AQUABIONICA: Живая вода. Химические и физиологические функции воды в организме
Физиологическое значение воды. | AQUABIONICA: Живая вода
Такая структура характерна для талой воды и клеточной воды всех живых существ.
Такая роль воды обусловлена тем, что она является универсальным растворителем, в котором газообразные, жидкие и твердые неорганические вещества создают молекулярные или ионные растворы, а органические вещества находятся преимущественно в молекулярном и коллоидном состоянии. Именно поэтому она принимает непосредственное или косвенное участие практически во всех жизненно важных процессах: всасывании, транспорте, расщеплении, окислении, гидролизе, синтезе, осмосе, диффузии, резорбции, фильтрации, выведении и др.
С помощью воды в клетки организма поступают пластические вещества, биологически активные соединения, энергетические материалы, выводятся продукты обмена. Вода способствует сохранению коллоидального состояния живой плазмы. Вода и растворенные в ней минеральные соли поддерживают важнейшую биологическую константу организма - осмотическое давление крови и тканей. В водной среде создаются необходимые уровни щелочности, кислотности, гидро-ксильных и водородных ионов. Вода обеспечивает кислотно-основное состояние в организме, а это влияет на скорость и направление биохимических реакций. Принимает участие в процессах гидролиза жиров, углеводов, гидролитического и окислительного дезаминирования аминокислот и в других реакциях. Вода - основной аккумулятор тепла, которое образуется в организме в процессе экзотермических биохимических реакций обмена веществ.
Кроме того, испаряясь с поверхности кожи и слизистых оболочек органов дыхания, вода принимает участие в процессах теплоотдачи, т. е. в поддержании температурного гомеостаза. Во время испарения 1 г влаги организм теряет 2,43 кДж (0,6 ккал) тепла.
Потребность организма в воде удовлетворяется за счет питьевой воды, напитков и продуктов питания, особенно растительного происхождения. Физиологическая суточная потребность взрослого человека в воде (при отсутствии физических нагрузок) в регионах с умеренным климатом ориентировочно составляет 1,5-3 л, или 90 л/мес, почти 1000 л/год и 60 000-70 000 л за 60- 70 лет жизни. Это так называемая экзогенная вода.
Определенное количество воды образуется в организме вследствие обмена веществ. Например, при полном окислении 100 г жиров, 100 г углеводов и 100 г белков вырабатывается соответственно 107, 55,5 и 41 г воды. Это так называемая эндогенная вода, ежедневно образующаяся в количестве 0,3 л.
Физиологическая норма потребления воды может колебаться в зависимости от интенсивности обмена веществ, характера пищи, содержания в ней солей, мышечной работы, метеорологических и других условий. Доказано, что на 1 ккал энергозатрат организму необходимо 1 мл воды. То есть для человека, суточные энергозатраты которого составляют 3000 ккал, физиологическая потребность в воде равна 3 л. С увеличением энергозатрат во время физических нагрузок повышается и потребность человека в воде. Особенно если тяжелый физический труд выполняют в условиях повышенной температуры, например в мартеновских цехах, на доменном производстве, на поле в жару. Тогда потребность в питьевой воде может возрасти до 8-10 и даже 12 л/сут. Кроме того, потребность в воде изменяется при определенных патологических состояниях. Например, она возрастает при сахарном и несахарном диабете, гиперпаратиреозе и т. п. В таком случае количество воды, употребляемое человеком в течение месяца, составляет 30 л, в течение года - 3600 л, за 60-70 лет - 216 000 л.
Поддержание водного баланса в организме человека предусматривает не только поступление и распределение воды, но и ее выведение. В состоянии покоя вода выводится через почки - с мочой (почти 1,5 л/сут), легкие - в парообразном состоянии (приблизительно 0,4 л), кишечник - с фекалиями (до 0,2 л). Потери воды с поверхности кожи, которые в значительной мере связаны с терморегуляцией, изменяются, но в среднем составляют 0,6 л. Таким образом, из организма человека в состояния покоя ежесуточно в среднем выводится 2,7 л воды (с колебаниями от 2,5 до 3,0 л). При некоторых патологических состояниях и физической нагрузке выделение воды усиливается и соотношение путей выведения, приведенное выше, изменяется. Например, при сахарном диабете усиливается выделение воды через почки - с мочой, при холере - через пищеварительный тракт, во время работы в горячих цехах - через кожу - с потом.
