如前所述，人体所需的营养素除蛋白质、脂类、碳水化合物、矿物质、维生素外，还有水。此外，膳食纤维和许多食物成分（如类胡萝卜素、多酚、植物固醇、皂甙、萜类、硫化物等）不属于传统意义上的营养素，但对人体亦有重要的生理作用。因此，本章就水、膳食纤维以及类胡萝卜素进行阐述。

水是生命的重要元素，是人体不可或缺的重要组成部分。水在维持内环境稳定以保持细胞功能方面起着关键的作用，持续脱水会使心血管、呼吸和体温调节等系统受损。完全没有水摄入的情况下，人类仅能生存数日。禁食但不禁水的情况下，生命可维持至机体脂肪和组织蛋白消耗50%时，而断水至全身水分丢失10%就可能导致死亡。

水是机体中含量最多且最重要的构成物质，分布于人体全身，主要存在两种形式：一种是在细胞内，称细胞内液；一种是在细胞间，称细胞外液。细胞外液包括血浆和细胞间液（组织液）。体内水含量随不同性别、年龄及身体脂肪组织含量而异。成年男性总水量约占体重的60%，其中细胞内液约占体重的40%，血浆占5%，细胞间液占15%。成年女性总水量约占体重的50%，其中细胞内液占35%，血浆占5%，细胞间液占11%。儿童体内含水量高于成人，总水量占体重的75%以上，其中细胞内液占45%，血浆占4%，细胞间液占26%。体内脂肪组织的含水量最少，为25%～30%，肌肉为76%。故肥胖者身体水含量与体重之比较体重正常者少，消瘦者身体水含量与体重之比较高。此外，代谢活跃的组织如心脏、肾脏和肝脏含水量较高。

人体每日除与外界交换水分外，体内各部分体液的水分也在不断相互交换。细胞内液的水分及其中所含的各种物质的交换，都需通过细胞外液。正常情况下，细胞内、外液通过机体对水的调节机制，维持一定的动态平衡。

水的摄入主要从饮用水或饮料及食物中得到，少量来源于体内物质代谢产生的代谢水。代谢水又称内生水，是碳水化合物、蛋白质、脂肪在体内氧化代谢时所产生的水，其中氧化1g碳水化物产生0.6ml水，1g蛋白质产生0.5ml水，1g脂肪产生1ml水。当糖原作为被氧化的碳水化合物时，由于糖原动员过程中还会释放出水合水，故生成的代谢水量会增加。机体排水途径包括肾脏、皮肤、肺和胃肠道等器官组织。

肾脏产生尿液的范围变动很大。一般成人尿量为500～4000ml。最低尿量取决于溶质负荷（包括钠、钾、氯、尿素等）。正常成人一般情况下随尿排出的水量每天约1500m l，因成人每天须经肾排出35g左右固体溶质（主要是蛋白质代谢终产物和电解质），尿液的最大浓度为6～8g/100ml，排出35g固体溶质的最低尿量应为500ml，称为最低尿量。当每天尿量少于500ml时，代谢产生的废物无法全部排出，将堆积在体内，影响细胞功能。当遇到特殊情况（如自然灾害），供水受到限制时，可通过限制所摄取食物的种类来强制性地减少肾脏泌尿。限制蛋白质和盐的摄入可减少尿素和钠的排出，摄入足够的糖类以防止酮体产生，有助于减少酮体、电解质等溶质负荷。婴幼儿的肾功能尚未发育完善，尿的稀释能力与成人接近，但浓缩功能有限，尤其是6个月以内的婴儿。成人尿的比重为1.011～1.025，1岁儿童的尿比重为1.010～1.020，成人最大溶质负荷可高达1400mmol/ L，婴儿尿的最高溶质负荷约为700mmol/L。也就是说，排泄出相同数量的溶质，婴幼儿所需的水量要比成人多。当摄水不足或水的丢失过多时，就会超出肾脏的浓缩能力，致使代谢产物潴留体内，血浆渗透压升高，使组织内的水分被吸收入血，引起机体高肾性脱水。因此，儿童每日应有充足的水分供应，以适应机体代谢的需要。同时，婴儿不应摄入过多盐、过高蛋白质或过于浓缩的配方膳食，以免增加肾脏溶质负荷。肾脏通过抗利尿激素（antidiuretic hormone，ADH）刺激肾小管对肾小球滤液中的水进行重吸收。血管紧张素原-血管紧张素-醛固酮系统被同时激活，引起肾上腺皮质释放醛固酮。使肾小管对Na ⁺离子的吸收增加，间接通过细胞外液渗透性升高而刺激ADH释放。血液容量下降和细胞外液渗透性升高最终使大脑的 “渴中枢”产生口渴的反应，从而增加对液体的摄入。

