Биохимия Водно-минерального обмена. Вода экзогенная

Классификация подземных вод

В земной коре находится большое количество воды — физически и химически связанной, свободной гравитационной, капиллярной, в виде водяного пара и льда. Подземными водами как объектом гидрологии будем называть лишь те содержащиеся в земной коре воды, которые находятся в активном взаимодействии с атмосферой и поверхностными водами (океанами и морями, реками, озерами и болотами) и участвуют в круговороте воды на земном шаре. Подземные воды в таком понимании представлены в основном свободной (гравитационной) и капиллярной водой, а также перемещающимся в порах грунта водяным паром.

Экзогенные подземные воды попадают в горные породы либо при процессах просачивания (инфильтрации) поверхностных вод и конденсации водяного пара, либо в результате седиментации (осадко- накопления). Эти воды часто называют соответственно инфильтра- ционными, конденсационными и седиментационными.

Инфильтрационные подземные воды проникают в горные породы путем просачивания атмосферных, речных, морских и озерных вод. Основную роль при этом играет проникновение в грунт через поры и трещины практически пресной атмосферной воды. Конденсационные подземные воды образуются при конденсации в порах грунта водяного пара, перемещающегося в грунте под влиянием разности давления. Считают, что вклад этого вида питания подземных вод невелик, однако в некоторых физико-географических условиях, например пустынях, может иметь существенное значение. Седиментационные подземные воды образуются из вод того водного объекта, где происходил процесс седиментации, т. е. отложения наносов. Воды такого типа распространены в осадочных породах и в ложах океанов и морей, где образуют так называемые «иловые растворы».

Эндогенные подземные воды образуются в горных породах в результате дегидратации минералов (такие воды называют дегидратационными или «возрожденными») или поступают из магматических очагов, в частности в районах современного вулканизма (их называют «ювенильными» водами).

Инфильтрационные, конденсационные, седиментационные, де- гидратационные и «ювенильные» воды при своем перемещении в горных породах смешиваются, образуя смешанные по происхождению подземные воды.

Подземные воды (главным образом — инфильтрационные) являются важным компонентом материкового звена круговорота воды на земном шаре и играют заметную роль в балансе и режиме природных вод и растворенных в них веществ.

По характеру залегания.

Верхнюю часть земной коры в отношении распределения в ней подземных вод принято делить на две зоны: зону аэрации и зону насыщения.

1. В зоне аэрации образуется верховодка. Это почвенная влага. Мощность этой зоны составляет 2-3 м в таежной зоне, 50 см под саваннами, 20-30 см в степной зоне. В зоне аэрации не все поры заняты водой, часть пор заполнены воздухом.

2. В зоне насыщения все поры и пустоты заполнены водой; здесь формируются несколько горизонтов подземных вод:

■ Грунтовые воды . Это первый от поверхности водоносный горизонт, залегающий на водонепроницаемых горных породах. Грунтовые воды распространены преимущественно в рыхлых четвертичных отложениях. Они в значительной степени загрязнены.

■ Межпластовые воды. Они встречаются в более глубоких пластах Земли и залегают между двумя водоупорными слоями в водопроницаемой толще. Эти воды не соприкасаются с зоной аэрации. Количество горизонтов межпластовых вод и глубина их залегания определяется геологическим строением конкретных территорий. Грунтовые и межпластовые воды являются ненапорными.

■ Артезианские воды. Они приурочены к геологическим отрицательным структурам (синеклизам), заполненными осадочными горными породами при соответствующем напластовании водопроницаемых и водоупорных слоев, а также к сложной системе тектонических трещин и сбросов. Артезианские воды являются напорными и самыми чистыми. Наиболее известными артезианскими бассейнами являются Московский, Днепровско-Донецкий, Сурско-Хоперский и Прикаспийский и др

Подземные воды находятся в верхней толще земной коры, включая кору выветривания и почвенный слой. Эту толщу в гидрогеологии называют горными породами, в гидрологии — почвогрунтами. Режим подземных вод во многом определяется физическими и водными свойствами вмещающих их грунтов. К числу основных физических свойств фунта относятся его плотность, гранулометрический состав и пористость. Плотность грунта — это отношение массы однородного грунта к его объему. Многие рыхлые грунты представляют собой смесь частиц различной крупности. Процентное содержание (по массе) в рыхлых грунтах групп частиц (фракций) различного диаметра называют гранулометрическим, или механическим, составом грунта. Для характеристики гранулометрического состава грунта используют понятие «средний диаметр частиц грунта Д.р». Практически все грунты (как рыхлые, так и скальные) обладают скважностью (пустатностью), под которой понимают наличие в грунтах пустот независимо от их размеров, формы и происхождения. Скважность, обусловленная порами, т. е. промежутками (обычно <0,1 мм) между отдельными частицами, называется пористостью. Скважность, обусловленная трещинами в грунте, называется трещиноватостью. Скважность, обусловленную наличием в грунте крупных (> 1 мм) пустот (каверн), называют кавернозностью.

Грунты (породы, в гидрогеологии — иногда среды), где преобладает один из трех названных выше видов скважности, называют соответственно пористыми, трещинными (трещиноватыми) и кавер- новыми (В. А. Всеволожский, 1991). К пористым грунтам относятся многие осадочные породы (пески, илы, глины, лессы, суглинки), торф, обломочные породы; к трещинным — многие метаморфические и магматические горные породы; к каверновым — известняки, гипсы и другие породы, подвергаемые выщелачиванию легко растворимых соединений, например в районах проявления карста. Пористость — одна из важнейших характеристик грунта, определяющих его способность пропускать воду. Водопроницаемость , Растворимость , Влагоемкость. Водоотдача.

Водные с-ва: 1. Водопроницаемые – известняки , пески 2. Водонепроницаемые – магматические породы 3. Растворимые – гипсы и соли.

В зависимости от физического состояния, подвижности и характера связи с грунтом выделяют несколько видов воды в грунтах: химически и физически связанная, капиллярная, свободная (гравитационная), вода в твердом и парообразном состоянии.

Химически связанная вода входит в состав некоторых минералов, например гипса CaSO4 • 2Н2O, мирабилита Na2SO4 • 10Н2O, медного купороса CuS04 - 5Н2O. Вода из таких минералов может быть удалена в большинстве случаев лишь при нагревании до 300—400 °С.

Физически связанная вода удерживается на поверхности минералов и частиц грунта молекулярными силами и может быть удалена из грунта только при температуре не менее 90—120 °С. Этот вид воды подразделяют на прочносвязанную (гигроскопическую) и рыхлосвязанную (пленочную).

Гигроскопическая вода образуется вследствие адсорбции частицами грунта молекул воды. На поверхности частиц гигроскопическая вода удерживается молекулярными и электрическими силами. Пленочная вода образует пленку поверх гигроскопической воды, когда влажность грунта становится выше его максимальной гигроскопичности. Эта вода может передвигаться от одной частицы грунта к другой: от мест, где толщина пленки больше, к местам, где ее толщина меньше.

