒定，隨著飲水量的增減、腎臟排水相應(yīng)變化但總的攝入與排出大致相等。20表2人體每日水排泄與攝入量水的攝入量(ml)水的排泄量(ml)

飲水1000～1300隱性排汗500食物含水700～900呼吸蒸發(fā)350代謝水300糞便排水

150

腎臟排水1000～1500合計(jì)2000～2500合計(jì)2000～250021

一、膳食纖維的生理作用Physiologicalfunctionsofdietaryfibers

1.膳食纖維的理化特性

⑴持水性：膳食纖維的化學(xué)結(jié)構(gòu)中含有很多親水基團(tuán)，因此具有很強(qiáng)的吸水膨脹能力。膳食纖維吸水膨脹可填充胃腸道，增加飽腹感?？扇苄陨攀忱w維可使胃排空時(shí)間明顯延長(zhǎng)，而不溶性膳食纖維則無(wú)此作用。23

⑵結(jié)合和交換陽(yáng)離子：膳食纖維化學(xué)結(jié)構(gòu)中包含一些羧基、醛酸基及羥基類側(cè)鏈基團(tuán)，呈現(xiàn)弱酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂的作用，可與鈣、鋅、鎂等陽(yáng)離子結(jié)合，使鈉離子與鉀離子交換，特別是與有機(jī)離子進(jìn)行可逆的交換。⑶發(fā)酵特性：膳食纖維能被腸內(nèi)微生物不同程度地發(fā)酵分解，可改變腸道中寄生菌群的組成。不同來(lái)源的膳食纖維被分解的程度也不同，這與其持水性、多糖結(jié)構(gòu)等有關(guān)。⑷吸附螯合有機(jī)化合物：膳食纖維表面帶有很多活性基團(tuán)?？梢晕津夏懼?、膽固醇、變異原等有機(jī)分子，其中對(duì)膽汁酸的吸附能力以木質(zhì)素較強(qiáng)，纖維素弱。同時(shí)，膳食纖維還能吸附腸道內(nèi)的有毒物質(zhì)，并促使它們排出體外。24

純的膳食纖維可能降低某些維生素和礦物質(zhì)的吸收率，這是因?yàn)槔w維素可以在小腸內(nèi)與其結(jié)合。用純的膳食纖維研究鈣的吸收，表明可以降低鈣的吸收率。但是當(dāng)食物中以結(jié)合形式的鈣進(jìn)入到結(jié)腸后，由于纖維被細(xì)菌酵解為短鏈脂肪酸。這酵解產(chǎn)物在結(jié)腸和回腸中還能促進(jìn)鈣的吸收。

⑶改變腸道菌群：進(jìn)入大腸的膳食纖維能部分地、選擇性的被腸內(nèi)細(xì)菌分解與發(fā)酵，所產(chǎn)生的短鏈脂肪酸降低腸道pH值，從而改變腸內(nèi)微生物菌群的構(gòu)成與代謝，誘導(dǎo)益生菌大量繁殖。26

⑷促進(jìn)排便：不溶性膳食纖維可組成腸內(nèi)容物的核心，由于其吸水性增加糞便體積以機(jī)械刺激使腸壁蠕動(dòng)；在可被結(jié)腸細(xì)菌發(fā)酵產(chǎn)生短鏈脂肪酸和氣體以化學(xué)刺激腸粘膜，從而促進(jìn)糞便排泄；膳食纖維可增加糞便含水量，減少糞便硬度，利于排便。

⑸脹氣、致瀉作用：因?yàn)槟c道細(xì)菌對(duì)纖維素的酵解作用產(chǎn)生揮發(fā)性脂肪酸、二氧化碳及甲烷等，大量攝入后可能導(dǎo)致腸脹氣、腹瀉，這種現(xiàn)象僅限于吃了大量富含膳食纖維食物的個(gè)體或有消化道疾病的病人。JoannelSlain的研究表明來(lái)源于水果、蔬菜、谷物的不溶性膳食纖維可用于治療便秘，燕麥和亞麻籽中的水溶性膳食纖維可降低膽固醇，而小麥麩中的纖維在預(yù)防結(jié)腸癌方面比其它纖維更有效。27

三、膳食纖維與疾病

Dietaryfibersanddiseases許多研究發(fā)現(xiàn)膳食纖維與多種疾病有關(guān)。1.膳食纖維與胃腸道疾?、鸥篂a：部分膳食纖維(如纖維素)酵解產(chǎn)生的短鏈脂肪酸能破迅速吸收，短鏈脂肪酸的擴(kuò)散能刺激水、鹽吸收，減輕腹瀉癥狀。

⑵便秘、痔和其它肛門疾病：膳食纖維可增強(qiáng)腸道運(yùn)動(dòng)的頻率而具有輕瀉作用，可改膳成人慢性便秘的癥狀。28

2.膳食纖維與糖尿病的關(guān)系

⑴降低血糖作用：許多研究證實(shí)膳食纖維補(bǔ)充劑或富含膳食纖維的食物有明顯的降低血糖的作用，這些纖維多為水溶性纖維。⑵膳食纖維降低血糖的機(jī)制：①增加腸內(nèi)容物黏度，延緩葡萄糖的吸收，可抑制血糖的上升。②束縛吸附葡萄糖，降低腸內(nèi)葡萄糖的有效濃度；③影響淀粉酶對(duì)淀粉的降解作用，延長(zhǎng)酶解時(shí)間，降低腸內(nèi)葡萄糖的釋放速度；④增加膳食纖維的含量。⑤可以減少過(guò)食或攝入脂肪過(guò)高的食物，從而降低病人體重，有利于維持適宜的體重。糖尿病人攝入高纖維素飲食。⑶膳食纖維攝入量：美國(guó)FDA推薦健康成人膳食纖維攝入量應(yīng)增加至20g～35g／d(相當(dāng)于10～13g／1000kcal)，膳食纖維中以可溶性膳食纖維占25%～30％、不可溶性纖維占70％～75%。303.膳食纖維與肥胖遺傳、過(guò)量攝食、缺乏運(yùn)動(dòng)是發(fā)生肥胖的重要因素，高纖維膳食可能