Значение метаболическая вода в медицинских терминах.

Самая обыкновенная питьевая вода и обмен веществ - это неразрывно связанные между собой вещи.

Существует мнение специалистов, что вода ускоряет метаболизм и это на самом деле так, поскольку любое вещество для усвоения организмом должно быть растворено в жидкости.

Роль воды в обмене веществ заключается не только в транспортировке питательных веществ. Она также поглощает часть выделяемой при распаде тепловой энергии и выводит её естественными путями.

Вода ускоряет обмен веществ и метаболизм

Нормальный обмен веществ невозможен без воды. Она подавляет повышенный аппетит и вовлекает отложенные про запас жиры в обменные процессы.

Недостаток воды существенно замедляет сжигание калорий, поскольку главной задачей организма становится не использование жиров, а восстановление утраченной жидкости.

Вода ускоряет обмен веществ за счет поглощения некоторого количества калорий тепловой энергии в процессе переваривания пищи.

Следовательно, терпеть жажду совершенно ни к чему. Пейте сразу же, как почувствуете в этом потребность, особенно после занятий фитнесом. Многие думают, что это лишнее, ведь выходящая с потом жидкость приводит к значительной потере веса.

Однако такое похудение лишь иллюзия. После тренировки организм доберет нужную ему жидкость из резервов. А вот чтобы не замедлялись обменные процессы, резервы надо своевременно восполнять.

Если вы поймете правильно, как вода ускоряет метаболизм, то сразу же прекратите водную головку для своего тела.

Утолить жажду способен зеленый чай. Он не только помогает бороться с усталостью, положительно влияет на уровень холестерина и сахара в крови, но и на 4 % ускоряет метаболизм. Ученые считают, что это связано с высокой концентрацией антиоксидантов, которые помогают сжигать жир.

Метаболизм воды в организме

Вода и метаболизм - это вещи взаимосвязанные, сначала жидкость участвует в обменных процессах, а затем сама она подвергается некоторой трансформации с частичным расцеплением на составные вещества.

Не терпите жажду - пейте сразу же, едва почувствуете в этом необходимость, особенно после занятий фитнесом. Метаболизм воды в организме должен идти постоянно, иначе снижается скорость всех обменных процессов.

Отдавайте предпочтение питьевой негазированной воде и зеленому чаю.

Но лучше все-таки выбирать воду - обычную питьевую воду без газа, сахара и прочих синтетических добавок. При употреблении чая, кофе, сладкой газировки и т. п.

желудок, печень и почки вынуждены напрягаться, чтобы «отделить» воду от добавок. Чем больше в рационе таких напитков, тем больше воды расходуется, чтобы вывести добавки из организма. Это может привести к недостатку жидкости.

Желательно выпивать не менее 1,5 литра чистой негазированной воды в сутки.

Статья прочитана 13 980 раз(a).

При многих кожных патологиях (склеродермия, трофические язвы, пролежни, ожоги и тому подобное) замедляется клеточный метаболизм, тормозятся энергетические процессы, …

Малоподвижный образ жизни в сочетании с постоянными нарушениями рекомендаций по составлению рациона питания приводят к серьезным проблемам со здоровьем. Нарушение …

Процессы жизнедеятельности человеческого организма основаны на биохимических и химических реакциях синтеза и распада. Аминокислоты человека – это вещества, из которых …

Электролитный баланс является основой для всех химических и биохимических процессов. Правильный электролитный баланс человека позволяет в совершенстве работать …

Природные антиоксиданты позволяют эффективно защищать клетки от разрушения. Именно в этом заключаются функции витамина Е, так обожаемого современными женщинами. Маски …

Для чего нужен магний, постоянно говорят в рекламных роликах минеральных витаминных комплексов. Поэтому основная функция данного микроэлемента секретом не является. …

Механизм развития гипоксии в современной патофизиологии изучены достаточно детально, также как и основные причины кислородного голодания. Если в организм попадает …