Человек остро реагирует на ограничение или полное прекращение поступления воды в организм. Обезвоживание - чрезвычайно опасное состояние, при котором нарушается большинство физиологических функций организма. Большие потери воды сопровождаются выделением значительного количества макро- и микроэлементов, водорастворимых витаминов, что усугубляет негативные последствия обезвоживания для здоровья и жизни человека.
В случае обезвоживания организма усиливаются процессы распада тканевых белков, жиров и углеводов, изменяются физико-химические константы крови и водно-электролитного обмена. В центральной нервной системе развиваются процессы торможения, нарушается деятельность эндокринной и сердечно-сосудистой систем, ухудшается самочувствие, снижается трудоспособность и т. п. Четкие клинические признаки обезвоживания появляются, если потери воды составляют 5-6% массы тела. При этом учащается дыхание, наблюдаются покраснение кожи, сухость слизистых оболочек, снижение артериального давления, тахикардия, мышечная слабость, нарушение координации движения, парестезии, головная боль, головокружение. Потери воды, равные 10% массы тела, сопровождаются значительным нарушением функций организма: повышается температура тела, заостряются черты лица, ухудшаются зрение и слух, кровообращение, возможен тромбоз сосудов, развивается анурия, нарушается психическое состояние, возникает головокружение, коллапс. Потеря воды на уровне 15-20% массы тела смертельна для человека при температуре воздуха 30 °С, на уровне 25% - при температуре 20-25 °С.
Вода является одним из самых ценных даров природы.
В то же время в случае употребления некачественной воды создается реальная опасность развития инфекционных и неинфекционных заболеваний. Статистика ВОЗ свидетельствует, что почти 3 млрд населения планеты пользуются недоброкачественной питьевой водой. Из более чем 2 тыс. болезней техногенного происхождения 80% возникают вследствие употребления питьевой воды неудовлетворительного качества. По этой причине ежегодно 25% населения мира рискуют заболеть, приблизительно каждый десятый житель планеты болеет, почти 4 млн детей и 18 млн взрослых умирают. Считается, что из 100 случаев онкологических заболеваний от 20 до 35 (особенно толстой кишки и мочевого пузыря) обусловлены употреблением хлорированной питьевой воды. Именно поэтому чрезвычайно важны гигиеническая роль воды и ее значение для профилактики инфекционных и неинфекционных заболеваний.
myaquabionica2010.mirtesen.ru
Физиологические функции воды в организме ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ
Описание презентации Физиологические функции воды в организме ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ по слайдам
Введение Вода играет в организме человека важную роль. Без воды не происходит ни один биохимический, физиологический и физико-химический процесс обмена веществ и энергии, невозможны пищеварение, дыхание, анаболизм (ассимиляция) и катаболизм (диссимиляция), синтез белков, жиров, углеводов из чужеродных белков, жиров, углеводов пищевых продуктов.
• С помощью воды в клетки организма поступают пластические вещества, биологически активные соединения, энергетические материалы, выводятся продукты обмена. • Вода способствует сохранению коллоидального состояния живой плазмы. Вода и растворенные в ней минеральные соли поддерживают важнейшую биологическую константу организма — осмотическое давление крови и тканей.
• Кроме того, испаряясь с поверхности кожи и слизистых оболочек органов дыхания, вода принимает участие в процессах теплоотдачи, т. е. в поддержании температурного гомеостаза. Во время испарения 1 г влаги организм теряет 2, 43 к. Дж (0, 6 ккал) тепла. • Обмен веществ (процессы гидролиза, окисления и др. ) возможен только при условии полного растворения продуктов, поступающих в организм, и продуктов обмена. Растворителем для них является вода. В ней растворены минеральные соли, создающие определенное осмотическое давление в крови и тканях.
