人体中的水

人的胚胎初始形成就是在羊水中，从细胞的角度来看，可以说所有的生命都是生存于水中。除了细胞邻接的侧面外，有生命的部分都是生活在含有盐类和蛋白溶液的水溶液之中。人体中的水分布在三个隔离的区间：血液、细胞内部以及介于血管与细胞内部之间的空间。大部分的水，约67%是在细胞内，而仅有约8%在血液中，剩下的25%位于两者之间。

人体器官中含水量最多的是脑灰质细胞、肾脏和心肌，由此可知大脑对水的高度需求。所以，在人体水的分配中，大脑也是绝对优先的，全部血液循环的18%～20%要流经大脑，而大脑仅占人体重量的1/50。

生命体中的水可分为自由水和结合水两种。

自由水存在于多种细胞器（如线粒体、叶绿体、液泡）和细胞质基质中。自由水是细胞内良好溶剂，起运输代谢物质的作用，同时又是细胞新陈代谢的反应物，还可以维持细胞及生物体的固有形态，调节生物的体温，有利于生物反应的进行，另外还具有润滑的作用。自由水在细胞内的含量越高，新陈代谢越旺盛，生长发育越迅速；反之，则新陈代谢越慢，生长发育越迟缓。

结合水是细胞结构的重要组成成分，是水与某些大分子（如蛋白质）结合存在的水，大约占全部水分的4.5%。早在1957年人们就已发现，当脱氧核糖核酸（DNA）分子中含水量低于30%时，其双股螺旋结构即行解体。同时还有人发现，20%的水是维持细胞膜的双轨结构所必需的。生物大分子的行为离不开水的支持，只有周围的水分充足，蛋白质和酶这两种物质才能够高速扩散和运转。如果人体体液因细胞内缺水而产生高黏度，那么，蛋白质和酶在细胞内部的运转效率就会迅速降低。在植物中，通常结合水的分子，是以十分整齐的“队形”排列在植物组织周围，和植物组织亲密地“结合”在一起，不肯轻易分开。有趣的是，化学家发现结合水的“脾气”和普通水大不相同，比如普通水在100℃沸腾，0℃时结冰，可是结合水却要高于100℃才沸腾，在比0℃低得多的温度才结冰。冬天，植物体内的普通水减少了，结合水所占的比例就相对增加。由于结合水要在比0℃低得多的温度才结冰，植物当然也就比较耐寒了。

在生物体系内可能还有着一部分处于特殊状态的水，它在生命过程中有着特殊的重要作用。一系列的实验还证明，细胞内有一部分水是不冻结的，具有不同于普通水的性质。因此，生物体系内水的物理状态及其作用的研究，便成为很多科学家所涉及的课题之一。

动植物都有摄取和排泄水的特殊功能，当体内水分下降时，中枢神经系统就会发出“喝水”的信号。人每昼夜平均每千克体重需40克水。人体除喝水外还能吸收食物中的水分，并且细胞内代谢过程还能形成水，每昼夜可形成350～400毫升。生物体内氧化所产生的代谢水，不同物质有所不同，最高者为脂肪，每氧化1克可产生1.07毫升水。人的消化液中有着大量的水的循环，每天的循环量高达5000毫升左右。在排出的水中，除了小便和排泄物外就是汗水了，人的无感觉出汗每天就达500～600毫升。

人的排泄水的功能主要依靠出汗和排尿。由于水的溶解性，出汗和排尿还有着排泄体内不需要物质的基本功能。德国的一位体育学博士曾经收集了每天跑步30千米以上的马拉松选手的汗水，分析其汗水的成分，结果发现其中含有镉、铅、铜、镍等重金属物质。虽然尿中也会排出重金属，但是据说其排出功能却远不及汗。