В разделе патофизиологии отдельно рассматриваются такие разделы, как нарушение обмена воды в организме и веществ, имеющих кислую и щелочную реакцию. Основных форм …

Под дистрофией клеток и тканей подразумевается сложная патология, основанная на нарушении клеточного метаболизма. Исходом этого процесса являются структурные изменения, …

Преренальная азотемия диагностируется в случае чрезмерного содержания в крови азотистых продуктов обмена. Все формы данного заболевания характеризуются значительным …

К сожалению, о том, какие бывают отеки, не понаслышке известно не только женщинам в интересном положении или людям пожилого возраста, отягощенным целым букетом хронических …

Роль печени в пигментном обмене очень велика. Повышение содержания билирубина вызывает желтухи различной этиологии. А диффузное поражение печени провоцирует возникновение …

Общей функцией белков, углеводов и липидов в клетках организма является структурная. И если для белков данная миссия – главная, то для липидов и углеводов основной …

Придерживаясь принципов правильного, сбалансированного питания, необходимо обеспечивать свой рацион продуктами, содержащими необходимые для жизнедеятельности организма …

Витамины для питания глаз необходимо принимать для того, чтобы ваше зрение сохраняло остроту как можно дольше. Кроме употребления витаминов внутрь и закапывания специальных …

Говоря о роли углеводов в организме человека, особое внимание стоит уделить клетчатке и пектинам – трудноусвоямым углеводам, которые не являются энергетическими источниками, …

На многих сторонников здорового питания одно лишь только упоминание о жирах наводит священный ужас: неосведомленные люди ошибочно полагают, что эти вещества необходимо …

Программа очищения организма от шлаков и токсинов построена на принципах добровольного и обдуманного отказа от продуктов, «засоряющих» организм. Рекомендуется начать …

Источник: http://med-pomosh.com/?p=200

Вода – главное вещество организма

На самом деле роль воды многогранна и с трудом поддается обычному перечислению. Из наиболее явных ее функций можно назвать:

1. Участие в ферментативных реакциях гидролиза. Поэтому

• катаболизм в клетке любых полимерных молекул (триацилглицеролов, гликогена) и получение из них энергии не может происходить без воды,
• переваривание пищевых веществ ухудшается в состоянии недостаточности воды.

2. Формирование клеточных мембран основано на амфифильности фосфолипидов, т.е. на способности фосфолипидов автоматически формировать полярную поверхность мембраны и гидрофобную внутреннюю фазу. Как следствие, при снижении объема внутри- и внеклеточной воды часть фосфолипидов оказывается “лишней” и происходит деформация мембран клеток.

3. Вода формирует гидратную оболочку вокруг молекул. Это обеспечивает

• растворимость веществ, в частности белков-ферментов, и должное взаимодействие их поверхностных гидрофильных аминокислот с окружающей водной средой. При уменьшении доли воды в среде взаимодействие ухудшается, изменяется конформация фермента и, значит, варьирует скорость ферментативных реакций,
• транспорт веществ в крови и в клетке.

4. Вода создает активный объем клетки и межклеточного пространства. Связывание воды с органическими структурами межклеточного матрикса – коллагеном, гиалуроновой кислотой, хондроитин-сульфатами и другими соединениями обеспечивает тургор и упругость тканей. Наглядно это проявляется при крайнем обезвоживании организма, когда наблюдается спадение глазных яблок и неэластичность кожи.

В качестве примера проявления скрытого дефицита воды можно указать дегенерацию суставов при артрозах. В доклинической стадии сухость и шероховатость хрящевых поверхностей приводят к повышению трения и сцепления в суставе, что проявляется как слышимый при движении скрип и хруст. В дальнейшем развиваются истончение и истирание суставного хряща, снижение его аммортизационных свойств, появление болей и начало клинических стадий остеоартроза.