• 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. • Водная среда необходима для переваривания пищи в желудочно-кишечном тракте. • Слезы, состоящие на 99 % из воды, непрерывно увлажняют глаза, удаляя с их поверхности пыль. С водой выводятся из организма различные вредные шлаки, образующиеся в результате обмена веществ.
Для поддержания физиологических процессов необходимо постоянное восполнение утраченного количества воды. При нормальных условиях человек находится в состоянии водного равновесия, нарушение которого приводит к тяжелым последствиям. Если содержание воды в организме человека уменьшается на 1— 2 %, появляется жажда, на 5 % — присоединяются помрачение сознания, галлюцинации. Потеря организмом 10 % воды вызывает еще более серьезные нарушения его функций; при потере 20— 25 % воды наступает смерть.
Последствия обезвоживания организма • Четкие клинические признаки обезвоживания появляются, если потери воды составляют 5 -6% массы тела. При этом учащается дыхание, наблюдаются покраснение кожи, сухость слизистых оболочек, снижение артериального давления, тахикардия, мышечная слабость, нарушение координации движения, парестезии, головная боль, головокружение. • Потери воды, равные 10% массы тела, сопровождаются значительным нарушением функций организма: повышается температура тела, заостряются черты лица, ухудшаются зрение и слух, кровообращение, возможен тромбоз сосудов, развивается анурия, нарушается психическое состояние, возникает головокружение, коллапс. • Потеря воды на уровне 15 -20% массы тела смертельна для человека при температуре воздуха 30 °С, на уровне 25% — при температуре 20 -25 °С.
Спасибо за внимание.
present5.com
14. Биохимия крови
Кровь, лимфа, спинномозговая и межтканевая жидкость – все вместе у животных составляет внутреннюю среду организма. Кровь омывает все клетки – доставляет необходимые вещества, уносит от них продукты жизнедеятельности. Состав крови свидетельствует о нормальных процессах, а также о патологии, имеющей место в организме. Кровь, как внутренняя среда, осуществляет связь между всеми органами и тканями, создает оптимальный режим их существования.
Функции крови разнообразные, главные из них:
1 .Транспортная – транспорт кислорода к тканям, углекислого газа от тканей к легким, транспорт питательных веществ и удаление из тканей конечных продуктов обмена.
2. Регуляторная – поддерживает постоянство рН и осмотического давления, доставляет к тканям гормоны.
3. Защитная – антитела, лейкоциты, содержащиеся в крови, связывают возбудителей болезней и продукты их жизнедеятельности, предохраняют организм от заболевания. Кровь способна свертываться, тем самым, защищая организм от кровотечения и кровопотерь при повреждении сосудов и ранах.
Кровообращение, процессы кроветворения, химический состав крови регулируются центральной нервной системой. Исследования крови являются важным методом диагностики инфекционных и других заболеваний.
Количество крови в % к общей массе тела у лошади – 9,8%, коровы – 8,8%, овец – 8,0%, коз – 6,2%, кур – 8,1%, морских свинок – 4,1%.
Кровь состоит из плазмы – 55-60% и форменных элементов: эритроцитов – 39-44%, лейкоцитов – 1%, тромбоцитов – 0,1%. Форменные элементы при стоянии оседают, а при центрифугировании этот процесс ускоряется. В клинике широко применяется показатель РОЭ (СОЭ) – реакция (скорость) оседания эритроцитов, которая измеряется в мм/час. Для каждого вида животных величина РОЭ постоянная и составляет в норме у лошади 64, у свиньи – 30, коровы – 0,58, кролика – 1,5, собаки – 2,5. Скорость РОЭ увеличивается при патологии, показатель имеет большое значение в клинике.
Физико-химические свойства крови
Плотность цельной крови – 1,050-1,060. Форменные элементы имеют большую плотность - до 1,090, чем плазма – 1,025-1,030. В связи с этим форменные элементы при стоянии оседают (РОЭ).