Физически связанная вода (за исключением некоторого количества пленочной воды), как и химически связанная, в круговороте воды в природе практически участия не принимает, и поэтому в состав подземных вод, которые изучает гидрология, не включается.

Капиллярная вода образуется в порах грунта после насыщения их пленочной водой, заполняет поры и тонкие трещины и перемещается в них под действием капиллярных сил. Капиллярная вода через поверхность почвы или листья растений испаряется, поэтому она участвует в круговороте воды в природе и ее следует включать в состав подземных вод, изучаемых гидрологией.

Свободная, или гравитационная, вода — наиболее подвижный и важный компонент подземных вод. Эта вода в жидком виде находится в порах и трещинах грунта и перемещается под влиянием силы тяжести и градиентов гидростатического давления. Объем свободной (гравитационной) воды в насыщенном водой грунте зависит от его скважности, гранулометрического состава, количества и размера пор.

Вода в твердом состоянии (лед) находится в грунте в виде кристаллов, прослоек и линз льда. В районах сезонного промерзания грунта эта вода периодически участвует в круговороте воды.

Вода в парообразном состоянии (водяной пар) заполняет вместе с воздухом не занятые водой пустоты в грунтах. Водяной пар в фунтах обладает большой подвижностью и перемещается от мест с большей к местам с меньшей упругостью (меньшим давлением). Парообразная вода в грунтах активно участвует в круговороте воды в природе.

По температуре (в °С) подземные воды разделяются (по А.М.Овчинникову) на:

1. весьма холодные - ниже -4° (области многолетней мерзлоты)

2. холодные - -4; +20 (неглубокие воды средних широт)

3. теплые - +20;+37

4. горячие - +37; +42

5. очень горячие - +42;+100

6. исключительно горячие (термы) - выше 100°

(на глубине 3-4 км)

Температура зависит от геологического строения и истории геологического развития структур, физико-географических условий и режима питания. Питьевая вода является наиболее вкусной и освежающей при температуре +7°, +11°. Для лечебных целей (принятия ванн) наиболее ценная вода с температурой +35°, +37°. Температуру измеряют родниковым термометром с ценой деления 0,2°С.

По минерализации.

Минерализация - это сумма всех найденных при химическом анализе воды минеральных веществ. О величине минерализации судят по сухому остатку, полученному при выпаривании определенного объема воды и высушивании остатка при температуре 110°С. Выражается сухой остаток в мг/л (мг/кг) или г/л (г/кг). По величине сухого остатка выделяют 6 групп ( по П.П.Климентьеву):

1. сверхпресные до 0,2 г/л

2. пресные 0,2 - 1 г/л

3. слабосолоноватые 1 - 3 г/л

4. сильносолоноватые 3-10 г/л

5. соленые 10 - 35 г/л

6. рассолы более 35 г/л

Общая минерализация подземных вод изменяется в широких пределах; от нескольких десятков мг/л до 600 г/л и выше.

По химическому составу

Первую классификацию дал В.И.Вернадский. По В.И.Вернадскому подземные воды разделяют на : кислородные, сероводородные, азотные, углекислые, хлоридно-натриевые, хлоридно-кальциевые, радоновые. В настоящее время разработано много схем применительно к разным районам. Остановимся на классификации О.А.Алекина, которая сочетает принцип деления по преобладающему аниону или катиону. За oснову взято шесть главных ионов. Выделены 3 класса по преобладающему аниону: гидрокарбонатные (НСО3 +СО3), сульфатные (S04), хлоридные (С1). В каждом из классов по 3 группы по преобладающему катиону: кальциевые (Са), магниевые (Mg), натриево-калиевые(Nа+К).

biofile.ru

1. Вода, биологическая роль. Эндогенная и экзогенная вода. Распределение и состояние воды в живых тканях

litcey.ru

1. Вода, биологическая роль. Эндогенная и экзогенная вода. Распределение и состояние воды в живых тканях. Вода – самый значимый и наиболее подвижный компонент живого организма. Она составляет 40-75% его массы. Является основой биологической жидкости: лимфы, крови, тканевой жидкости. Все обмены процессы протекают в водной сфере. Вода это и реагент и реакционная среда. Вода – природный растворитель, она оказывает влияние на консистенцию и структуру продуктов при хранении. Вода – стабилизатор температуры тела, участвует в терморегуляции организма. Потеря 9-10% воды вызывает патологические изменения, 15-20% - гибель организма. Вода пополняется 2-ми способами. Экзогенный: вода поступает с пищей. Эндогенный – вода образуется при окислении органических соединений. Вода бывает 2-х типов: внутри и внеклеточная. Внутриклеточная – 2/3 всей воды. Внеклеточная – 1/3. Связанная вода – прочно связана с различными компонентами (белками, липидами и углеводами) за счёт химических и физических связей. Свободная вода – это влага, не связанная полимером и доступная для протекания биохимических процессов. По сравнения с чистой водой её подвижность меньше, а точка замерзания ниже. Свободная вода – вода плазмы, крови, лимфы, спинно-мозговой жидкости. Она содержится в межклеточных пространствах.

^ В организме они находятся в 3 формах: электролиты, растворённые в тканевых жидкостях, ферменты/гормоны и нерастворимые соли. Минеральные вещества не обладают энергетической ценностью как белки, жиры и углеводы. Они выполняют пластическую функцию и играют важную роль в построении костной ткани. Они участвуют в водно-солевом и кислотно-щелочном обменах. Натрий – межклеточный и внутриклеточный элемент. Участвует в водообмене организма, регулирует сердечный ритм, определяет осмотическое давление крови, участвует в синтезе гормонов, активации пищеварительных ферментов. Суточная норма – 4-6 г. Калий – внутриклеточный элемент, обеспечивающий внутриклеточное осмотическое давление, регуляцию сердечного ритма, передачу нервных импульсов, участвует в фотосинтезе, поддерживает кислотно-щелочной баланс в организме. Суточная норма (2-5 г) увеличивается при потоотделении. Кальций – основной структурный компонент костей и зубов. Необходим для свёртывания крови. Понижает возбудимость нервной системы. 0,8 – 1 г – потребность. При недостатке – повышенное выведение его из костей и зубов. Магний – участвует в формировании костной ткани, терморегуляции, активации синтеза ДНК, поддержании нормальной работы нервной системы и сердца. 200-300 мг – суточная норма. Железо – участвует в образовании гемоглобина и других ферментов. Участвует в процессе дыхания, в фотосинтезе. Недостаток приводит к нарушению газообмена, клеточного дыхания. Фосфор – содержится в мышцах, мозге, крови. Это компонент нуклеиновых кислот. Потребность 1200 мг/сутки. Сера – компонент серосодержащих аминокислот, витамина B1 и ряда ферментов. Серосодержащие аминокислоты – оказывают антиоксидантное действие. Сера участвует в процессах белкового обмена. Сера определяет состояние волос и кожи. Медь – участвует в образовании эритроцитов, играет большую роль в развитии скелета, является компонентом ферментов. Потребность 2мг в сутки. Цинк – участвует в реакциях биосинтеза белка, влияет на активность половых гормонов. Участвует в процессах роста кожи и волос. Обеспечивает усваивание этилового спирта. Суточная потребность 12 мг.

