Меню Рубрики

Биологическая роль воды в организме человека

Вода – сок жизни. Так сказал Леонардо да Винчи. Действительно, вода является непременной составной частью всего живого. В растениях содержится до 90% воды, в теле же взрослого человека ее 65%. Даже кости содержат 22% воды. В мускулах её уже 70%, в мозгу и жировых тканях – 75%. В крови – аж 92%. Основная часть воды, около 70%, сосредоточена внутри клеток, а 30% – это внеклеточная вода, которая разделяется на две части: меньшая часть, около 7%, — это кровь и лимфа, а большая часть – межтканевая, омывающая клетки.

И вода не просто там содержится, а играет важнейшую роль в жизнедеятельности организма. Определенное и постоянное содержание воды – вот необходимое условие существования живого организма. При изменении количества потребляемой воды и ее солевого состава нарушаются процессы пищеварения и усвоения пищи, кроветворения. Без воды невозможна регуляция теплообмена организма с окружающей средой и поддержание температуры тела. Вода выводит из организма продукты жизнедеятельности и вредные вещества.

То есть основные физиологические функции воды – наполнитель, растворитель, терморегулятор, носитель (транспортная и информационная роль).

Как наполнитель – вода поддерживает не только внешнюю форму отдельных органов и внешний вид человека в целом, но и обеспечивает нормальное их функционирование. Поэтому человек должен поддерживать нужное количество воды в организме. Человек очень быстро ощущает нарушение водного баланса. Если количество воды в человеческом организме уменьшится на 1-2% (0,5-1л) против нормы, человек испытывает жажду; при уменьшении на 5-8% (2-3 л) его кожа сморщивается, во рту пересыхает, сознание затемняется, могут появиться галлюцинации; потеря 10% влаги (

5 л) вызывает расстройство психического аппарата, нарушение глотательного рефлекса; при потере 14-15% (7-8 л) человек умирает.

Как универсальный растворитель – вода растворяет питательные вещества для их проникания в клетку, участвует в химических процессах при пищеварении, а также вымывает продукты жизнедеятельности и уходит из организма через почки и кожу, унося с собой вредные вещества. Кроме того, вода является той физико-химической средой, благодаря которой может осуществляться большинство реакций обмена веществ, обеспечивающих непрерывный процесс разрушения и восстановления живых тканей. Таким образом, вода является основной биологической жидкостью. Она не только инертная среда, она может также вступать в соединение с другими компонентами живой материи.

Вода играет и терморегулирующую роль – поддерживает необходимую температуру тела. Она осуществляет это своей большой теплоёмкостью в случае снижения температуры и испарением с поверхности тела при его перегреве.

Транспортная функция воды осуществляется благодаря её высокому поверхностному натяжению. Благодаря этому свойству она может проникать в самые тонкие капилляры и межклеточные пространства, неся клеткам организма питание и выводя из них продукты жизнедеятельности. О воде, как носителе информации – позднее.

Качество выполнения всех этих жизненно важных функций зависит от различных свойств воды, чему будет посвящено несколько последующих статей.

Жесткость воды определяется наличием в ней растворимых солей, в основном сульфатов и бикарбонатов кальция, магния, железа.

Жесткость воды выражают в градусах. Один градус жесткости соответствует 0.337 мг-екв/л, что в перерасчете на СаО и MgО составляет 10 и 7.2мг/л соответственно.

Жесткость воды, обусловленная гидрокарбонатами Са(ІІ), Mg(II), Fe(II), называется временной жесткостью. Временная твердость устраняется кипячением: гидрокарбонаты превращаются в средние карбонаты:

и выпадают в осадок. В результате этого содержание солей в воде снижается. Если повысить рН воды, добавив щелочной реагент (Na2CO3 або Ca(OH)2) наблюдается тот же эффект.