美国食品与营养学会曾建议每吸收4.186焦热量应补充1克水，也就是1卡热量1克水，而人平均每天需要吸收2000卡热量，这就是说人每天需2升水，这还不包括食物中的水。婴儿和大人一样需要喝水，就像大人吃饭还须喝水一样。由于新陈代谢旺盛，婴儿对水的需要要比成人多些，正常婴儿每天需水量为150毫升/千克体重。父母一定要注意婴儿水的补充。如果婴儿一天之内尿量和排尿次数很少，又烦躁不安、睡眠不好、晚上哭闹，就应考虑到孩子可能缺水。

人体补水首先应补白开水，而不应该将可乐、咖啡、酒、茶等饮料当成水来补充。因为饮料中除了水以外，还含有一些其他化学成分，这些成分如咖啡因、乙醇等在体内只会起促进快速排出体内水分的作用，这就是我们为什么越喝这些饮料就小便越多口也越渴的原因。

人可以丧失体内储存的全部糖原，而不发生显著影响，也可损失体内的全部脂肪和体内的一半蛋白质，都不会有严重的危险，但不能失去水，只要失去身体10%的水，情况就会相当严重，丧失20%～30%的水，就肯定意味着死亡。血液失水的后果是血液减少，血液变稠，心脏排血量降低，于是血压下降，人就可能会昏迷、休克。

如果血液中水分过多也有危险，就有可能发生“水中毒”。早在1935年，国外就有大量饮水引起水中毒的报道。20世纪90年代，英国希林顿医院也发现过一位40岁妇女因过量饮水而丧命。其原因就在于细胞膜是半透膜，水是可以自由渗透的。当血液被稀释，渗透压降低，水如大量渗入到细胞中，就会造成细胞的肿胀。可是脑细胞位于坚硬的颅骨中，一旦它肿胀，即会使颅内压力增高，出现头疼、疲乏、呕吐、呼吸减慢、昏迷，直至死亡。最近的有关水中毒的报道是在2007 年1月，美国加利福尼亚州一名妇女参加喝水比赛因喝了9升水中毒死亡。2008年又有一名40岁的英国女子在节食减肥过程中相信“水喝得越多，体重减得越多”，两个小时内喝下4升水，因脑水肿而丧生。这名女子名为杰奎琳·亨生，生前还是哈德斯菲尔德地区的护理人员。

其实，如果不是短时间内过量（远大于2升）饮水，一般人是不会轻易水中毒的，人的血液中的水分在一定范围内是可以依赖中枢神经系统进行自我调节并保持恒定的。有人做过以下的试验：缓慢地将生理盐水注入到静脉中，注射一小时，结果发现约有60%的水被保存了，但主要不是在血液里，绝大部分的水是保存在肌肉和皮肤中，另外通过肾脏排泄的速度也增加了。当心脏和肾脏功能不全时，水分在皮肤和肌肉中的储存就会达到“泛滥”的地步，此时就会发生水肿，脑细胞的肿胀就是由于这个原因。

过多的水会危害生命，但这毕竟是罕见的事，对于生命体来说，失去了水就等于失去生命，所以必须保持好体内的水平衡。从生命的过程来看，虽然生命有着体内水分平衡的机制，但在生命的行进过程中，水的最终流失又是不可避免的。人体内自由水的流失，66%来自细胞内部，26%来自细胞之间的液体，只有8%来自血液。随着年龄的增长，从20岁到70岁，细胞内的水分含量将逐渐少于细胞外的水分含量。细胞内部的水分逐渐流失，将导致水渗透平衡被完全打破。一旦失去了这种平衡，细胞的吸水性能和储水性能将会逐步丧失。以骨骼为例，人的椎间盘含水量高达88%，其水分会随着年龄增长而减少，人就会不可逆转地变矮。

对任何生物而言，当其成熟时，体内的水含量就会减少；到其衰老时，则会进一步减少，因此体液分泌也会减少。70岁老人的消化液和分泌功能都要下降1/2至1/3，这又进一步促使衰老。因此，人体内含水量的多少就成了一个生命行进过程的标志。