三年级科学上册第二单元饮用水第14课水与生命课件2鄂教版

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水与生命 水与生命 水是生命的源泉，是人类赖以生存且无可替代的营养物质。一个人如果没有食物，可以生存 3 周；没有水，则只可以生存 3 天。而且，饮水的好坏对健康也有着直接而深远的影响。在现实生活中，我们无法自由地选择阳光和空气，但是我们完全有条件选择健康的、符合自身需要的饮用水。饮水，不仅要重视饮水量是否足够、水质是否安全，还应该从更深的层次上来了解水与生命、水与健康特别是慢性病之间的联系，为自己和家人的健康加分。 谁对生命至关重要，每年的 3 月 22 日是国际水纪念日。在 2005 年 3 月 22 日，世界卫生组织制定了“生命之水（ Water for life ）”十年（ 2005 ～ 2015 年）的主要发展目标，旨在提醒和鼓励各国政府、组织、社区和个人积极参与通过用水管理，提高水质，实现安全用水，保护健康生命。过去十年来，各国政府再给人民提供洁净饮用水和基本卫生工作方面取得了重大进展，朝着实现国际社会为 2015 年确定的水与卫生目标即人人均享安全饮水和卫生健康的方向迈出了重要一步。供水与卫生对各国实现发展目标至关重要，如减少贫穷、饥饿和营养不良人口数量。“生命之水”国际行动十年为各个国家、团体提供了一个最佳机会，使之得以向前迈进，通过对世界水资源采取正真综合性管理办法，确保今后世代能以可持续方式利用水。 生命之水 水是生命的源泉，是人类赖以生存且无可替代的营养物质。随着生命科学的发展，人们对于人体中水的重要性的认识也越来越深入。 阳光、空气和水属于生命的三大外部要素。但现代医学表明，水是构成生命的主要成分之一，饮用水的好坏对人体健康有着直接而深远的影响，这种影响远远超出人们的想象。 在现实生活中，人们几乎无法自由的选择阳光和空气，但是现代科技和运输业的发达，人们完全有条件选择健康的、符合自身需要的饮用水。 饮水，不仅要重视饮水量是否足够、水质是否安全，还应该从更深的层次上来了解水与生命、水与健康的联系，为自己和家人的健康加分。 人体中水的含量 年龄越大，越需要水；若人体水分不足，则会加速机体衰老 水不仅是生命存在的基本条件，也是生命的基本构成。成人机体组成成分中，蛋白质占 17% ，脂肪占 14% ，碳水化合物占 1%~2% ，钙等矿物质占 6% ，而大约 60% 为水。可以说人体体重的 2/3 是水，因此常说人是水做的。人体中的水分含量因年龄、性别及胖瘦程度不同而有变化。肥胖者体内水分占体重的 50% 左右；由于女性体内脂肪较多，含水量不男性少 5% 。水是生命的摇篮，胚胎期含水量可达 98% ， 3 个月胎儿平均为 91% ， 8 个月时平均为 81% ，新生儿平均为 80% ，到 10~16 岁以后，逐渐达到成人水平。随着年龄的增加，人体内的含水量会逐渐减少， 40 岁以后随着肌肉组织含量的减少，含水量也逐渐下降， 60 岁以上男性含水量约为体重的 50% ，女性约为 45% 。 随着人体的不断衰老，体内水分也将减少，因而年龄越大，越需要水。水分不足也会加速人体衰老。人体内水分缺乏还会导致体液失衡、血液的浓度增高和 pH 值降低。 pH 值降低会直接影响新陈代谢的正常进行，诱发多种疾病。 人体的需水量和更换周期 人体内的水分每 18 天全部更新一次 随着机体的新陈代谢，人的身体成分不断更新，对健康的人来说，占人体 60%~70% 的水分每 18 天便更行一次。那么，人体每天究竟需要水多少才能满足机体代谢需要呢？ 人体每天的需水量有多种估算方法，一般而言，成人每天需水量在 2500 毫升以上。对于一个 70 岁的老人来说，他一生需水达 60 多吨。 当然，一天需水量 2500 毫升以上只是一个平均值，对单一的个体而言，我们可以用一下方式来测算自己合适的需水量： 第一，根据体重计算。根据美国洛杉矶国际医药研究所的研究，成年人每天饮水量的标准是：每千克体重每天应该补充 40 毫升水。不过，按单位体重计算，未成年人的需水量是成年人的两倍以上。 第二：根据排出量估算。一般成年人每天通过尿液、皮肤蒸发、呼吸和粪便的总排出量约为 2500 毫升，而根据进出平衡的原理，成年人每天的需水量约为 2500 毫升。 第三：按照美国膳食营养素供给量标准估算。成年人每消耗 1 千卡能量需水 1 毫升，婴儿则为 1.5 毫升。