^ – азотосодержащие биоорганические полимеры, имеющие сложную структурную организацию и состоящие из α-аминикистотных остатков, которые соединены между собой пептидными связями. Все белки имеют пептидную связь, постоянное содержание азота, молярная масса M>104, наличие α-аминикистотных остатков, несколько типов структурной организации (первичная, вторичная, третичная). Функции: ферментативная (катализ химических реакций), структурная (белки – основа структурной организации каждой клетки), энергетическая, транспортная, опорная, защитная (антитела – белковая природа), двигательная (работа мышц, жгутиков), регуляторная (гормоны имеют белковую природу), генетическая (нуклеопротеиды – участвуют в хранении и передаче генетической информации). Протеиногенные аминокислоты - α-аминокислоты, которые являются мономерами белковых молекул. Два типа: циклические (ароматические и гетероциклические) и ациклические аминокислоты (моноаминокарбоновые, моноаминодикарбоновые, диаминомонокарбоновые, диаминодикарбоновые). Важной особенностью является их оптическая активность. За исключением глицина, они построены асимметрично и способны вращать плоскость поляризации света.

^ – простые белки, содержат только полипептидную цепь. Альбумины. Самая распространённая группа белков. Молекулярная масса 25000-70000. Водорастворимые белки. Составляют 50% плазмы крови. Глобулины. Сходны по составу с альбуминами, но отличаются более высоким содержанием глицина. Нерастворимы в воде. Распространены в семенная масличных и бобовых растений. Протамины. Основные белки. Характеризуются низкой молекулярной массой. Растворимы в слабых кислотах. Они содержатся в половых клетках животных и человека. Гистоны. Щелочные белки. Они растворимы в слабых кислотах. Находятся в ядрах клеток. Проламины. Белки растительного происхождения. Слабо растворяются в воде, но хорошо растворимы в этиловом спирте. В их составе много аминокислоты пролина. Содержатся в злаковых. Глютелины. Растворимы в щелочных растворах. Это белки растений. Склеропротеины. Нерастворимы в воде, солевых растворах, разведённых кислота и щелочах. Богаты глицином, пролином, цистином. Пример: коллаген.

^ Протеиды – состоят из 2-х компонентов – белкового и небелкового. Белковая часть – простой белок, небелковая – простетическая группа. Фосфопротеиды. В них много ортофосфорной кислоты. Эти белки играют важную роль в питании молодых организмов. Пример: козеин. Осаждаются при створаживании. Гликопротеиды. Сложные белки, в состав которых входит углеводородный компонент. Белок – это основа к которой прикрепляются углеводы. Нейтральные гликопротеиды – белки плазмы крови. Кислые – муцины (уменьшают раздражение слизистых оболочек) и мукоиды (содержатся в хрящах и суставах и выполняются смазочную функции.) Нуклеопротеиды. Сложные белки. Содержат небелковый компонент (нуклеиновые кислоты). Образуют РНК и ДНК в зависимости от моносахарида. Хромопротеиды. Небелковая часть – окрашенные соединения, которые являются различными классами органических вещества. Металлопротеиды. Это комплексы ионов металлов с белками. Липопротеиды. Простетическая группа – липиды. Функция – транспортирование липидов. Белки-ферменты. Выполняют функцию биологических катализаторов.

^ Незаменимые аминокислоты – аминокислоты, которые не синтезируются организмом и должны поступать с пищей. Это треонин, фенилаланин, лейцин, триптофан, изолейцин, валин, лизин и метионин. Аминокислоты, синтезирующиеся организмом называются заменинмыми. Белки, содержащие все незаменимые аминокислоты назывются биологически полнеценными. Белки, которые не содержат хотя бы одной незаменимой аминокислоты – биологически неполнеценными белками.

^ Ферменты – биологические катализаторы белковой природы, синтезируемые живой клеткой и активирующие биохимические процессы. 2 Функции – каталитическая и регуляторная. Белковая часть фермента – апофермент, небелковая – кофактор.

^ Гидрофильность. Высаливание. Денатурация. Свойства коллоидных систем. Фермент очень специфичен по отношению к субстрату. Оптимум температуры 35-45 градусов. Давление – атмосферное. Физиологический диапазон pH.

^ Фермент вступает во взаимодействие с субстратом на очень короткий период, затем образуется комплексное соединение после чего оно распадается на фермент и продукты. (хуита, не правда ли?). Классификация: Оксиредуктазы - контролируют процессы ОВР. Трансферазы - осуществляют перенос функциональных групп от одного соединения к другому. Гидролазы – катализируют процесс гидролиза. Лиазы – ферменты, катализирующие реакции расщепления и образования углеродных связей. Изомеразы – ускоряют процессы изомеризации. Лигазы – ферменты, катализирующие биосинтез с участием АТФ. Коферменты, или коэнзимы — малые молекулы небелковой природы, специфически соединяющиеся с соответствующими белками, называемыми апоферментами, и играющие роль активного центра или простетической группы молекулы фермента. Комплекс кофермента и апофермента образует целостную, биологически активную молекулу фермента. Роль коферментов нередко играют витамины или их метаболиты (чаще всего — фосфорилированные формы витаминов группы B). Например, коферментом фермента карбоксилазы является дифосфотиамин, коферментом многих аминотрансфераз — пиридоксаль-6-фосфат.

12.

13.

14.

15.

16.

17.

19.

20.

21. Витамины, общая характеристика, биологическая роль. Классификация. Авитаминоз, гиповитаминоз, гипервитаминоз. Витамины – амины жизни – низкомолекулярные органические соединения, которые присутствуя в организме в малых количествах обеспечивают нормальное протекание биохимических процессов. Витамины не синтезируются в организме. Витамины входят в состав коферментов и простетических групп ферментов. Авитаминоз – комплекс симптомов, развивающихся из-за отсутствия тех или иных витаминов. Гиповитаминоз – признаки частичной недостаточности витаминов. Гипервитаминоз – признаки избытка витаминов. Классификация – Водорастворимые (B1-тиамин B2-рибофлавин B3-пантотеновая кислота B5-никотинамид B6-пиридоксин B7-биотин B9-фолиевая кислота B12-цианкобаламин C-аскорбиновая P-рутин). Жирорастворимые – А-ретинол, Д-кальциферол, Е-токоферол, К-филлохинон, F-незаменимые жирные кислоты, Q-убихинон. Витаминоподобные соединения.

