《Nutrients》：Body Water During Pregnancy: Physiology, Clinical Significance and Assessment Methods: A Narrative Review
María Eugenia Flores-Quijano,
Reyna Sámano,
Edgar Barrientos-Galeana and
Hector Borboa-Olivares
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本综述系统梳理了妊娠期总体水分（TBW）及其细胞外水（ECW）与细胞内水（ICW）的动态变化，阐释了与血浆容量、体液分布、妊娠期高血压疾病（HDP）、妊娠期糖尿病（GDM）及胎儿生长的关联。重点评述了稳定同位素稀释法与生物电阻抗分析（BIA）、生物电阻抗频谱（BIS）和生物电阻抗矢量分析（BIVA）等评估方法的原理、优缺点与应用，为研究妊娠期体液生理与临床评估提供了框架。
妊娠期体内水分的生理学、临床意义与评估方法：一篇系统性梳理
生理机制调控妊娠期总水分及其分室
妊娠期间，身体总水分（TBW）显著增加约5-8升，这反映了心血管、肾脏和内分泌系统的协调适应，旨在支持母体代谢、子宫胎盘灌注和胎儿生长。这种增加主要由细胞外水（ECW）的扩张驱动，包括血浆、间质液和羊水，而细胞内水（ICW）的增加则更为渐进。早期妊娠，由孕酮和松弛素介导的全身血管舒张会降低有效动脉充盈，这被压力感受器感知为循环容量不足。此信号触发非渗透性血管加压素释放和肾素-血管紧张素-醛固酮系统（RAAS）激活，促使肾脏保留钠和水，从而导致ECW（包括血浆容量）扩张约30-50%。
血浆容量扩张会导致血浆胶体渗透压降低，这改变了Starling力的平衡，有利于液体从血管内转移到间质空间。同时，由于松弛素介导的重塑作用，间质基质在妊娠期顺应性增加，从而增强了其容纳额外液体的能力。只有细胞外扩张达到平台期后，在渗透平衡以及胎儿和母体组织（特别是乳房和骨盆区域）生长的驱动下，细胞内液体积才会逐渐增加。因此，ECW/ICW比值在整个妊娠期呈进行性增加，反映了细胞外空间相对于ICW的更大扩张。
羊水虽然不属于母体ECW或ICW，但其早期调节与母胎液体动力学密切相关。在妊娠早期，羊水主要来源于母体血浆，通过羊膜和绒毛膜的跨膜转运以及非角质化胎儿皮肤的扩散。随着胎盘循环和胎儿生理的成熟，胎儿尿液生成和肺液分泌逐渐成为羊水的主要来源。
评估妊娠期体内水分的临床与生理意义
准确评估妊娠期TBW对于理解母体营养状况、水合状态、心血管和肾脏适应至关重要，其提供的信息无法单独从体重、体重指数（BMI）或妊娠期体重增加中推断。
1. 体水分、身体成分与营养评估
水合因子（HF），即TBW与去脂体重（FFM）的比值，在妊娠期间发生显著变化。由于ECW扩张和母体、胎儿组织水合作用增加，HF在整个妊娠期进行性增加。这降低了FFM的密度。研究表明，个体间生物学变异在妊娠早期（约14周）占HF总变异的73-82%，而在晚期妊娠（约32周）仅占0.5-1.7%。这种模式意味着基于固定水合假设的两组分身体成分模型在妊娠早期可能特别不精确。因此，在三组分或多组分模型中进行TBW的直接测量，可以减少对固定水合假设的依赖，从而更稳健地评估整个妊娠期的母体营养状态。
2. 血液稀释与生化标志物的解读
妊娠期TBW的生理性扩张，特别是血浆容量增加30-50%，超过了红细胞质量的增加，导致血液稀释。因此，尽管体内储备充足，但血红蛋白、白蛋白和其他血浆可溶性生物标志物的循环浓度可能表现出降低。例如，血清总钙浓度通常降低，主要是由于血浆容量扩张继发的血清白蛋白水平降低所致，而具有生理活性的离子钙部分保持稳定。理解这些变化对于准确解读生化指标、使用妊娠特异性参考范围至关重要。
3. TBW、血浆容量扩张与胎儿生长
充足的母体血浆容量扩张是妊娠的一个关键生理适应，它支持子宫胎盘灌注、氧气和营养输送以及胎儿生长。母体TBW或FFM的增加与出生体重呈正相关。例如，一项美国队列研究显示，通过氘稀释法测得的妊娠期TBW增加与出生体重正相关。另一项意大利研究使用生物电阻抗法发现，反映TBW和FFM增加的第二孕期电阻降低，与较高的出生体重独立相关。这些发现表明，更大的母体TBW（部分反映了血浆容量扩张）可能通过更高的心输出量和改善的子宫胎盘血流来增强胎盘灌注。
然而，也有研究报道了相反的关系，凸显了母体营养状态和身体成分的重要性。在危地马拉妇女中进行的一项生物电阻抗研究表明，妊娠19周前的早期脂肪质量（脂肪）沉积，而非TBW增加，与胎儿生长独立相关。这表明，在营养受限的情况下，早期脂肪积累可能更为关键。因此，母体TBW与出生体重之间的关系具有情境依赖性，可能反映了母体能量储备、血浆容量扩张和整体营养状态之间的相互作用。
4. 妊娠期高血压疾病与体液分室再分布
