administ
Go
|
O tym dyskutowaliśmy:
Woda.
1. Właściwości fizyko-chemiczne.
Woda nie zawiera ładunku elektrycznego, ale rozmieszczenie elektronów jest takie, że w pobliżu atomu tlenu przeważa potencjał ujemny, a wodorów dodatni tworząc układ dipolowy przez co związki chemiczne są:
hydrofobowe- nie posiadają momentu dipolowego.
hydrofilne- posiadające duży moment dipolowy lub grupy funkcyjne posiadające duży ładunek.
amfifilne- posiadające na jednym końcu cząsteczki ładunek umożliwiający łączenie z wodą, a na drugim nie, co powoduje układanie się takich cząsteczek sferycznie - koniuszek rozpuszczalny w wodzie skierowany na zewnątrz, a nierozpuszczalny do wewnątrz lub odwrotnie - dzięki czemu tworzą się micele normalne lub odwrócone- na tej zasadzie działają detergenty i nośniki wielu leków.
Struktura wody: cząsteczka wody ma postać nieforemnego czworościanu i w stanie stałym asocjuje z czterema cząsteczkami wody, a w stanie ciekłym z około 3,5. Struktura wody w stanie ciekłym i stałym jest zatem podobna.
Dipolowość wody sprzyja łączeniu się wody w uporządkowaną strukturę dzięki wiązaniu wodorowemu, czyli oddziaływaniu elektrostatycznemu między atomami wodoru i wolnymi parami elektronów tlenu.
Siła wiązania to 4,5kcal/mol
Każda cząsteczka, która jest zdolna do tworzenia wiązań wodorowych rozpuszcza się w wodzie.
Dysocjacja wody: - w stanie naturalnym występuje tylko jeden proton i jeden jon hydroksylowy na około 1,8mld cząsteczek wody, przez co woda destylowana ma pH=7, ale ma to ważny wpływ na właściwości wody - działa to jak zapalnik.
2. Biochemia: pomijam, ale wspomnieć - hydroliza, cykl Krebsa, struktura trzecio i czwarto-rzędowa białek.
3. Fizjologia:
Regulacja gospodarki wodnej.
Na poziomie komórkowym: jest uzależniona głównie od poziomu ciśnienia osmotycznego i dostępności ATP. Przy prawidłowym nawodnieniu komórki w mitochondriach występuje około 20% wody, ale wraz z niedotlenieniem obniża się poziom ATP i mitochondria zaczynają pęcznieć zwiększając zawartość wody do 35% "osuszając" cytozol, podnosząc pH, utrudniając działanie pompy sodowo-potasowej, co powoduje napływ wody do komórki i w efekcie pęcznienie komórek (opuchlizna wodna). Wraz ze wzrostem produkcji ATP ilość wody w mitochondriach szybko spada do normy, niwelując wpływ mitochondrialny na gospodarkę wodną komórki.
Na poziomie organicznym: jest złożona i zależy głównie od wydzielania hormonu antydiuretycznego przez podwzgórze i pracę nerek, ale podrażnienie nerwów współczulnych zmniejsza, a przywspółczulnych zwiększa wydalanie wody niezależnie od podwzgórza, hormony tarczycy sprzyjają odwodnieniu, a adrenalina wydzielana przez korę nadnerczy i ich niedoczynność powoduje nadmierne wydalanie wody, przy czym pierwszy rzut adrenaliny zatrzymuje wodę w organizmie.
Woda w organizmie:
Woda krążąca w organizmie odgrywa podstawową rolę w procesach życiowych.
Ilość wody w organizmie dorosłej osoby stanowi około 65-70% ciężaru ciała zależnie od otłuszczenia, czyli około 45-49kg u osoby ważącej 70kg, z czego 4,5kg przypada na osocze, 10,5kg na limfę, reszta to integralna część komórek i tkanek. Wynika z tego, że woda stanowi podstawowy składnik każdej tkanki w ilości od około 68% w wątrobie do 83% we krwi. (żółć 86%, soku żołądkowym i jelitowym- 97%, w pocie, ślinie, łzach i płynie mózgowo-rdzeniowym 98-99,8%.) dlatego odpowiednia ilość wody jest niezbędna do zachowania stałości składu płynów i tkanek, do trawienia, wchłaniania, rozprowadzania substancji odżywczych, do przemian biochemicznych i wydalania końcowych produktów przemiany materii.
Utrata około 10% wody powoduje dręczące pragnienie i znaczące obniżanie zdolności do wysiłku, a utrata 20-22% powoduje śmierć. W klimacie umiarkowanym bez wody da się wyżyć max. 7-10dni (otyli żyją bez wody dłużej), natomiast bez jedzenia około miesiąc.
Woda umożliwia równomierne rozprowadzenie ciepła w organizmie i uwalniania od jego nadmiaru - przy odparowaniu litra potu traci się aż 585kcal.
Źródła wody dla organizmu:
Doświadczalnie stwierdzono, że ogólne zapotrzebowanie dobowe na wodę u oseska wynosi około 140g, a u dorosłego około 35g/kg masy ciała.