22. Водорастворимые витаимны B1 B2 B3. Строение, свойства, биологическая роль. Нормы потребления. Содержание водорастворимых витаминов в пищевом сырье и продуктах пищевых производств. B1 – тиамин. Симптомы недостаточности: бери-бери. Симптомы – быстрая потеря веса, состояние невроза, страха, нарушение интеллекта, увеличение размеров сердца. Биологическая роль – участвует в цикле Кребса. Витаминов B1 богаты оболочки зерновых культур. Суточная потребность – 1,5-5,0 мг. B2 – рибофлавин. Симптомы – воспаления слизистой оболочки, нарушение зрения, светобоязнь, остановка роста, малокровие. B2 – необходим для нормального развития плода при беременности. Рибофлавин – компонент кофермента дегидрогеназ. B2 – содержится в эритроцитах. Содержится только в растительных продуктах. Суточная потребность у взрослого – 2-5 мг. B3 – пантотеновая кислота. Недостаток приводит к замедлению роста, потере массы тела, повреждение кожи, выпадение волос, дискоординация движений, нарушение работы надпочечников и органов размножения. Входит в состав кофермента A (кофермент ацетилирования). B3 – синтезируется растениями и микроорганизмами. Продукты – мясо, молоко. Суточная норма – 2-10мг.

23. Водорастворимые витамины B5 B6 B12. Строение, свойства, биологические функции, симптомы при недостатке, нормы потребления. Содержание данных водорастворимых витаминов в пищевом сырье и продуктах пищевых производств. B5 – никотиновая кислота. Недостаток вызывает пеллагру (дерматит, деменция (нарушение психики), диарея). B5 – составная часть коферментов, катализирует процессы тканевого дыхания. Содержится в зерновых культурах. Потребность 15-25 мг. B6 – адермин. Симптомы – нарушение процессов кроветворения, угнетение выработки эритроцитов, воспаление кожи, замедление и остановка роста, нарушение обмена липидов, нарушение обмена белков. B6 – кофермент в реакциях переаминирования (один из этапов белкового обмена). Содержится в дрожжах, рыбе, печени, злаках, почти везде. Суточная норма – 2-3 мг. B12 – цианкобаламин - антианемический фактор (малокровие). Возможно проявление болезни Аддисона – Бирмера. Этот витамин используется для лечения лучевой болезни. Ряд форм B12 – является коферментами. B12 – синтезируется только микроорганизмами (сине-зелёными). В12 – содержится в продуктах животного происхождения. В растениях B12 – нет. Потребность 2-5 мкг.

ппро

24. Водорастворимые витамины C и P. Строение, свойства, биологические функции, нормы потребления, симптомы при недостатке. Содержание в пищевом сырье и продуктах пищевых производств. Витамин С. Симптомы – цинга, повышенная ломкость капилляров, лёгкость образования гематом, общая слабость, апатия, утомляемость, снижение аппетита, задержка роста, боли в суставах, незаживающие раны, болезнь дёсен. С – окисленное производное 6-ти атомного спирта сорбита. Витамин С легко подвергается окислению. Витамин С принимает участие в ОВР в организме. Витамин С оказывает антиоксидантное действие. В организме не синтезируется. Витамин С способствует заживлению ран, его назначают при лихорадочных состояниях, при диарее, инфекционных заболевания. Источник витамина С – овощи, фрукты, ягоды. Витамин С легко разрушается кислородом на свету. В растениях он содержится в связанной форме. Потребность 50-100 мг. Витамин Р(рутин) – При недостатке повышается проницаемость и ломкость стенок кровеносных сосудов, возникают кровотечения, боль в конечностях, общая слабость и утомляемость. Витамины С и Р – синергичны и функционируют вместе. Биологическая роль – Р участвует в ОВР, обеспечивает нормальный ход окислительных реакций. Источник витамина Р – продукты, богатые витамином С (цитрусы, рябина, черная смородина, листья гречихи). Суточная потребность 25-50 мг.

25. Водорастворимые витамины. Фолиевая кислота, биотин. Строение, биолгическая роль, норма потребления, содержание в продуктах. Антивитамины, витаминоподобные соединения. Фолиевая кислота – мелкокристаллических порошок желтого цвета. Под влиянием света инактивируется. При недостатке – малокровие, меняется состав крови, нарушается образование эритроцитов, лейкоцитов, тромбоцитов, задерживается рост. Фолиевая кислота синтезируется микрофлорой кишечника. Фолиевая кислота – кофермент ряда ферментов, переносит одноуглеродные ферменты. Участвует в метаболизме метолов. Содержится в листовых овощах, зелёных частях растений. Суточная потребность 0,2-0,4 мг. Биотин – бесцветное кристаллическое вещество, хорошо растворяется в воде. Биологическая активность не меняется при кипячении. Симптомы недостаточности – биотин – антидерматийный фактор. Недостаток характеризуется прекращением роста, падением массы тела, выпадение шерсти и перьев у животных, атактическая походка и себорея (училенное выделение жира сальными железами). Биотин – кофермент различных ферментов. С участием биотина осуществляются реакции активирования и переноса CO2. Биотин участвует в синтезе жирных кислот. Суточная потребность 10 мкг. Содержится в пивных и кормовых дрожжах, сухом молоке, говяжьей печени и почках.

26. Жирорастворимые витамины А и Д. Состав, строение, свойства, биологические функции, симптомы при недостатке, нормы потребления. Содержание в пищевом сырье и продуктах пищевых производств. Жирорастворимые витамины – витамины, растворимые в жирах. Витамин А ретинол – совокупность ненасыщенных одноатомных спиртов с двойными связями. Симптомы недостатка А – сухость эпителия, поражение глаз, ухудшение зрения. Ослабевают механизмы иммунитета, торможение роста, общее истощение организма. А – участвует в регуляции проницаемости мембран и транспорте моносахаридов. А – оказывает влияние на усвоение белков пищи и их обмен в органзме. Содержится только в продуктах животного происхождения (много в рыбе). Суточная – 1-3 мг. Витамин D (кальциферол, антирахитический фактор). Недостаток приводит к возникновению рахита. Возможны деформации костей скелета. Часто наблюдаются желудочно-кишечные расстройства. Также возможен остеопороз (хрупкость костей) и остеомаляция (размягчение костей). Витамин D – контролирует фосфорно-кальциевый обмен. Обеспечивает транспорт Ca и P в сыворотке крови. Содержится в продуктах животного происхождения (печень трески и печень рыб). Суточная – 0,025 мкг.