按这个计算方法，如成人每天消耗 2500 千卡的能量，则每天需水量就应该在 2500 毫升。 不管哪种计算方法，每人每天都应当摄入不少于 2500 毫升的水分，直接饮用不少于 1200 毫升的水，千万不要等到身体缺水了才想到补水。 附表 小链接 ）人体正常维持一天，对水的需要量是多少？排出量是多少？ 人体内的水来源包括饮水、食物中的水和内生水三大部分。人体内水的排出以经肾脏为主，约为 60% ，其次是经皮肤、肺和粪便。水的摄入量和排出量均维持在 2500 毫升左右。中国营养学会在 《 中国居民膳食指南 》 中建议居民每日饮水 1200 毫升，成人一日水平衡见下表： 来源 摄入量（毫升） 饮水 1200 食物 1000 内生水 300 合计 2500 排除部位 排出量（毫升） 肾脏（尿） 1500 皮肤（蒸发） 500 肺（呼吸） 350 大肠（粪便） 150 合计 2500 体内摄入水 体内排出水 人体真正的口渴信号 母亲怀孕时的第一次晨吐就是人体生命最早的口渴信号 喝水时如此重要，我们每天都在喝水，水分难道还会不够吗？ 通常，一个成年人每天应该摄入 1200 毫升的饮用水，但是绝大部分人都在口渴的时候才想起喝水。而事实上，当大脑感觉到身体缺水的信号时，身体已经“干旱”好久了。 让我们认识一下人体真正的水调节机制，也就是关于口渴的知识。 人处于不同生命阶段，体内的水调节机制有所不同。第一阶段是胎儿在母亲子宫的阶段。细胞在子宫里发育时，母亲为胎儿细胞的生长提供必需的水。水的摄入和传输系统是由胎儿组织完成的，却会体现在母亲的身上 —— 怀孕初期，当胎儿“口渴”时，母亲会有晨吐的感觉。也就是说，当人体还是胎儿的时候，就已经开始发出口渴的信号。孕妇往往会比平常人饮用更多的水。第二阶段是成长阶段，即身高和体重达到成熟的阶段，大约在出生至 25 岁之间。成年之前的孩子总是在嚷嚷着要喝水（有时候这种需求会表现在对饮料的渴求上，但这往往是错误的），因为孩子的身体对缺水的感觉特别敏感，这个时候应及时给孩子补充水分，而不是饮料。第三阶段是是从成年到死亡的阶段。当人体逐渐成长并走向衰老时，对缺水的敏感度也会越来越弱。进入成年之后，人体对缺水感觉的敏感度日益降低，我们体内的水分也会越来越少，细胞内含水量和细胞外含水量之比从 1:1 减少到大约 0.8:1 。因此，很多成年人也许一天不饮水都不会觉得口渴。这是一个巨大的变化。饮水是为了满足细胞的功能需求，饮水量的减少会影响细胞的活力，也会导致细胞含水量的减少，而细胞含水量的减少则会进一步降低口渴的敏感度。其结果就会引发慢性脱水的一系列症状。如果不明白这些症状是人体脱水发出的信号就会把它们误认为是其他的疾病，从而采取不恰当的治疗措施。 人体真正的口渴信号 母亲怀孕时的第一次晨吐就是人体生命最早的口渴信号 需要记住的是，“口干”其实是缺水的最后征兆。有时候，即使口腔湿润，身体也会受到缺水的折磨。更糟糕的是，有些上了年纪的人，口腔明显发干却依旧不能感觉到口渴，因而无法满足身体对水的需求。 正确的饮水方法应当是：少量多饮，不要等口渴才喝水。饮水时间可分配在每天任何时段。比如，可以在起床后、上午 9 点钟、午饭前 1 小时、下午 3 点钟、晚饭前 1 小时、睡前 2 小时，每次喝下约 200 毫升（ 1 杯） 干净、安全的水。值得注意的是，在高温和运动状况下饮水量需相应增加，每天的饮水量甚至于可以从 1200 毫升增加到 6000 毫升。 小链接） 人体缺水的信号 失水导致体重下降（ % ） 症状 1 开始感到口渴，影响体温调节功能，并开始对体能产生影响 2 重度口渴，轻度不适，有压抑感，食欲降低 3 口干，血粘度增高，排尿量减少 4 体能较少 20%~30% 5 难以集中精力、头痛、烦躁、困乏 6 体温控制严重失调，并发生过度呼吸导致的肢体末端麻木和麻刺感 7 热天锻炼可发生昏厥 体内失水与相应缺水症状 对人体健康的深远影响 一方水土养育一方人 水质与人体组成有这必然的联系。常说什么样的水养育什么样的人，水好人美。古人就认为江南女子多秀美，而这与饮水直接相关。 现代科学研究发现，遗传基因 DNA 和水关系密切。英国科学家汉密尔顿曾在 20 世纪 70 年代做过一项研究，测量人体血液中 60 多种化学元素含量与水中元素、地壳元素的分布，结果发现三者的含量曲线有着惊人的相似。 可见，水中矿物质营养与人的健康密切相关，甚至会影响遗传基因和寿命。 