揭秘人为什么要喝水、如何喝、喝多少,破解所有喝水迷思!

营养师王艳 2024-08-10 12:44:27

今天,我要和大家探讨一个看似简单,实则学问极大的主题——喝水。大家好,我是王院长膳食营养健康科学研究院院长王艳,健康是我们最大的财富,让我们一起管理好它。

王院长膳食营养健康科学研究院院长王艳

众所周知,人可以在短期内不吃东西,但要是几天不喝水,那可就麻烦了。一天到底要喝多少水呢?有人说八杯,有人说两千 CC,而且非得是白开水才行?其实,这些说法都不准确。

在接下来的内容中,我将从水的特性讲起,探讨它在人体中所扮演的角色,并且引用最新的研究成果,告诉大家一天到底喝多少水才能喝出健康。原本我以为喝水很单纯,结果深入研究之后,发现自己掉进了一个大坑,我甚至还特地去找了肾脏科的参考书来看。经过一番研究,我对喝水这件事有了全新的看法。

既然要讲喝水,那就有必要和大家一起重新认识水。水的化学式是 H₂O,这个神奇的分子对我们人体至关重要。让我们来复习一下初中化学,水分子由一个氧原子和两个氢原子通过共价键组成,形状呈 V 字形。

这个形状很关键,因为它使水分子呈现极性,氧的一端稍带负电,氢的一端稍带正电。于是,一个水分子的氧一端容易与另一个水分子的氢一端结合,这种有点强但又不会太强的链接,叫做氢键。这正是水之所以特别的关键所在,它让水具备了以下几个特性:

第一,水具有高内聚力和表面张力。这使得水分子倾向于聚集在一起,就像蜡子上的小水珠容易聚成大水珠。同时,水还存在毛细现象,能够抵抗地心引力,从树根被吸到树叶上。

第二,冰块可以浮在水上。这看似理所当然,实则神奇非凡。因为水在不同状态下,氢键不稳定,水分子时常分分合合,所以水可以变成各种形状,还会有水分子跑到空气中。当水温升高,水分子动能增大,运动加剧,跑掉的就越多;相反,水温降低,水分子动能减小,受氢键影响增大。

在摄氏 4 度左右,水分子靠得最紧,此时水的密度最大。但当水温继续下降,水分子反而会以整齐结构结合并结冰,而冰块的密度因此比液态水还低,所以冰块能浮在水上。试想一下,如果不是这样,海水一结冰就沉到海底,永远无法融化,海底的冰块会越来越厚,后果不堪设想。

第三,水是世界上最强的溶剂。由于水分子具有极性,它特别容易溶解带电的极性分子,是世界上能够溶解最多物质的溶剂,甚至比强酸能溶解的物质还多。

第四,水有很高的比热容。这使得水能够成为热能的缓冲剂,环境温度高时吸收热能,温度降低时释放热能,海洋就具备这样的重要功能。

或许您会问,讲这些特性有什么用呢?因为它们对人体极其重要,以下我整理了水对人体的五个主要作用:

第一,维持人体细胞水平衡。人体约 55%到 60%由水组成,这个比例会因性别、年龄和身体组成而有所不同。比如,婴儿刚出生时,身体 75%是水,而老人大概只有 50%左右。男生含水比例平均比女生高 10%,这是因为男生体脂率较低。

所以说“女生是水做的”这句话并不精准,男生才更是。除了血液大部分是水组成外,我们的大脑、心脏等各个器官,还有骨骼肌,含水量大概在 70%到 85%左右,就连骨头都含有约三成的水。因此,水是组成人体最重要的物质之一,人体细胞的含水量必须保持恒定,过多过少都不行。

第二,调节体温。当环境炎热或因运动导致体温上升时,人体会通过流汗将热量排出体外。反之,当感到寒冷时,就会限制流汗,减少热量散失。这个功能至关重要,因为人的体温一旦过高,大脑就会命令我们休息以减少发热。

只要体温超过 40、41 甚至 42 度,我们的细胞就会开始死亡,尤其是脑细胞,一去不复返,这就是中暑极其危险的原因。不过,人体因室温致死的速度相对较慢,甚至还有被救回的案例。但无论如何,我们的体温会在 37 度左右保持恒定,而水在其中扮演了重要角色。

第三,运输氧分、电解质和废物。体内血液中约九成是水,血液不仅能将养分、荷尔蒙、氧气、矿物质等运输到全身供组织细胞使用,还能将代谢产生的废物带走,由肾脏过滤后排出体外。