27. Жирорастворимые витамины Е, К, F. Состав, строение, свойства, биологические функции, симптомы при недостатке, нормы потребления. Содержание в пищевом сырье и продуктах пищевых производств. Витамин Е токоферолы – группа производных хромана. Симптомы – нарушение эмбриогенеза, дегенерация семенников (снижение подвижности сперматозоидов), мышечная дистрофия с некрозом мышечных клеток, повышенная чувтвительность эритроцитов. Биологическая роль – антиоксидантная. Содержатся в растительных объектах. Суточная норма – 1 мг. Витамин К – филлохинон. Основная молекула 1,4 – нафтохинон. Витамин К – устойчив к действию кислорода и температуре. Симптомы – подкожные и внутримышечные кровоизлияния. Синтезируется кишечными бактериями. Витамин К – участвует в окислительном фосфорилировании. Витамин К участвует в синтезе факторов свёртывания крови. Содержится в томатах, капусте, тыкве, печени животных. Суточная потребность – 1-1,5 мг. Витамин F – набор незаменимых полиненасыщенных жирных кислот. Недостаток приводит к склерозу сосудов, снижению устойчивости к инфекционным заболеваниям, нарушению обмена холина, холестерола и фосфора. F – обладает высокой биологической активностью. Витамин F – усиливает выведение из организма холестерина, что препятствует развитию атеросклероза. Содержится в маслах растений. Суточная – 1 г.

28. Антивитамины – вещества, способные снижать биологическое действие витаминов. По механизму действия – 2 группы. 1 – вступающие в прямое взаимодействие с витаминов, в результате чего он утрачивает активность. 2 – структурные аналоги витаминов. Они, соединяясь с белками образуют биологически неактивные комплексы, а не ферменты и появляются признаки авитаминоза. Витаминоподобные соединения – химические содинения, обладающие свойствами витаминов и частично синтезирующиеся в организме. Являются пластическим материалом для построения тканей и соединений, обладающих терапевтическим действием. В13 – оротовая кислота, стимулирует анаболические процессы. Применяется для вскармливания недоношенных детей. Содержится в молоке, печени. B15 – пангамовая кислота – белый порошок, растворимый в воде. Улучшает липидный обмен. 2 мг – потребность. Витамин Н – входит в состав фолиевой кислоты, является фактором роста. S – метилметионин противоязвенное средство. Содержится в спарже, капусте, томатах. В8 – инозит – шестиатомный спирт. При недостатке – расстройство желудка, замедление роста, ослабление зрения. Холин – В4 – необходим для жирового обмена и передачи нервного возбуждения. Предохраняет печень от ожирения. Необходим для синтеза фосфолипидов. Суточная потребность – 0,5 мг. В мясе рыб содержится много холина. Витамин N – липоевая кислота – содержится в растениях. Участвует в переносе ацильных групп.

^ Гормоны – органические соединения, вырабатываемые эндокринными железами. Эти соединения активно влияют на биохимические процессы. Гормоны вырабатываются эндокринными железами. Эндокринная система участвует в регуляции гомеостаза. Гормоны – это биологически активные вещества. Механизм действия. 2 механизма. 1 – мембранный. Гормоны связываются с рецепторами мембраны клетки и изменяют её проницаемость для метаболитов. 2 – мембранно-внутриклеточный. Гормоны не проникают в клетку и образуют гормон-рецепторный комплекс, который проникает в ядро и регулирует биосинтез. Химическая природа. 3 группы гормонов. Белки и полипептиды. Стероиды. Производные ароматических аминокислот. Гормоны гипофиза.

30. Гормоны надпочечников, щитовидной железы, поджелудочной железы.

Вода в жизни животных

Вода в жизни животных Вода - важнейшая составляющая организма животных. Являясь основной частью жидких тканей - крови и лимфы, вода выполняет транспортную функцию.

С водой от одних органов к другим переносятся питательные вещества, метаболиты, ферменты и гормоны; с помощью воды удаляются из тканей и выводятся из организма конечные продукты обмена

Благодаря высокой теплоемкости и теплопроводности вода участвует в процессах теплорегуляции (препятствует перегреву организма при мышечной работе), обеспечивает гомеотермию (постоянную температуру тела). Эта функция осуществляется путем равномерного распределения тепла по организму, а также путем выделения его излишков испарением.

Вся вода, содержащаяся в организме, делится на две основные фракции: внутриклеточную и внеклеточную. Последняя представлена водой плазмы крови, интерстициальной жидкости и лимфы. В организме взрослого животного внутриклеточная вода составляет около 70%, а внеклеточная - 30% от общего количества воды.

Общее содержание воды в теле животных колеблется от 50% до 80% живой массы. Эти различия обусловлены главным образом возрастными особенностями и способностями к отложению жира. При кормлении животных по рационам, вызывающим повышенное жироотложение, относительное содержание воды в теле снижается.

Все органы и ткани по содержанию в них воды можно разделить на три группы: бедные водой (жировая, костная), умеренно богатые (мышцы, печень, кровь) и очень богатые (серое вещество мозга, лимфа).

В организм животных поступает питьевая вода и вода кормов. В последних ее содержание варьирует от 10 до 95% (в концентрированных и грубых кормах 12 - 16% воды). Питьевая вода и вода, освобождающаяся при расщеплении корма, называется экзогенной водой. Экзогенная вода всасывается в кишечнике, поступает в кровяное русло и включается в процессы обмена веществ. В результате распада органических веществ в организме образуется эндогенная вода. При полном окислении 100 г глюкозы, белка или жира образуется соответственно 55 г, 41 г и 107 г воды. Из приведенных данных видно, что больше всего воды образуется при расщеплении жира. Жировые запасы в организме позволяют животным (например, верблюдам) приспособиться к жизни в засушливом климате.

Вода из организма удаляется через почки, кожу и легкие. Выделение воды с мочой, выдыхаемым воздухом, через кишечник происходит постоянно, резко уменьшается или прекращается.

Молодняк животных сильнее реагирует на недостаточное поступление воды в организм, так как почки еще не достигли полного функционального развития - для выведения одного и того же количества продуктов обмена молодняку требуется гораздо больше воды, чем взрослым животным.

При дефиците воды ухудшается кровообращение, снижается жизненная активность, плохо выводятся из организма агрессивные химические вещества. При водном голодании животные меньше потребляют корма, у них снижается живая масса и продуктивность, у молодняка нарушается рост. Жвачные животные способны прожить без воды около месяца, но при этом потеря массы составит 40 - 50%, курица-несушка -7-8 дней, не несущаяся курица - 24 25 дней. На потребность животных в воде влияют следующие факторы: вид животного, возраст, порода, физиологическое состояние (рост, стельность, лактация), уровень продуктивности, состав рациона (содержание протеина, поваренной соли), температура и влажность окружающей среды. Средние показатели потребления животными воды приведены в таблице.