5. Состояние жидких сред организма (кровь, лимфа, пот, моча, желчь) напрямую зависит от количества в них воды. Сгущение и концентрирование этих жидкостей приводит к снижению растворимости их компонентов – солей, органических веществ, и усилению кристаллообразования в моче и желчи.

Таким образом, при наличии других факторов, например, избытка оксалатов или мочевой кислоты (для мочекаменной болезни) или дефицита липотропных веществ (для желчекаменной болезни) дефицит воды потенциирует развитие этих заболеваний. 6. Достаточное количество воды поддерживает стабильность артериального давления. При нехватке воды активируется секреция вазопрессина и ангиотензина, часть эффектов которых направлена на

• сужение сосудов для приведения в соответствие объема крови и емкости сосудистого русла,
• повышение артериального давления для обеспечения кровоснабжения головного мозга, почек и других органов.

Регулярная нехватка воды приводит к постоянному сокращению гладких мышц сосудов, их “тренировке”, утолщению мышечного слоя и, как следствие, более выраженному тонусу сосудов в ответ на обычные стимулы и естественный гормональный фон. Развивается эссенциальная артериальная гипертония.

Источники воды в клетке

Существуют два источника воды для клеточного метаболизма:

1. Вода, образуемая в процессе катаболизма и при окислительном фосфорилировании – метаболическая вода, в среднем 400 мл.

Часто этот источник воды переоценивают и считают достаточным для покрытия водного дефицита, приводя в пример верблюдов и жир в их горбах.

Однако элементарный расчет показывает, что в состоянии покоя даже при полном голодании для обеспечения организма человека суточной энергией (2100-3500 ккал) необходимо 225-380 г жира (ценность окисления триацилглицеролов 9,3 ккал/г).

Известно, что при полном окислении 1 г жира образуется 1,09 мл воды, т.е. в сутки такой воды будет всего 245-414 мл.

Верблюды способны за счет потери воды терять до 25 % массы без осложнений для самочувствия.
Их возможность выживать в жарких условиях пустыни обусловлены не запасами жира, а совсем другими причинами:

• овальные эритроциты менее чувствительны к сгущению крови,
• водяной пар выдыхаемого воздуха полностью конденсируется на стенках носовых путей (ноздрей) и возвращается в организм,
• частота дыхания более низкая,
• температура тела изменяется от 35°С до 41°С в зависимости от окружающей среды, что препятствует лишнему потоотделению,
• осуществляется высокая реабсорбция воды из толстого кишечника, их помет содержит в 6-7 раз меньше воды, чем у крупного рогатого скота и состоит из почти сухих растительных отходов,
• в моче отсутствует мочевина, осмотически активное вещество, удерживающее воду, что позволяет снизить объем мочи.

2. Вода, поступающая с пищей – в сутки во взрослый организм должно поступать в виде чистой (!) воды не менее 1,5 л или из расчета 25-30 мл/кг массы.

Дополнительно может поступить с напитками, жидкой и твердой пищей еще до 1,5 л.

У ребенка первого года жизни суточная потребность в воде составляет 100-165 мл/кг веса, что связано с бо льшим количеством экстрацеллюлярной жидкости и легкостью ее потери при воздействиях на организм.

Выведение воды из организма

Выведение воды осуществляется несколькими системами:

1. Легкие. Вода выводится незаметно для человека с выдыхаемым воздухом, это неощутимые потери (в среднем 400 мл/сут). Доля выводимой воды может возрастать при глубоком дыхании, дыхании сухим воздухом, при гипервентиляции, искусственной вентиляции легких без учета влажности воздуха.

2. Кожа. Потери через кожу могут быть

• неощутимые – при этом выводится практически чистая вода (500 мл/сут),
• ощутимые – потоотделение при повышении температуры тела или среды, при физической работе (до 2,0 литров в час).

3. Кишечник – теряется 100-200 мл/сут, количество возрастает при рвоте, диарее.

4. Почки выводят до 1000-1500 мл/сут. Скорость выделения мочи у взрослого 40-80 мл/ч, у детей – 0,5 мл/кг·ч.