Постоянную жесткость воды не возможно устранить простым кипячением воды; она обусловлена присутствием относительно хорошо растворимых сульфатов, силикатов, хлоридов, которые не разрушаются при кипячении. Для устранения постоянной жесткости воды разработаны разные методы, например:

Читайте также:  Выполнение работ с электроинструментом на приставных лестницах

Опубликовано graviton в 23.04.2019 23.04.2019

Биологическая роль воды в организме человека просто неоценима. И не только человека. Любое живое существо на нашей планете жить без воды не может. Потеря 20% воды приводит к смерти организма или анабиозу.

И это понятно, так как даже зубная эмаль содержит до 10% воды. Костная ткань до 20%. Ткань головного мозга — 85%. Медуза состоит из 95-98%.

Уникальность свойств воды не вызывает сомнений. Об этом мы уже говорили. Но все же давайте вспомним стороение молекулы воды. Она состоит всего из трех атомов: двух атомомв водорода, и одного кислорода.

Кислород с двумя атомами связан ковалентной связью. То есть строение очень простое. Атом кислорода находится в вершине угла, сторонами которого являются связи с атомами водорода. Угол равен 104,27 град.

Физические свойства молекулы воды и ее особенности связаны со структурой воды, обусловленной межмолекулярным взаимодействием. Электронная плотность распределена таким образом, что положительный заряд смещен к атомам водорода. А отрицательный — к атому кислорода.

Образуется, так называемый диполь: два положительных заряда дают атомы водорода. И два отрицательных обусловленных валентостью два — кислорода. Четыре заряда образуют тетраэдр.

Такие тэтраэдры достатоно активны с соседними молекулами, с которыми и образуют водородные связи. В результате образуются так называемые кластеры. При резком замораживании они очень похожи на снежинки.

Именно образование кластеров и создает так называемую, рабочу структуру воды. Водородные связи слабее ковалентной в 15-20 раз. Поэтому любое изменение условий позволяет менять такую структуру: какие-то связи будут рваться, а новые очень быстро образовываться.

То есть молекулы воды очень подвижны. И обладают высокой чувствительностью и памятью.

Вода является уникальным растворителем. И это так же обусловлено ее строением. Она прекрасно присоединяется к большинству молекул, образуя, так называемые — гидраты. Если связь между молекулами воды слабее, чем связь между молекулами воды и вещества, то вещество, естественно, растворяется.

Это базовые свойства воды, которые обуславливают ее свойства и функции

  1. Благодаря возможности образовывать кластеры и их подвижности, вода связывает живую и неживую природу на нашей планете;
  2. Значимость воды в обмене веществ клетки обусловлена тем, что вода уникальный растворитель. Это продукт, в котором растворяется больше всего веществ, чем в чем еще либо. А вещества в клетку поступают только в виде раствора;
  3. Все вещества делятся на две группы по потношению к воде:а) гидрофобные (от греч. fobos — ужас, страх) или не растворимые в воде. К таким относятся жиры, полисахариды и др.б) гидрофильные (от греч. fileon — люблю) — растворимые в воде. Это минеральные соли, кислоты, моносахариды и др.

Благодаря этому свойству воды (за счет гидрофобности) в клетке собираются и создаются:

1) биологические мембраны
2) белки и ДНК принимают форму спирали.

  • Вода обладает высокой теплоемкостью. То есть что бы поднять темепературу воды надо затратить достаточно много энергии на разрыв водородных связей. Поэтому вода имеет температуру кипения выше. чем температура кипения спирта.
  • У воды высокая теплопроводность, благодаря которой в организме поддерживается тепловое равновесие;
  • Вода — химическое соединение, которое учавствует в очень большом количестве химических реакций. Очень распространеной реакцией, например, являются реакции гидролиза;
  • Без воды невозможен процесс фотосинтеза — является базовым веществом реакции;
  • Вода является основной средой для траспорта веществ. Наприменр таких как — кровоток. межтканевой жидкости, лимфы, гормонов и т.д.
  • Объем клетки — тургор и упругость клетки — осмос, так же обеспечивается водой. Сохраняет форму клетки;
  • Оплодотворение яйцеклетки возможно только в водной среде;
  • Среда для развития зародыша как человека, так и животных;
  • Входит в состав смазочных жидкостей в суставах, околосердечной сумке, плевральной полости;
  • Увлажняет слизистую оболочку глаза, носа, кишечника. Обеспечивает передвижение веществ по кишечному тракту;
  • Учавствует в образование секретов — слезы, желчь, сперма, слюна
  • Читайте также:  Аппликация из ткани кошка своими руками