При поении животных необходимо уделять внимание не только количеству воды, но и ее качеству. Вода для поения должна быть чистой, лучше из подземных источников. Очень важно знать, какая вода в ваших источниках - жесткая или мягкая. Жесткая вода содержит избыток минералов, которые способны вступать в соединение с белками пищевых продуктов, образуя нерастворимые соединения, При этом продукты и витамины усваиваются организмом хуже. Чрезмерно мягкая вода с недостатком солей нарушает солевой баланс в организме. К поению животных из открытых водоемов нужно относиться очень осторожно, так как вода - это хорошая среда для развития многих возбудителей болезней. Особый контроль нужен весной. во время таяния снегов, так как велика вероятность попадания в водоемы вместе с талыми водами нитратов и нитритов с полей.

Вода для поения всегда должна быть свежей, даже если вы используете кипяченую воду.

И.ЧЕСНОКОВА, зоотехник.

lovesad.ru

Биохимия Водно-минерального обмена

Физико-химические свойства воды. Распределение и состояние воды в организме животных

1.1. Регуляция водного обмена.

Понятие о биологических провинциях и эндемических заболеваниях.
Молекулярный состав животного организма.
Биологическая роль макроэлементов К, Na,Mg,Ca,P,S,Fe,Cl.
Биологическая роль микроэлементов Mn,Cu,Zn,I,Co,Se,Mo.

1. Значение и распределение воды в организме животного

Физико-химическая характеристика воды. Химически чистая вода - это прозрачная жидкость без запаха и вкуса. Молекула воды содержит 11,19% водорода и 88,81% кислорода. Молекулярная масса воды составляет 18,016, температура замерзания - 0°С, температура кипения +100°С, плотность воды при 4°C -1 г/см3.

Вода - отличный растворитель многих органических и минеральных веществ, что связано со структурой ее молекулы. Для воды характерна водородная связь, определяющая в значительной степени ее свойства и значение. Водородные связи возникают между частичным отрицательным зарядом атома кислорода одной молекулы воды и частичным положительным зарядом атома водорода соседней. Концентрацию ионов водорода в биологических системах выражают через водородный показатель – pH. Различают пресную, солоноватую и соленую воду.Вода содержит неорганические ионы, примеси органических веществ.

Содержание и распределение воды в организме животных. У взрослых млекопитающих и птиц вода составляет около 65 %, или 2/з живой массы тела, у новорожденных ее содержание достигает 70 - 80%, а у эмбрионов - 87 - 97 %. Отдельные органы и ткани содержат разное количество воды - больше всего ее в наиболее активно функционирующих органах. Животное может жить при полном отсутствии запасов жира и до 50 % белков, но потеря только 10-% воды вызывает тяжелые патологические изменения, а потеря 15-20 % ее влечет за собой смерть. Потребность в воде и распределение ее в тканях изменяется в зависимости от состава корма, физиологического состояния животного, продуктивной деятельности, напряженности физической работы, условий внешней среды и т. д. У молодых растущих животных потребность в воде в несколько раз больше.

Вода в тканях и органах животного распределена неодинаково. Различные органы и ткани отличаются между собой содержанием воды. Так, например, кости содержат 22% воды, хрящи - 55, легкие - 79,1, кора головного мозга - 83,3%. Биологические жидкости характеризуются высоким содержанием воды - до 99,5% (слюна, пот). Около 72% всей воды организма сосредоточено в клетках, 28% - в межклеточных жидкостях, 8-10% в плазме крови, лимфе, ликворе, синовии, плевральной жидкости. Следует учитывать, что на 1 кг массы животного требуется в среднем 35-40 г воды в сутки. У молодых организмов эта потребность в 2-4 раза выше.

Потребность животных в воде удовлетворяется в основном за счет поступления ее извне непосредственно и при поедании сочных кормов. Небольшое количество воды образуется в тканях. Из кишечника, где всасывается основная масса воды, она поступает в печень. Часть ее задерживается в печени как резерв, а остальная уносится током крови к другим органам и тканям. Из последних она снова возвращается в кровь.

Организм коровы, например, за сутки принимает 40-50 л воды, кроме этого, в желудочно-кишечный тракт в составе пищеварительных соков выделяется еще 120-130 л воды. Из всего этого объема только около 10 % жидкости выделяется с калом, а остальная вновь всасывается в кровь.Поступающая извне вода должна полностью компенсировать постоянные ее потери с мочой, потом, секретами (молоко), с выдыхаемым воздухом.

Биологическое значение воды. Вода в организме выполняет ряд жизненно важных функций. Прежде всего, она является универсальным растворителем минеральных и органических веществ, входящих в корма, и продуктов обмена веществ. Вода - пластический материал, из которого построены органы, ткани и клетки.

Множественные функции воды определяются ее физико-химическими свойствами. Молекулы воды, как диполи, ассоциированы между собой при помощи водородных связей. На разрыв этих связей затрачивается значительное количество энергии, что придает воде высокую теплоемкость (у воды она в 4 рaзa выше, чем у воздуха, являющегося «внешней средой» обитания большинства высших животных). Благодаря этому вода играет важную роль в процессах терморегуляции организмов. Около 25% избытка тепловой энергии выделяется из организма в результате испарения воды с поверхности кожи. Приблизительно столько же тепла выделяется из организма с парами выдыхаемого воздуха.

Молекулы воды участвуют в создании вторичной и третичной структуры молекул белков.Все питательные вещества корма усваиваются в пищевом канале с участием воды (реакции гидролиза).Для воды характерна очень низкая вязкость, что придает водным растворам хорошую текучесть и быстрое перемещение жидкостей в организме. Вода и ее растворы смачивают трущиеся поверхности, способствуя улучшению их скольжения.

Состояния и виды воды в организме.Содержащуюся в организме воду условно разделяют на свободную и иммобилизованную. Свободная вода содержится в плазме крови, лимфе, спинномозговой жидкости, пищеварительных соках, моче. В межклеточных пространствах ее сравнительно мало и она удерживается там капиллярными силами. Свободная вода обеспечивает приток к тканям питательных веществ и удаление из них конечных продуктов обмена.

Иммобилизованная водабывает двух видов:гидратационнаяииммобильная. В отличие от свободной она лишена способности к свободному перемещению, причем меньшая ее часть прочно связана с полярными группами белков и других биополимеров (гидратационная вода). Она составляет около 4% всей воды тканей, 10-80% такой воды связывают белки. Белки тканей настолько активно гидратируются, что на каждые 100 г могут связывать от 18 до 50 г воды. Гидратационная вода по целому ряду признаков отличается oт свободной. Она незамерзает при охлаждении до 0°С и несколько ниже, имеет повышенную плотность (1,48-2,45), в ней не растворяются растворимые в обычной воде вещества. Эти отличия обусловлены упорядоченным расположением молекул (диполей) воды вокруг полярных групп гидрофильных коллоидов.