第四,润滑和保护组织。水能够让我们的眼睛、鼻子和嘴巴等器官保持湿润,还能润滑关节,防止身体移动时的摩擦和疼痛。关节和椎间盘的软骨约八成由水组成。

第五,神经传动和细胞通信。神经元和其他细胞利用电子和化学物质传递讯息的过程会借助水分子作为媒介,所以当您缺水时,脑袋就会变得迟钝。

既然水如此重要,那是不是喝得越多越好呢?并不是。某个品牌的 slogan 是“多喝水,没事;没事,多喝水”,这是错误的。没事喝太多水会出大事,就像体温一样。

人体会努力将体内的水保持恒定,以保持身体的最佳运作状态。而这个重任由肾脏负责,肾脏堪称人体的“平衡大师”。大家都知道肾脏的主要功能是过滤血液中的废物,分泌尿液排出体外,但它还负责维持人体的水量、电解质浓度、酸碱值和血压的平衡。

人体总共约有 8 公升的血液,每天通过肾脏约 20 到 25 次,这意味着肾脏一天要过滤约 180 公升的血液,实在强大。一颗肾脏虽小,约 150 克,却含有 100 万个肾元,肾元又由肾小体和肾小管组成。肾脏 24 小时持续监控流经血液的成分,过滤废物,回收有用物质。

如果肾脏发现您吃太咸,钠离子过多,就会排出一些;发现酸碱度不对,就会增减氢离子。而维持体内水分平衡,是它最重要的任务之一。如果您喝水太少,血液中的电解质浓度会增加,渗透压上升,肾脏和脑下垂体就会分泌抗利尿激素,打开肾小管的水通道蛋白,让水快速被重新吸收回体内。

这时,您的尿液会减少,颜色也会变深。要是您还不喝水,血液中的渗透压持续上升,细胞里的水就会被吸出,导致细胞缩水。此时,脑下垂体会让我们感到口渴,驱使我们去找水喝。

那要是喝太多水呢?这时血液中的电解质被稀释,渗透压下降,细胞就会吸水变大。肾脏能感知到这一变化,将多余水分送到膀胱,于是您就会频繁跑厕所。但如果一次喝太多,肾脏来不及处理,问题就大了。

这时,血液中的钠离子浓度会过低,引发低血钠症。此时,细胞会持续水肿,其他细胞水肿还好,要是脑水肿就糟糕了,会让您疲劳、头痛、想吐,甚至昏迷。这就是所谓的水中毒,是会危及生命的。水中毒发生的几率可能比您想象的还高,上网一查,很容易就能看到因水中毒而死亡的例子。我就曾有过一次水中毒的经历。

那是在 2019 年我参加运动会的时候,走到第三天,因为天气太热,一路上又有源源不断的补给,我就狂灌水。结果肾脏受不了,头痛欲裂。后来实在撑不住,跑到一个没人的工厂里直接躺平,动弹不得。躺到一半,还把胃里的水都吐光了。后来整个人虚弱了好久,在新港休息了整整一天才恢复元气。

现在想想,真的很危险。我们的肾脏一小时最多只能过滤 1000CC 的水,如果一下子摄取太多水分,就会出现轻微水中毒的症状,大家千万要小心。尽管肾脏的工作量已经很大,但作为主人,我们一定要掌握正确的摄取水分知识,不要随意增加它的工作量,这样才能让它持续健康地为我们工作,避免过早“过劳死”。

看到这里,您应该明白,摄取水分的目的是为了保持体内水分和电解质的恒定,而不是越多越好。那到底要摄取多少呢?在美国,制定所有营养摄取量的机构——食品与营养委员会在 2004 年召开会议,旨在澄清网络上流传的诸多谣言。他们在 2005 年发表了一篇文章,叫做《Human Water Needs》。

这里我为大家简单整理一下。在回答一天要摄取多少水分之前,我们要先搞清楚一天会失去多少水。对于一个 50公斤的女性(正好是我),体内约有 42 公升的水,每天大约有 5%到 10%的水会周转,也就是说,我一天会失去 2.1 到 4.2 公升的水,所以得想办法补回来。

那这些水是通过哪些途径流失的呢?如果我们一天光坐着不动,呼出的水蒸气约有 250 到 350 毫升,通过便便排出约 100 到 200 毫升,经由尿液排出约 1 到 2 公升,还有就是流汗。流汗最容易受到环境、活动量和穿着的影响。

如果整天坐在冷气房,身体没有通过排汗来散热的需求,运动量可能小于 500 毫升。如果活动量较高,比如在户外或进行运动,这个数字可能高达 4 公升。通过计算身体各个途径流失的水分,来推算应该摄取多少水的方法叫做“Water Balance 法”。

从这个表可以看到,代谢产生的水约 250 到 350 毫升。坐着不动的人一天会净损失 1050 到 3100 毫升的水,而运动员则是 1550 到 6730 毫升。哇,这范围也太大了,没办法,因为变数太多了。文章还提到,近年来还有一种新的研究方法,让受试者喝下用同位素标记的重水,借此测量人体水分的周转量,这种方法叫做“Water Turnover 法”。

图一比较了这两种方法估算的值,其实相差不大。2022 年发表在 SNS 期刊上的一项研究就采用了这种方法,对来自 26 个国家、年龄从 8 天到 96 岁,总共 5604 人进行了调查,并试图将所有变数都考虑进去,得出一个人体水分周转量的公式。这研究也太辛苦了吧!