在妊娠期高血压疾病中，ECW相对于有效循环容量的不成比例扩张是一个标志性特征。尽管TBW可能增加，但内皮功能障碍、血管通透性增加和胶体渗透压降低促进了液体从血管内空间向间质空间的转移，导致尽管总体液扩张，但有效血浆容量却减少。
不同高血压表型表现出不同的液体再分布模式。在早发型子痫前期，TBW、ECW和ICW的绝对值可能与无并发症妊娠无显著差异；然而，ECW/ICW比值常常升高，反映的是异常的分室分布，而非真正的容量超负荷。相比之下，晚发型子痫前期以较高的TBW和ECW以及升高的ECW/ICW比值为特征，反映了在顺应性更高的静脉系统内的液体超负荷。妊娠期高血压通常表现为较温和的表型，伴有中度的TBW和ECW扩张，静脉容量变化不太明显。因此，评估TBW及其分室分布有助于区分高血压表型并阐明其潜在的生理紊乱。
5. 细胞内水与ECW/ICW比值的代谢意义
ICW和ECW/ICW比值提供了对母体代谢状态的洞察。ICW与代谢活跃的组织（特别是骨骼肌）密切相关，而骨骼肌在胰岛素介导的葡萄糖处置中起着核心作用。因此，ICW的改变或ECW的相对扩张（反映为较高的ECW/ICW比值）可能预示妊娠期的代谢脆弱性，尤其是在肥胖或胰岛素抵抗的女性中。研究证明，较高的ECW/ICW比值与妊娠期糖尿病（GDM）风险增加独立相关，尤其是在孕前BMI较高和年龄较大的女性中。互补的证据表明，更大的ICW和FFM对GDM具有保护作用，且独立于BMI。这些发现与非妊娠人群的数据一致，表明ECW/ICW比值可能作为妊娠期母体代谢表型的生理标志物。
评估妊娠期体内水分的方法
评估TBW的方法多样，各有其原理和在妊娠人群中的优势与局限性。
1. 稀释法
1.1 同位素稀释法评估总水分
使用氘氧化物（2H2O）或氧-18标记水（H218O）的稳定同位素稀释法是评估TBW的参考标准方法。该方法基于示踪剂稀释原理：体内水分体积等于给予的示踪剂量除以其在体水平衡分布后的平衡浓度。在妊娠期应用时，需注意示踪剂分布假设、平衡时间（可能需要4-6小时）以及水分周转增加带来的挑战。尽管准确度高（1-2%），但该方法成本高，需要专业分析设施，且参与者负担重，限制了其在大规模流行病学研究或常规临床实践中的应用。
1.2 特定体液分室的稀释法
溴化物稀释法长期以来被认为是评估ECW的参考方法，因为溴化物主要作为细胞外阴子分布。然而，其在妊娠期的应用有限，主要是因为方法复杂，且妊娠期体液动态再分布和ECW生理性扩张对测量条件要求苛刻。少数研究使用溴化物稀释法验证了生物电阻抗频谱法（BIS）在评估妊娠期ECW变化方面的有效性。
2. 基于生物电阻抗的方法
生物电阻抗技术基于生物组织的导电特性来估计体液分室。电阻抗（Z）是一个由电阻（R）和电抗（Xc）组成的矢量，与体液体积及其分布密切相关。
2.1 测量原理与设备配置
传统的测量采用四极全身配置，假设人体是均匀的圆柱形导体。更先进的设备采用节段性生物电阻抗分析，将身体建模为五个相互连接的圆柱体（四肢和躯干），使用八个触觉电极进行直接节段分析，这改善了TBW和液体分布的估计，尤其在妊娠等生理条件下。
2.2 基于频率的TBW、ECW和ICW评估
单频生物电阻抗分析（BIA）使用50 kHz电流，通过基于人群的预测方程间接估计TBW。多频生物电阻抗分析（MF-BIA）测量多个离散频率下的阻抗，低频电流主要反映ECW，高频电流反映TBW，ICW通过差值（TBW - ECW）计算。生物电阻抗频谱（BIS）通过测量连续频率频谱（约5-1000 kHz）并应用Cole–Cole生物物理模型来推导R0（反映ECW）和R∞（反映TBW）。验证研究表明，BIS能够追踪妊娠期体液分室的变化，与同位素稀释法有良好的一致性。
生物电阻抗方法的有效性依赖于多个假设，这些假设在妊娠期可能受到挑战，包括身体几何形状变化、组织电阻率变化以及体液快速转移等。因此，标准化测量条件（如固定时间、充分休息、禁食禁水、排空膀胱）对于提高可靠性至关重要。尽管如此，生物电阻抗技术因其无创、快速、便携和适合纵向监测等优点，已成为妊娠期评估体液分室最广泛使用的方法。
2.3 生物电阻抗矢量分析
生物电阻抗矢量分析（BIVA）提供了一种不依赖于方程的框架，通过绘制标准化身高的电阻（R/H）和电抗（Xc/H）来评估水合状态和身体细胞质量。矢量长度主要受总水分影响，较短的矢量表示水合度较高；矢量方向与细胞膜完整性和身体细胞质量有关。在正常妊娠过程中，由于生理性TBW扩张，阻抗矢量呈现特征性的缩短和向下位移，反映了血浆容量扩张、血液稀释和轻度间质液积聚。BIVA不提供TBW、ECW或ICW的定量估计，但其在纵向监测、模式识别以及预测方程可能不可靠的情况下（如妊娠晚期或存在水肿时）具有重要价值。
方法比较与选择
同位素稀释法在准确性上是金标准，但成本高、操作复杂。溴化物稀释法可用于ECW，但在妊娠期应用受限。生物电阻抗技术（BIA、BIS、BIVA）提供了实用的替代方案，尤其适用于纵向监测和大规模研究，但在解释时需要考虑妊娠引起的生理变化。方法的选择应基于具体的研究或临床问题、孕周以及在生理准确性、可行性和可解释性之间的权衡。