Другая часть иммобилизованной воды (иммобильная), хотя и не связана полярными группами, лишена способности к свободному перемещению, так как она заключена в надмолекулярных клеточных структурах (мембраны, органеллы, фибриллярные агрегаты). Ее молекулы размещаются между мембранами клетки, волокнистыми молекулами и структурами. Такая вода сохраняет способность растворять соли и другие растворимые вещества, обеспечивает высокую скорость химических реакций в тканях, придает тканям упругость, способствует сохранению ими постоянной формы. Сольватация (гидратация) белков тканей и иммобилизация воды фибриллярными и мембранными структурами препятствует вытеканию последней при рассечении тканей.

С возрастом количество гидратационной воды в организме постепенно уменьшается в связис падением у коллоидов способности к гидратации. Это приводит к тому, что коллоиды цитоплазмы постепенно подвергаются синерезису, вследствие чего ткани теряют упругость, сморщиваются. Между различными видами воды существует динамическое равновесие. Количество свободной воды возрастает в патологии (при нефритах, перикардитах, абсцессах, флегмонах). Возникают отеки. При кратковременной работе (10-15 мин) в организме накапливается межклеточная (свободная) вода, при длительной (свыше 30-60 мин) - внутриклеточная (иммобильная) вода.

Виды воды. Ткани и клетки используют два вида воды: экзо- и эндогенную. Экзогенная вода поступает в организм извне - с кормом и питьем. В общей массе она составляет 6/7 всей воды, необходимой для жизни организма. 1/7 общей массы воды образуется в тканях животного как конечный продукт окисления нуклеиновых кислот, белков, липидов, углеводов. Это эндогенная вода. Установлено, что при полном окислении 100 г жиров организм получает 107,1 г воды, углеводов - 55,6 и белков — 41,3 г воды. Количественное соотношение экзо- и эндогенной воды в организме зависит от вида и возраста животного, уровня его продуктивности и условий внешней среды (окружающей температуры, влажности, зоны обитания), рациона, сезона года и др. Эндогенный путь получения организмом воды имеет большое значение для обитателей безводных пустынь и степей, для животных, которым свойственна зимняя спячка.

studfiles.net

Замена старой, «мёртвой воды», на суперкачественную «живую воду» Филонов Сергей Иванович

Вода может приносить не только пользу, но и может и вредить человеку.

Как известно, вода — один из лучших энергоинформационных носителей. Это достигается за счет уникального молекулярного строения воды и вариабельности ее кластерной структуры. Крайние случаи структурного состояния воды описаны даже в детских сказках — это живая и мертвая вода. А ведь тело человека состоит на 70 — 80% именно из воды! Так вот, в 1932 году мир облетела сенсация. Оказалось, что кроме обычной воды в природе есть еще и тяжелая вода. В молекулах такой воды место водорода занимает его место изотоп — дейтерий. В природе она существует в чрезвычайно малом количестве. Но вот что выяснилось совсем недавно: тяжелая вода может присутствовать и в организме человека. Вода с повышенным содержанием дейтерия еще называется мертвой водой. Она плохо выводится из организма и медленно отравляет его. По мнению некоторых ученых, это вызвано информационным отравлением воды. Установлено, что если мысль тяжелая, отрицательная, низкочастотная, произносится с большой энергией, то она может в конце концов переориентировать атомы водорода, заставляя их как бы удваиваться, утяжеляться.

И тогда обычная вода становится мертвой.

В процессе мироздания человек занимает особое место. Потому что только он своим сознанием способен влиять на происходящие события. В любом объекте природы заложена постоянная программа, которая поддерживает существование этого объекта в неизменном виде. Например, птицы как вили гнезда миллионы лет назад, так и вьют сейчас, не стремясь их совершенствовать. А в человеке программа развивается и прогрессирует. И теперь, когда мы узнали о необычных свойствах воды, становится ясно, что только от человека зависит, быть ей живой или мертвой.

Также учеными было доказано, что в организме человека еще задолго до появления симптомов болезней образуются локальные участки «тяжелой» воды — воды с неправильной структурой, патологические зоны. Это своего рода «болота» организма, в которых начинают активно размножаться паразиты. Все это приводит к местному снижению иммунитета и поражению внутренних органов. Надо быть осторожным в обращении с водой еще и потому, что обычная вода в организме не содержится. Внутри у нас вода — структурированная. Мы в своей современной жизни пьём в основном воду хлорированную, перекипяченную; все современные напитки ничего полезного для организма не содержат. Эта вода, попадая в организм, не просто напрямую выделяется через поры, а проходит ряд серьезных преобразований, требующих от организма больших затрат энергии. Поэтому избыточное потребление такой жидкости даёт большую нагрузку на организм и вызывает множество болезней в нём. Всему виной — большое количество мёртвой, тяжёлой воды в организме современного человека. Эта вода не участвует в обмене, накапливается и не выводится вон. Это тяжелый балласт, нежизнеспособный и неактивный, верно и надежно аккумулирующий в нашем теле. ДзО — радиоактивная водичка. Она-то и толкает нас к старению и гибели.

Очень многие отмечают, что сухое голодание переносится легче голодания на воде прежде всего из-за отсутствия при этом чувства голода. Это, в общем-то, неудивительно. Дело в том, что вода вне организма и вода усвоенная — это две большие разницы.

Молекулы поступающей воды организм перерабатывает, очищает от ненужной информации, структурирует и превращает в свои, обладающие свойствами данного организма.

Для этого ему так же, как и для усвоения пищи, необходимо затратить определённое количество энергии и времени. Поэтому абсолютное голодание более полноценно, так как предоставляет полный покой для всего организма, но особенно для желудочно — кишечного тракта, поэтому учитывая все механизмы сухого голодания язва жедудка и кишечника лечится идеально. Ещё один эффект обусловлен тем, что организм не может существовать без воды , и поэтому в ход немедленно идут резервы – прежде всего излишки жира (организм синтезирует воду, используя кислород воздуха и водород жировой ткани), что очень эффективно для лечения ожирения.

Во время влажного голодания в организм поступает экзогенная вода, то есть вода снаружи. И именно она является главным очистительным фактором. По закону биологической целесообразности клетка в этом случае тратит минимум своей собственной энергии – и так всё идет нормально: все токсины, яды, шлаки растворяются и, образно говоря, происходит вымывание токсинов из клетки, из межклеточного пространства.

А во время сухого голодания происходит сжигание токсинов, можно сказать, в собственной топке — каждая клетка в отсутствие воды запускает внутреннюю термоядерную реакцию. Каждая клетка на время превращается в мини — топку, мини — реактор.

Но вода очень необходима, и клетки этих поблажек лишаются, особенно больные и изменённые, (вот почему так эффективно лечатся миомы, мастопатии и кисты яичников). В таких условиях выживают самые сильные, самые здоровые клеточки и им волей-неволей, чтобы выжить в таких тяжелейших, суровых условиях, приходится активизировать выработку собственной – сверхвысокого качества эндогенной воды.

