在生命体中,水的生理功能可以简略地归纳为以下几点。
1.水参与生命体内的新陈代谢过程
水的溶解能力和其流动性使它能参与生命体内的消化、吸收、循环、排泄的全过程,确保了营养物和废物的运输。
2.水是细胞和体液的重要组成部分
人体内的水60%是在细胞中,40%是在体液中。在体液中的部分,血液和淋巴是最重要的,它们输送了氧气、营养、激素和抗体。在血液中,已知含有3000多种蛋白质。美国科学家还发现就连唾液中的蛋白质也有1166种。
3.水的电离确保了生物体能维持一定的pH值环境
水的少量电离生成的氢离子,使得生物体能处在一定pH值范围的环境中,大多数生物体只能适应比较狭窄的pH值范围。例如血浆pH值的偏离就会产生酸中毒和碱中毒,体液中水和电解质的正常平衡与生命的存亡息息相关。
4.水广泛地参与生命体内各种生物化学反应
水不仅是生物体内生化反应的重要介质,而且还广泛地参与生命体内的各种生物化学反应,例如比较典型的有脱水反应和水解反应。
(1)脱水反应。当小分子糖类化合物、蛋白质合成为大分子时,在脱水反应中,每个单体分别给出一个H+或一个OH-而结合生成水,两单体邻接的末端也就连接在一起。
(2)水解反应。多糖、蛋白质、脂肪等代谢时,均要有水的参与方能分解,例如:
乳糖+→—水葡萄糖+半乳糖
蛋白质在水和消化酶的作用下就会逐步地降解为小分子的氨基酸。
在人体肺的呼吸中,正是水的参与才保证了O2和CO2的交换。
水也能帮助促进人体的新陈代谢,美国犹他州大学的研究人员在10个成年人身上做实验,每天他们的饮水量各不相同。最后发现,那些每天喝8至12杯水的人新陈代谢率比那些每天只喝4杯水的人要高。
5.水在调节体温方面起着重要作用
水的比热容也比较高,因此人体代谢过程中的热量可以被吸收掉。同时每毫升水的蒸发热为138千焦(37℃),蒸发少量水就可散发大量热。一位体重60千克的成年人,每天通过呼吸及皮肤蒸发大约失去1000毫升水,以这种方式可以散去9000千焦的热量。如果不是水有如此巨大的蒸发热,这样大的热量要保持在体内,将会使体温上升9℃,其后果是不堪设想的。
另外,到70岁时,人体皮肤蒸发水分的能力已下降了一半,这也是生命新陈代谢的重要规律。
6.水保证人体的血容量
人体血液如没有足够的水分,就会使得血液量减少,造成低血压,并影响人体器官的活动,特别是心、脑、肾的机能。60岁以上的老年人,会出现慢性脱水现象。由于体内水分不足,消化液的分泌减少,就影响到消化功能,导致慢性便秘。而且体内血容量也相对减少,使老年人感觉头晕、精神委靡。老年人的饥渴感觉中枢较迟钝,这也是许多老年人整天不喝水也不觉渴的原因。但是,如果一次大量喝水,容易使血容量猛增,会加重心、肾负担,对健康也非常不利。心肌梗死、脑血栓多发生在清晨,就是因为老年人体内水分在一夜之间失去太多(特别是取暖的情况下,如使用电热毯)。因此,老年人每天清晨应注意及时饮水。
7.水还是关节、肌肉和器官的润滑剂,也是皮肤的柔润剂
对于人体各种器官和组织,水都能起到缓冲和保护作用。值得注意的是医学研究发现老年性白内障与晶状体的营养和代谢密切相关,老年人如发生脱水或严重的腹泻就容易患白内障,这是因为眼晶状体蛋白质会因缺水而变性,最终引起晶状体浑浊。
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