В нормальных условиях благодаря почкам вода из организма выделяется в количестве, соответствующем объему принимаемой жидкости.

Часть воды всегда удаляется независимо от водного рациона, даже при сухом голодании. Это называется облигатная потеря воды (около 1400 мл в сутки).

К облигатной потере воды относится удаление воды с потом , выдыхаемым воздухом , испражнениями и мочой .

При этом доля воды, теряемой через почки, даже с максимально концентрированной мочой, составляет до 50% всех потерь.

Регуляция водного баланса

В организме за сохранение воды ответственны две антидиуретические системы:

1. Антидиуретический гормон (вазопрессин) – его секреция и синтез возрастает при:

• активации барорецепторов сердца в результате снижения давления крови, при уменьшении внутрисосудистого объема крови на 7-10%,
• возбуждении осморецепторов гипоталамуса – при нарастании осмоляльности внеклеточной жидкости даже менее чем на 1% (при обезвоживании, почечной или печеночной недостаточности),

В эпителиоцитах дистальных канальцев почек и собирательных трубочек гормон стимулирует синтез и встраивание аквапоринов в апикальную мембрану клеток и реабсорбцию воды.

2. Ренин-ангиотензин-альдостероновая система (система РААС) – активируется при уменьшении давления в почечных приносящих артериолах или снижение концентрации ионов Na+ в моче дистальных канальцев. Конечная цель работы данной системы – усилить реабсорбцию натрия в конечных отделах нефрона. Это влечет за собой увеличение потока воды в клетки тех же отделов и предотвращение ее потерь.

Потери воды вызываются низкой активностью антидиуретических систем.

3. За целенаправленное удаление натрия и, соответственно, воды отвечает третий гормон.

Натрий-уретический пептид (атриопептин) – вазодилатирующий и натрийуретический гормон, вырабатываемый в секреторных миоцитах предсердий и желудочков в ответ на их растяжение.

Уровень атриопептина возрастает, например, в результате застойной сердечной недостаточности, хронической почечной недостаточности и т.п.

Натрийуретический гормон усиливает выведение ионов Na+ и воды и снижает давление за счет:

• повышения скорости клубочковой фильтрации,
• торможения реабсорбции ионов Na+ и Cl– в проксимальных канальцах и повышения их экскреции, что снижает реабсорбцию воды,
• снижения сердечного выброса и повышения коронарного тонуса,
• ингибирования секреции ренина, эффектов ангиотензина II и альдостерона,
• увеличения проницаемости гистогематических барьеров и увеличения транспорта воды из крови в тканевую жидкость,
• расширения артериол и снижения тонуса вен.

Вы можете спросить или оставить свое мнение.

• ВКонтакте

Download SocComments v1.3

Источник: http://biokhimija.ru/lekcii-po-biohimii/30-biohimija-pochek/232-water.html

Роль воды для метаболизма

Здоровье человека зависит от того, насколько правильно протекает у него обмен веществ. Индивиды с хорошим метаболизмом имеют нормальный вес, красивую кожу, волосы, полны энергии и уверены в себе.

Вопросы обмена веществ тесно связаны с темой правильного питания, в рамках которой следует отдельно обсудить важность потребления обыкновенной воды.

В чем её особенность, и почему велика роль воды для нормализации метаболизма, - читайте в статье.

Молекулярное строение воды

Молекула воды состоит из двух атомов водорода и одного атома кислорода. Её химическая формула: H2O. Атомы находятся под углом друг к другу, и образуют треугольник.

Кислород имеет электроотрицательность 3,44, а водород - 2,2. Поэтому электронные облака смещены в сторону атома кислорода.

Электроотрицательность - это способность атомов одного элемента смещать к себе общие электронные пары при образовании соединений с другими атомами.

Этим обуславливается, что молекула воды представляет собой диполь. В пространстве электрическое поле молекулы воды представляет собой правильный тетраэдр, где по углам размещены эпицентры положительных (атомы водорода) и отрицательных (электронные пары атома кислорода) зарядов, а в центре - атом кислорода.