А эта эндогенная вода должна быть в несколько раз качественней, чем экзогенная вода, опять же исходя из закона биологической целесообразности.

Ведь энергии клетка затрачивает много – следовательно, и продукт, который получается в итоге, должен по качеству соответствовать затраченным усилиям. Это ведь не человеческий разум, который может ошибаться. Это сама природа, предусмотревшая любой вариант развития событий и делающая все, чтобы жизнь продолжалась.

Экзогенную и эндогенную воду можно сравнить с грязной речкой, куда сбрасывает отходы местный химкомбинат в период половодья, и горной речкой берущей начало из недр земли и подпитывающейся талой водой с целебной энергетикой. Во время сухого голодания происходит замена старой, «мёртвой воды» на суперкачественную «живую воду», синтезируемую самим организмом, а также стирается вся негативная информация, занесённая в наш организм извне. Проведя не очень-то длительное голодание без воды, мы заставляем организм переработать ту воду, которую он заключает в себе, и тем самым мы как бы обновляемся информационно и потому по окончании голода информационно девственно чисты и представляем собой информационную матрицу, на которой ничего негативного не записано окружающей средой.

Этот феномен — одно из главнейших достоинств такого вида голодания, и также можно сказать — один из главных лечебных механизмов сухого голодания. Таких механизмов не существует ни в одном из видов лечебного голодания, существующих в природе. Этот механизм один из основных, который играет большое значение в обновлении энергетического баланса человеческого организма.

filonov.net

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

Что такое экзогенная зона? - Жизнь замечательных имен

Господин Журден из комедии Мольера «Мещанин во дворянстве» не знал, что всю жизнь говорил прозой. Подобно ему большинство из нас не догадываются, что живут в экзогенной зоне нашей планеты. Только геологи знают об этом и со знающим видом усмехаются.

Но прежде, чем двинуться в геологию, позволим себе небольшое отступление в сады филологии. По-гречески «экзо» означает «внешний», «внутренний» же по-гречески будет «эндо». Слово «генос» в переводе с греческого означает «рожденный». Соответственно, «экзогенный» означает «рожденный снаружи», а «эндогенный» – «рожденный внутри». Эндогенными и экзогенными геологи называют горные породы и минералы по способу их образования.

Эндогенные геологические породы образуются внутри Земли, в царстве высоких температур и больших давлений. На поверхность нашей планеты эндогенные породы попадают в виде лавы во время извержений вулканов. Застывая, лава образует породы эндогенного или вулканического происхождения: граниты, базальты, туфы. Эндогенная область расположена на большой глубине, здесь «варится» лава для вулканов. Доступа сюда человеку нет, и вряд ли он будет в обозримом будущем.

Несмотря на это, геологи достаточно хорошо изучили эндогенные процессы, происходящие в глубинах земли. Это, во-первых, тектонические движения геологических платформ в вертикальном и в горизонтальном направлениях, в результате которых происходят землетрясения. Во-вторых, это выход расплавленной магмы на поверхность через кратеры вулканов, а также через трещины и разломы. Третьим важным эндогенным процессом является метаморфизм. Метаморфизм – это изменения в горных породах, происходящие под высоким давлением и при высокой температуре. В ходе метаморфизма происходят различные физические и химические реакции, изменяющие вид и химический состав горных пород. Из одних горных пород образуются другие. По мнению многих геологов именно в результате метаморфизма образовались залежи сланцевой нефти и сланцевого газа, начало промышленной добычи которых не так давно основательно «встряхнуло» мировую экономику.

Экзогенные геологические породы образуются на поверхности земли под воздействием климатических факторов: солнечного излучения, ветра, дождей, а также в результате воздействия живых организмов. Например, граниты, разрушаясь, превращаются в глину. В результате выветривания эндогенных пород и осаждения мелких частиц на дне водоемов или в подземных потоках образуются руды алюминия, никеля, железа. Разрушение горных пород водными потоками и осаждение кусочков самородных металлов в русле рек или ручьев приводит к формированию россыпей золота, платины и алмазов. Там, где происходило накопление органических веществ, возникли слои горючих полезных ископаемых. Из осевших на дно озер и морей скелетов мелких животных, образовались известняки.

Экзогенная зона расположена на поверхности Земли или на небольшой глубине. Доступ человека к образовавшимся здесь полезным ископаемым относительно легкий.Экзогенные геологические процессы также хорошо изучены. Поскольку эти процессы происходят на поверхности земли, в их изучении геологам помогали географы, а также биологи.

Одним из главных экзогенных процессов является выветривание, то есть разрушение горных пород под воздействием различных физических, химических и биологических факторов. Примеры такого разрушения можно увидеть совсем недалеко от дома, не выезжая в дальние экспедиции. Гранитный валун растрескивается из-за постоянных напряжений, возникающих в нем при нагревании солнцем днем и охлаждении ночью. Сосна, выросшая на вершине скалы, разрушает ее своими корнями. В полном соответствии с пословицей капля камень точит.

Точит камень, вымывая легкорастворимые соединения и подземная вода. В результате такого вымывания образуются карстовые воронки и пещеры. В пещерах растворенные в воде соединения кристаллизуются в виде сталактитов и сталагмитов. Те, кто посещал подземные пещеры, помнят это красивейшее зрелище.

В Израиле находится одно из природных чудес – огромный кратер Рамон. Стоя на краю огромной воронки, трудно поверить, что это не след от удара метеорита, а результат вымывания мягких пород, которые растворившись в подземных и наземных ручьях, стекли в Мертвое море, насытив его воды солями и таким образом, сделав его мертвым.

Но и удары метеоритов – тоже часть экзогенных процессов. Например, огромный кратер в Аризоне – результат такого космогенного процесса.

Биологические организмы тоже участвуют в геологических процессах, происходящих в экзогенной зоне. Впечатляющим примером биогенных процессов являются коралловые рифы в теплых тропических морях. Они сложены из тел живых и мертвых морских животных (или растений?), кораллов.

Собственно, и деятельность человека всерьез изменяет геологическое состояние нашей планеты. В результате открытой разработки полезных ископаемых образуются карьеры и отвалы. А в результате подземных горных работ – шахты, подземные штольни и терриконы. Прокладка шоссейных и железных дорог – это перемещение огромных масс горных пород, по своему воздействию сравнимое с такими грозными явлениями, как сели или обвалы.

В общем, гуляя по бережку маленькой звонкой речушки или загорая на пляже, взбираясь на скалистые вершины или спускаясь в горные расщелины, помните, что Вы находитесь в огромной природной лаборатории, изготавливающей полезные ископаемые для очень далекого будущего, в экзогенной зоне. Помните об этом и с неослабевающим любопытством следите за сноровистой работой природы в этой удивительной лаборатории!