水的终极安全标准 寿命 70 年，每天饮水 2 升，因饮水而导致患病的风险要低于百万分之一 水对人体的影响是如此重大，但随着工业的不断发达，人类对自然的破坏以及水污染日趋严重，同时不断有各种非天然的商业包装饮用水推出，饮用水的安全也日益受到了严峻的挑战。 世界卫生组织对饮用水安全的定义是极其严格的。安全的饮用水标准是：按人的平均寿命 70 岁每人每天饮用 2 升水计算，因饮水而患病的风险要低于百万分之一，即 100 万人中仅有 1 人因饮水而致病。 如果按照这样一条标准来衡量，良好的自然状态下的天然水源是最好的，任何水源污染或改变了原本组成的饮用水都不如天然水安全可靠。 水的生理功能 机体内水的好坏有你喝的水决定 一般食物进入人体消化系统之后，都会进行复杂的化学反应。但水不一样，人体对水的吸收要简单而直接得多，同时这种直接简单的方式也使水对人体的影响更为明显。 可以这么说，喝进去什么样的水，体内的水就几乎是什么样的。喝水之后，水大部分被小肠和大肠吸收，通过肠粘膜吸收至肠道毛细血管或淋巴管，成为血液的一部分流入心脏，最后有心脏输入到全身各个组织。成为身体组织部分的水，由毛细血管渗出，流动与细胞之间，一方面保持组织的形态，另一方面输送氧气到细胞里。由于血浆和细胞内外的水均为弱碱性，具有很强的溶解能力，能溶解细胞代谢产生的废物并排除体外。 人体如何吸收利用水 人在喝水不等于细胞在喝水 2000 年，美国科学家彼得 . 阿格雷成功拍摄了世界上第一张细胞膜水通道蛋白的高清立体照片并向世人公布。他的伟大发现揭示了这种蛋白的特殊结构只允许水分子通过，并具有重要的功能。比如，肾脏的过滤功能就需要这种特殊通道才能完成。他也因此于 2003 年获得了诺贝尔化学奖。 尽管这位科学家的研究不是针对水的，但为人们解答了为什么喝不同的水解渴的效果截然不同的疑问。细胞膜中存在着一系列特定的通道，一种通道只允许某一种分子出入。我们每日从食物中摄取的蛋白质、碳水化合物、脂肪等营养素均是大分子结构，并不能直接进入这些细胞的通道，只有在人体内通过一系列酶的催化作用，变成小分子物质，才能顺利通行，水进入人体后，同样是以分子团的形态存在的，这些水分子团要进入细胞，必须通过细胞膜的特定通道。大分团结构的水是难以进入人体细胞的，只有那些小分子团结构的水才更容易进入人体细胞内，参与生命代谢活动，并把各种离子带到细胞内。遭到污染，或者被人为改变了原本结构，或者添加了添加剂的水，水分子团凝聚变大，从而导致人体难以吸收，也就不能参加人体一系列的生命代谢活动。 人体血液中的矿物质分布曲线与所在地的土壤、水源中的矿物元素在含量上高度一致。人体必需的矿物质由 5%~20% 是从饮用水中获得的。水是矿物质最好的载体，如果缺少了某种矿物质，人就容易得病。 矿物质对人体有重要的作用，是构成机体组织的重要成分，它们维持并调节体内的渗透压和酸碱平衡，维持正常的生理活动，是体内活性成分如酶、激素和抗体的组成成分和激活剂，并具有其他一些特殊功能。而对于人体是否需要从饮用水中获的矿物质，经过大量的科学调查、实验、分析，专家们已经形成了比较一致的看法，得出的结论是：饮用水中的矿物质必不可少。 小链接 ）矿物质与水的硬度 人体作为一个有机生命体，几乎含有自然界存在的所有化学元素。其中，碳、氢、氧和氮构成约占体重 96% 的有机物和水，其余的无机元素称为矿物质（也叫无机盐）。在机体中，含量大于 0.01% 或者膳食中摄入量大于 100 毫克／天的元素称为常量元素，如钙、磷、硫、钾、钠、氯、镁等，约占人体干重总成分的 60%~80% ；另一些体内含量小于 0.01% 或膳食中摄入量小于 100 毫克／天的元素称为微量元素，共有 14 种，如铁、锌、碘等。 水的硬度根据矿物质的多少而定，一般来说，水总硬度是指水中 Ca ２ ﹢、 Mg ２ ﹢的总量。水中 Ca ２ ﹢、 Mg ２ ﹢以酸式碳酸盐形式存在的部分，因其遇热即形成碳酸盐沉淀而被除去，故称为暂时硬度；而以硫酸盐、硝酸盐和氯化物等形式存在的部分，因其性质比较稳定，故称为永久硬度。硬度是水质的重要指标。 无可取代的水 水是生命之源 我们都有过这样的经历，当做下来喝茶、咖啡或者其他饮料，尤其是碳酸饮料时，小便次数明显增加，这其实并不是什么好现象。 人体内有一个“干旱”调节机制，其主要功能是在人体缺水时，严格分配体内储备的水。其运行原则是：让最重要的器官先得到足量的水以及输送的营养。 在水的分配中，大脑处于领导的地位。大脑仅占人体重量的 1 ／ 50 ，却接受了全部循环血液的 18%~20% ，水的比例也与之相同。