    Общий вывод такой — там где есть вода, там есть жизнь. Там где ее нет — нет и жизни.

    Переоценить значение воды для человека и для человечества в целом просто невозможно. Мы знаем, что человеческий организм состоит на 65-75% с воды, необходимой для осуществления всех жизненно-важных процессов.

    Содержание воды в теле мужчин и женщин отличается – у мужчин воды больше, но с возрастом в обоих уровень воды падает. Большинство зрелых людей в сутки теряют от 2,5 до 3 л воды. Жаркая погода и физическая нагрузка способствует большей утери. Для пожилых людей потеря воды составляет в среднем 2 л в день. Следует знать также, что авиапассажиры теряют за единицу времени больше воды, нежели человек не находящейся в полете. Считается, что в течение трехчасового полета может быть расходовано около 1,5 л воды.

    Важность воды для человека подчеркивается теми функциями, которые она осуществляет:

    сохраняет здоровье и целостность каждой клетки тела;

    обеспечивает кровоток достаточным количеством жидкости для свободного прохождения через кровеносные сосуды;

    устраняет побочные продукты обмена веществ в организме, избыток электролитов (например калия, натрия) и мочевины, которая образуется при переработке пищевого белка;

    регулирует температуру тела благодаря выделению пота;

    увлажняет слизистые оболочки, например, легкие и полость рта;

    выступает в роли смазки или подушки для суставов;

    снижает риск цистита. Уберегая мочевой пузырь от накопления бактерий;

    помогает пищеварению и предотвращает запор;

    увлажняет кожу, сохраняя ее структуру и внешний вид;

    поставляет питательные вещества и кислород к клеткам;

    служит амортизатором внутри глаз и спинного мозга, а также в амниотической полости, окружающей плод во время беременности.

    Вода необходимая для осуществления всех этих функций попадает в организм не только с жидкими продуктами. Казалось бы, что твердые и сухие продукты не содержат воды, но все же, около 20% от общей потребности в воде поступает именно из твердой пищи. Также вода как побочный продукт образуется в процессе пищеварения, что может обеспечить около 10% потребности в Н2О. Все остальное должно поступать в организм в составе жидкости.

    Недостаточный прием жидкости может стать причиной ряда заболеваний и ослабления организма. Это риск образования камней в почках, инфекции мочевыводящих путей у женщин, снижение физической и умственной работоспособности, нарушения функционирования слюнных желез, а также общее обезвоживание организма. Обезвоживание легко исправить путем увеличения потребления жидкости. Симптомами обезвоживания есть жажда, головные боли, вялость, изменения настроения и медленные ответы, сухие носовые проходы, сухие или потрескавшиеся губы, потемнение мочи, слабость, усталость, путаница и галлюцинации.

    Если обезвоживание не устранить потреблением жидкости, в конце концов, мочеиспускание прекратится и последствием будет то, что организм не сможет выводить токсические побочные продукты, образующиеся в процессе обмена веществ. В крайнем случае, обезвоживание может привести к летальному исходу.