Źródłami wody dla organizmu są:
pożywienie - tłuszcze nie zawierają wcale wody lub nieistotną ilość (smalec, słonina, margaryny - można przyjąć jednak w bilansie, że to czysta woda), w mące 10-12%, w chlebie 40%, w mięsie 70% w warzywach i owocach 80-90% i więcej. W postaci takiej człowiek otrzymuje około litra wody.
Obróbka kulinarna zmienia zawartość wody - cieplna z reguły zmiejsza.
napoje - (woda, "coca-cola", kawa, herbata itd.) - około 1,5litra.
ze spalania wewnątrzustrojowego - na łańcuchu oddechowym ze 100g białka organizm uzyskuje 40-45g wody, węglowodanów 50-55%, a ze spalenia 100g tłuszczu - od 90 do 100,8g wody. W ten sposób organizm uzyskuje od 0,3 do pół i więcej litra wody na dobę, w zależności głównie od ilości spożytego tłuszczu.
Utrata wody z organizmu:
skóra: strata wody przez skórę nie zależy od ilości pobieranej wody, gdyż w ten sposób organizm reguluje gospodarkę cieplną poprzez parowanie. Normalnie w ten sposób człowiek traci od 0,5 do 1l wody na dobę. W przypadku przegrzania ilość w ten sposób traconej wody może gwałtownie wzrosnąć powodując szybko objawy odwodnienia. W przypadku intensywnego pocenia należy uzupełniać NaCl, albowiem w pocie stężenie soli wynosi od 0,3 do 0,5% - przypominam, że odparowanie litra potu to prawie 600kcal!
płuca: powierzchnia pęcherzyków płucnych u dorosłej osoby wynosi około 80m2, powietrze wdychane zawiera zwykle mało wody, a wydychane jest prawie całkowicie nią nasycone, dzięki temu przez płuca człowiek traci około 0,5-0,6l wody na dobę, przy czym przy ciężkiej pracy fizycznej strata jest znacznie wyższa.
przewód pokarmowy: wprowadzona woda do organizmu przez przełyk prawie całkowicie się wchłania w przewodzie pokarmowym, niezależnie od jej "struktury" nawadniając organizm, dlatego tą drogą człowiek traci tylko około 0,1l na dobę, ale w przypadku biegunek może znacznie przekraczać 2,5l prowadząc szybko do odwodnienia, szczególnie u dzieci.
nerki: są najważniejszym regulatorem gospodarki wodnej organizmu, gdyż mogą one nie tylko regulować ilość wydalanej wody, ale i w zależności od potrzeb regulować ilość traconych elektrolitów i końcowych produktów przemiany materii.
Powierzchnia kłębuszków nerkowych wynosi około 1,5m2, a całkowita długość kanalików nerkowych około 65km. Przez nerki przepływa około 1,5 tony wody na dobę, z czego w kłębuszkach powstaje około 75-100l przesączu będącego w zasadzie osoczem pozbawionym białka, a w kanalikach następuje całkowite lub częściowe wchłanianie elektrolitów oraz cukru i mocznika i po resorpcji zwrotnej powstaje około 70ml moczu na godzinę. Jednak ilość ta ulega znacznym wahaniom zależnie od ilości spożytej wody, soli, składu dawki pokarmowej i wcześniej omówionych czynników wpływających na regulację gospodarki wodnej. Czyli u osób dorosłych dobowa ilość wydalanego moczu wynosi objętościowo około 1,2-1,5l, ale może podlegać dużym wahaniom humoralnym i CUN - świadome powstrzymywanie się od wydalania moczu.
W przypadku niedoboru wody wydalanie "toksyn" przez nerki może być niedostateczne, ale przy zdrowych nerkach wydalona w ten sposób ilość wody nie powinna być niższa niż 1l na dobę.
Bilans wodny: dla uproszczenia można przyjąć, że średnio w pożywieniu człowiek pobiera litr wody, w postaci płynów około 1,5l wody, a z utleniania na łańcuchu oddechowym uzyskuje około 0,3l, a traci przez płuca 0,5l, przez skórę 0,5l, w moczu 1,5l i w kale do 0,2l., co z grubsza się bilansuje.
Objawy nadmiaru wody: zwierzęta same na ogół nie pobierają nadmiernej ilości wody i nie chorują z tego powodu.
Objawy niedoboru wody: w pewnym doświadczeniu tygodniowe indyki pozbawiono dostępu do wody przez 48h, a gdy po tym okresie podano wodę wystąpiło drżenie mięśni i drgawki w wyniku czego 40% indycząt padło, a u pozostałych przy życiu nastąpiło zahamowanie wzrostu trwające miesiąc.
Typowe objawy niedoboru wody u człowieka: suchość w ustach, suchość skóry, starczy wygląd skóry, suchość oczu, bóle stawów przy chodzeniu (wysuszanie chrząstki), bóle mięśni, osłabienie i zmęczenie, napady "głodu", problemy z trawieniem, zaparcia, zawroty głowy, ból głowy, zaburzenia widzenia, przyspieszone tętno, często słyszane w uszach, nieświeży oddech, skok wagi tłuszczowej przy jednoczesnej utracie apetytu, problemy z koncentracją, irytacja, znaczne ograniczenie wydalania kału i moczu.
Tomasz Kwaśniewski.
|
Autor
Zapisane