Вязкость крови в 4,5-6,0 раз, сыворотки в 1,5-2,0 раза больше вязкости воды. Она зависит от концентрации в крови белков, форменных элементов. Так, при недостатке воды, продолжительной тяжелой работе, при поносах, рвоте в крови уменьшается количество воды и повышается ее вязкость, затрудняется продвижение крови по сосудам. Это приводит к обезвоживанию организма, что опасно для жизни. Например, у новорожденных телят диарея, как следствие нарушения питания (холодное молоко, молозиво), авитаминоза (витамин А – кишечный эпителий), повреждения эпителия слизистой (размножение вирусов – короно, рото, энтеровирусов, бактерий – энтеропатогенной кишечной палочки), приводит к поносам, обезвоживанию организма, и телята погибают.
В качестве лечебного воздействия вводят физиологический раствор, чтобы сохранить нормальную вязкость крови. Вязкость крови во многом зависит от количества эритроцитов. Например:
| количество эритроцитов в 1 мм3 крови | относительная вязкость крови |
| 4,7 х 106 6,7 х 106 8,4 x1 06 9,4 х 10б | 6,5 8,1 17,2 21,0 |
карбоната в 6 раз выше, чем в воде.
При различных заболеваниях коллоидная устойчивость крови уменьшается и многие вещества, как известковые соли, холестерол, мочевая кислота и др., выпадают в осадок, откладываются в тканях и органах (известковые соли – в суставах, холестерол – на внутренней поверхности сосудов, мочевая кислота – в виде мочевых камней, желчные кислоты – в виде желчныхкамней).
Осмотическое давление крови зависит от количества электролитов, белков и других растворенных веществ. На осмотическое давление крови наибольшее влияние оказывает концентрация NaCl. Общее осмотическое давление равно 7-8 атм, или в единицах депрессии ∆t = 0,56-0,63.
Постоянство осмотического давления поддерживается поступлением и удалением из крови воды и электролитов. Особенно большую роль в этом играют органы: почки, потовые железы. С мочой удаляется избыток минеральных солей. Осмотическое давление мочи всегда выше, чем крови. Только при тяжелых нарушениях функции почек осмотическое давление мочи может снижаться. Потовые железы удаляют в основном воду, поэтому осмотическое давление пота всегда ниже, чем в крови.
Избыточное количество солей всегда довольно быстро удаляется из организма. Поэтому даже при большом поступлении минеральных солей они быстро удаляются, и осмотическое давление крови быстро возвращается к норме.
Регуляция осмотического давления имеет большое значение для функционирования клеток и тканей, прежде всего эритроцитов. Эритроциты могут функционировать только при определенном осмотическом давлении окружающей их плазмы. Если осмотическое давление плазмы уменьшается, то эритроциты набухают (эндоосмос) и происходит их гемолиз. Если осмотическое давление плазмы выше нормы, то это приводит к плазмолизу эритроцитов. Как гемолиз, так и плазмолиз, нежелательны для организма, т.к. при этом эритроциты теряют способность транспортировать кислород.
Поэтому жидкости для внутривенных вливаний должны быть изотоничными (0,9% NaCl или 5,4% глюкозы).
Белки крови играют важную роль в создании осмотического давления. Давление, которое создается белками, называют
онкотическим или коллоидноосмотическим.
Кровь содержит много белков и благодаря этому имеет высокую диэлектрическую постоянную, и как следствие, – обладает высокой растворяющей способностью.
Белки проявляют свойства коллоидной защиты по отношению к веществам, находящимся в плазме, трудно растворимым, удерживая их в растворенном состоянии. Так, например, в крови растворимость фосфорного кальция в 2 раза, а
Онкотическое давление обеспечивает более высокое давление в крови, чем в межклеточном пространстве, что препятствует выходу воды из сосудов в ткани и регулирует водный обмен между кровью и тканями.
studfiles.net