    Среди факторов, которые могут вызвать обезвоживание организма следует назвать следующие:

    потребление недостаточного количества воды;

    повышенное потоотделение из-за жаркой погоды, влажности, физических упражнений или лихорадки;

    недостаточные механизмы сигнализации у пожилых людей, иногда они не чувствуют жажду, даже в случае обезвоживания;

    увеличенная выработка мочи из-за дефицита гормона;

    диабет, заболевания почек или лекарства;

    Пожилые люди нередко подвергаются опасности обезвоживания, поскольку в них происходят изменения в функционировании почек и гормональные изменения. Также у людей с возрастом обостряются хронические заболевания. Лечение, требующее диуретиков и слабительных, а еще ограниченная подвижность ставит организм под угрозу возникновения недостатка жидкости.

    Читайте также:  Детская кроватка трансформер с пеленальным столиком фото

    Младенцы и дети особенно чувствительны к обезвоживанию во время болезни. Рвота, диарея и лихорадка могут очень быстро обезводить организм ребенка. Это серьезно угрожает жизни малышей. Если вы увидели малейшие признаки обезвоживания следует немедленно обратится к врачу. Некоторые из симптомов включают в себя холодную кожу, вялость, сухость во рту, подавленность родничка, синий оттенок кожи.

    Навредить человеку может не только недостаток воды, а и ее чрезмерное количество. Гипонатриемия – заболевание, причиной которого может быть большое потребление жидкости. Ему свойственно падение уровня натрия до опасно низкого значения. В то же время натрий является очень важным элементом для нашего организма. Он необходим в процессе сокращения мышц, а также для передачи нервных импульсов. Вода достигает своих критических уровней, если выпеть много литров за короткий период времени. Гипонатриемия часто встречается у спортсменов, у людей имеющих определенные заболевания, например, психические (в некоторых случаях шизофрении), а также у младенцев, которых кормят слишком разбавленными детскими смесями.

    Отдельное внимание стоит уделить потреблению воды спортсменами. Во время тренировок и соревнований потребность в жидкости для спортсменов сильно различается. В общем, рекомендуют употреблять 500-750 мл воды за два часа до мероприятия и по 250-1000 мл каждые 30 минут во время мероприятия (в зависимости от температуры окружающей среды и интенсивности упражнений).

    Для тренирующихся в мягких условиях может быть необходимо меньшее количество жидкости, нежели указано выше. Хорошо обученные спортсмены, с высокой нагрузкой во время упражнений да еще в теплом внешнем окружении могут предпочесть больше жидкости, но не выше 1500 мл в час, чтоб избежать гипонатриемии.

    Существует мнение, что вода вызывает задержку жидкости. На самом же деле все наоборот. Вода способствует организму в выводе избытка натрия. Это в свою очередь приводит к удержанию меньшего количества жидкости. Есть простое правило: тело удерживает жидкость, если слишком мало воды в клетках. Если организм регулярно получает достаточное количество жидкости, у него не будет даже малейшей причины сохранять воду, что способствует снижению задержки жидкости.

    Теперь вспомним об источниках жидкости для человека. В первую очередь это, конечно же, простая пресная вода. Другие источники включают в себя разные соки, прохладительные напитки, кофе, чай, молоко, суп и т.п. Свежая обыкновенная вода является лучшим напитком, так как не содержит килоджоулей и более всех остальных подходит для гидратации тела.

    Молоко, особенно нежирное, также является отличным источником жидкости, так как содержит около 90% воды. Следующим важным напитком есть чай. Он не только удовлетворяет ежедневную потребность человека в жидкости, а и обогащает наш организм антиоксидантами и полифенолами, которые дают некую защиту от сердечных заболеваний и рака.

    Если стоит выбор между свежими фруктами и фруктовыми соками – лучше отдать предпочтение фруктам. Они имеют больше клетчатки и питательных веществ, а еще содержат меньше сахара. Следует отказываться от сладких напитков, таких как фруктовые соки, компоты, безалкогольные напитки и ликеры. Все они прибавляют нам и без того лишнее калории, но не приносят никакой питательной ценности.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

    Adblock
    detector