人体为了维持正常体温，通过皮肤排汗和血管舒缩作用，散发或保留热量。出汗分非显性和显性两种。非显性出汗指水分直接透出皮肤表面而蒸发，也称不感蒸发，为不自觉出汗，很少通过汗腺活动产生，在寒冷季节仍继续进行。一般成人每日由此蒸发的水分为300～500ml，它和呼吸时由肺部丧失的水分合称非显性失水。婴儿体表面积相对较大，故非显性失水也较多。显性出汗是机体调节体温的重要机制之一，是汗腺活动的结果，因个体运动量、代谢产热及人体热适应能力及环境温度、湿度和海拔高度等而异。特殊情况下，每日最大出汗量可达10L以上。

人体呼吸时由呼吸道黏膜丧失的水分也属于非显性失水，与呼吸交换的容量和呼吸深度有关。一般情况下，成人经呼吸道黏膜不感蒸发所排出的水每天约为350m l，快而浅的呼吸丧失的水分较少，缓而深的呼吸所丧失的水分较多。在高热条件、高原地带及呼吸性碱中毒时，由于呼吸加强，失水量可增至1000ml以上。

正常成人每天随粪便排水100～200ml。每日从胃肠道分泌的消化液包括唾液、胃液、胰液、胆汁和肠液，总量可高达8000～10 000m l。这些分泌液大部分在回肠和结肠近端被吸收。腹泻、呕吐、胃肠道引流等情况可使胃肠道分泌液大量丢失，水损失量增加10～50倍，导致水和电解质平衡紊乱。

人体基础需水量取决于非显性失水和显性失水（汗、尿）。由于从肺部丢失的水量与代谢水大约相等，所以基础需水量只要估计从皮肤和尿丢失的水量。温和气候条件、无显性出汗情况下，每日从皮肤丢失的水量较为恒定，约为30ml/100kcal或8ml/kg bw，而从尿中排出的水量则取决于尿溶质的总量和尿的渗透浓度。尿溶质主要与摄入的盐及所产生的尿素有关。

水是体内一切生化反应进行的场所。体内的生化反应由酶催化，酶和反应物溶于内环境的水中，才能发生反应。水为体内物质提供载体和介质，以水作为反应物的生化反应包括：大分子有机物的水解、糖原分解、ATP分解、有氧呼吸第二阶段、光合作用的光反应等。此外，酶的活性与体内含水量有关，当酶的数量一定时，反应物浓度越大，酶的活性越低。婴儿体内的含水量可达80%以上，他们的新陈代谢旺盛。

水是许多营养物质，如单糖、氨基酸、脂蛋白、水溶性维生素和无机盐等的溶剂，有利于这些营养物质被运送到身体各处并发挥生理功能。水还是细胞代谢产物，如CO ₂、尿素等的溶剂，有助于它们及时被运送到肺、皮肤和肾脏并排出体外。