我超喜欢这个公式,有兴趣的朋友可以自己算算看。但对于一般人来说,其实用处不大,要不要把这个公式内置在我的网页上呢?

好了,先直接来看研究统计的结果。研究表明,30 岁左右的男性水分周转量一天为 4.3 公升,女性为 3.4 公升。这个数字会随着年龄下降,70 岁以上的男性和女性平均水分周转量分别为 3.1 公升和 2.8 公升。有兴趣的朋友也可以去看看其他变数对水分周转量的影响,不过这太复杂了,对吧?

这一点都不实用嘛。所以我们回到刚刚那个比较简单的研究。这篇文章最后给了一张图,将温度和活动量考虑进去,给出了一个每天摄取水分的对照表。像我如果整天坐在室内,念书、写脚本等等,依照现在的温度,可能只需要补充 2 公升的水分就好。但如果今天跟老婆女儿出去动物园玩,在外面走来走去,需要补充的水分可能就会翻倍,变成 4 公升。

如果您还是觉得太复杂,只想知道一个数字,这篇文章一开始就把他们的建议直截了当地讲出来了。成年男性每日水分摄取量为 3.7 公升,成年女性每日水分摄取量为 2.7 公升,就可以满足绝大多数人的需求。

很多人看到男生一天 3.7 公升,女生一天 2.7 公升,压力就变得超大。哎呀,3.7 公升的水,开什么玩笑,没味道又难喝,一天根本喝不下这么多水啊。不知道大家有没有注意到,我前面尽量避免用“喝水”这两个字,讲的都是“补充水分”“摄取水分”。

因为上面讲的数字指的是您一天的水分总摄取量,一定要记住哦,包括您吃下去任何东西里面的水分,还有您喝的咖啡、茶、莲雾、奶等等,全部都要算进去。大家可以去翻一下我之前关于水果的表格,大部分水果八成以上都是水。

所以,如果我吃三份共 300 克的水果,就等于摄取了约 250 毫升的水分。小心买一杯 655CC 的特大杯拿铁,里面约九成是水,这样一杯喝下去,至少补充了 550 毫升。

事实上,经过统计,人体一天需要补充的水分,从食物中就能获取约 20%。但我觉得爱喝汤的台湾人获取的比例肯定更高,而且 30%来自咖啡、茶等饮料,当然爱喝手摇饮的台湾人这个比例肯定也更高,剩下的一半才是我们通常认为的喝水。

所以,网络上流传的一天要喝八杯水、2000CC 水,这些都是没有根据的。这容易让我们在国内这种随时都在吃面或喝饮料的饮食习惯中,导致体内的水分和电解质失衡,产生种种轻微水中毒的症状。

好啦,讲得太多太复杂了,因为资料就这么多啊。最后,我来做几个简单的结论:

第一,摄取水分的目的是保持体内水分和电解质的平衡,不是越多越好。

第二,肾脏负责大部分保持体内平衡的工作,工作量巨大。大家要做个好老板,让它维持合理的工作量。

第三,美国食品营养委员会建议成年人一天的总水分摄取量,男生为 3.7 公升,女生为 2.7 公升,这包含了您吃下去的所有东西。

第四,我自己研究了这么多资料,觉得每公斤体重乘以 30 是个很合理的目标。像我,就是 2100CC,我会把咖啡和茶等饮料都算进去。

第五,这 2100CC 的水和饮料,我会分成 10 小时喝完,一小时大概喝 210CC。2 点前主要喝茶和咖啡,2 点后直接喝白开水,避免影响睡眠。

第六,如果运动,一定要额外补充水分。至于运动前、中、后的补给策略,我会另外做一期影片和大家说清楚。

第七,判断自己身体是否脱水最有效的方法,就是观察尿液的颜色是否变深,以及自己是否感到口渴。

第八,在到处都能获取干净水源的现代社会,只要随时留意,并相信自己身体给出的信号,其实不一定非要强迫自己喝太多水。

第九,如果您是肾结石患者,或者是对口渴信号不太敏感的老人,就要更注意水分的摄取。

王院长膳食营养健康科学研究院院长王艳

好了,以上就是今天的内容,希望能解决大家关于喝水的问题。深入研究后,我发现,在这个物质丰富且便捷的世界里,我们可能在不知不觉中就喝了太多水而不自知。这是不是颠覆了您之前的认知呢?洞察世界,守护健康,我是王院长膳食营养健康科学研究院院长王艳,我们下期节目见。

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评论列表
  • 2024-08-24 23:09

    公升多少有,算过没有,能不能直接多少升,简单点 不要显得自己有文化,在UC玩的都差不多吧[笑着哭]

营养师王艳

简介:新专栏《四维健康》上线