人体正常生理功能的发挥需要恒定的体温环境，体温过高或过低都会导致机体正常生理活动的失调。生理测量表明：不与外界发生热交换的个体，由于体内产热可使体温每小时升高2℃，要保持体温恒定，就要依赖体内水分的蒸发。水具有如下特点：①比热大，1g水从15℃升至16℃时需要4.18J热量，能吸收代谢过程中产生的大量热量而使体温升高不多；②蒸发热大，1g水在37℃时完全蒸发需要吸收2400J热量，所以蒸发少量的汗液就可散发大量的热量；③流动性大，水能随血液迅速分布于全身，且细胞间细胞内液之间的交换也非常迅速，有助于物质代谢所产生的热量在体内迅速均匀分布。当热引起血管舒张时，血液中的水将热转运至皮肤表面从而随汗水蒸发。因此，水有助于维持机体产热与散热的平衡，对体温调节起重要作用。

正常情况下，体液在血浆、组织间液和细胞内液之间通过溶质的渗透作用，维持着一种动态平衡，即渗透压平衡。维持细胞内液和细胞外液的渗透压平衡，主要依靠水分子在细胞内外的自由渗透。当水摄入不足或丢失过多时，细胞外液的渗透压就会增高，通过神经系统、激素和肾脏等调节机制，使水的摄入增加、排出减少，从而维持体液平衡和正常渗透压。

水与黏性分子结合形成关节的润滑液有助于关节活动；唾液有利于咽部湿润和吞咽食物；泪液可防止眼球干燥，有助于眼球转动；胸膜、腹膜浆液以及呼吸道、胃肠道、泌尿生殖系统的黏液对各自所在的器官和组织都有良好的缓冲、润滑和保护作用。

体内还有部分水与蛋白质、黏多糖和磷脂等结合，称为结合水。其功能之一是保证各种肌肉具有独特的机械功能。例如，心肌中的水分>9%，其中大部分以结合水的形式存在，并无流动性，这就是使心肌成为坚实有力的舒缩性组织的条件之一。

纯母乳喂养的小于6月龄婴儿所需的水来自于母乳。母乳含水量在75%～85%。按我国母乳平均泌乳量750ml/d计算，婴儿摄入的水量约为700ml，因此，纯母乳喂养的婴儿不需另外补水。7月龄后开始添加各类辅食，从含水量高的糊状食物，到固体食物都含有丰富的水，加上至少600ml/d的母乳或配方粉，可提供900ml的水。较大儿童的水的来源与成人无异。

人体日常水摄入的主要来源是饮用水和液体食物。水和食物中的液体量对日常水平衡起很大的作用，通过饮水和进餐时摄取液体食物是保持体内水平衡的正常途径。饮水量随个人习惯、气候条件、劳动条件的不同而有较大的差别。一般情况下，成人每天饮水量波动于1000～1500ml。

随食物种类和含量各异。成人每天随食物摄入的水量为700～900ml。0～6月龄婴儿对水的需要可完全来源于母乳。

食物在体内氧化的最后阶段产生的水称为代谢水，也叫内生水（endogenouswater）。每克脂肪、糖、蛋白质在分解代谢过程中，分别产生1.0ml、0.6ml、0.5ml水。成人每天约产生300ml内生水。在急性肾衰竭的无尿或少尿期，必须重视内生水。每日液体的补充量中必须扣除这部分水分，否则在较长的无尿或少尿期中，每日积累量可逐渐增大，导致水肿或心力衰竭等严重情况。

正常人每天的出、入水量相等，一般约为2500ml。

婴幼儿生长迅速，组织细胞增长时需蓄积水分，但肾功能未发育完全，浓缩尿的能力较差，尿量相对较多，婴幼儿水的推荐量见表3-1-1。

喝水是人类维持生命最基本的也是最重要的一项活动。儿童处于生长发育时期，新陈代谢旺盛，功能还不全的肾脏浓缩功能差，排尿量相对较多，对水的需要也相对较多。母乳可提供充足的水分，满足婴儿对水的需求。WHO关于母乳喂养的最新观点为：母乳应是婴儿出生后头6个月的唯一食品，不需要加其他食品、液体，甚至不需要喝水。纯母乳喂养的小儿，可以从母乳中获得生长发育所需的全部水分，因此不必额外喂水。我国妇幼人群膳食水适宜摄入量可见表3-1-1。