Вода как растворитель в организме человека

Главным компонентом любой жидкости в организме человека является вода. Жидкости переносят вещества и выводят продукты обмена во внешнюю среду. Такое их свойство обеспечивается свойствами воды как растворителя.

Поляризованность молекул воды обуславливает их поведение в электрическом поле. Они притягиваются и окружают заряженные положительно или отрицательно ионы других веществ, препятствуют их взаимодействию друг с другом.

Если молекулы вещества имеют гидроксильные группы (-OH), происходит образование водородные связей с молекулами H2O. Это обеспечивает их растворимость в воде.
Водородные связи - притяжение, образуемое между частично положительно заряженными атомами водорода и атомом с частично отрицательным зарядом.

В воде в организме растворяются соли, кислоты, щелочи, сахара, белки, простые спирты, глицерин. В таком виде жидкости могут переносить их из одной части тела в другую.

Роль воды как растворителя имеет особое значение для образования мембран клеток.

Основу структуры их составляют молекулы липидов, которые, благодаря своим особым свойствам, способны образовывать в водной среде бинарные слои, где гидрофобные (не имеющие заряда), хвосты обращены внутрь слоя, а гидрофильные (заряженные) притянуты молекулами воды.

Химические реакции в организме человека с участием воды

Процессы обмена веществ включают большое количество реакций воды с соединениями, называемыми гидролизом. Гидролиз сопровождается образованием гидроксильных групп - OH и ионов водорода H+.

Гидролиз углеводов

Реагируя с водой, сложные углеводы распадаются до моносахаридов. Также вода на определённом этапе участвует в расщеплении гликогена (запасной формы углеводов у человека) до глюкозы.

Гидролиз жиров

В кишечнике жиры гидролизуются до жирных кислот и глицерина, и так используются организмом для обеспечения его потребностей.

Гидролиз белков

Вода расщепляет небольшие белковые молекулы до аминокислот на заключительном этапе переваривания.

Гидролиз нуклеиновых кислот

При участии воды происходит расщепление макромолекул ДНК и РНК, поступающих с пищей, до отдельных нуклеотидов.

Гидролиз солей

Для регуляции кислотно-щелочного баланса в организме, оказывающего весомое влияние на протекание всех прочих химических и физических процессов, имеют значение реакции гидролиза солей, при которых ионы соли и вода взаимодействуют с повышением щелочной или кислотной реакций раствора.

Водно-солевой баланс в организме и метаболизм

Для правильного обмена веществ необходимо поддержание водно-солевого баланса на определённом уровне, который обеспечивается поступлением в организм жидкостей с растворенными в них ионами солей, а также работой внутренних органов. Сдвиг баланса в ту или иную сторону сочетается с нарушением метаболизма при преобладании процессов катаболизма или анаболизма.

Вода движется через биологическую мембрану по направлению от раствора с меньшей концентрацией растворенного вещества к раствору с большей. Накопление избытка жидкости может происходить во внеклеточном или во внутриклеточном пространстве.

Первое явление тесно связано с повышением содержания катионов Na2+ в среде, окружающей клетки.

Оно может быть вызвано как приёмом большого количества воды с солью или глюкозой, так и нарушением функционирования систем внутренних органов, гормональной регуляции.

Если концентрация растворенного вещества внутри клетки значительно выше, чем в межклеточном пространстве, развивается внутриклеточная гипергидратация.

Обезвоживание организма происходит при недостаточном поступлении жидкостей в организм или при избыточном их выведении (с потом, жидким стулом, мочой) - в результате эндокринных нарушений, инфекционных заболеваний, повышенной температуре внешней среды. Например, несахарный диабет появляется при дефиците выработки антидиуретического гормона, подающего сигнал о возвращении жидкости из почечных канальцев. Болезнь сопровождается обильным выведением мочи, сопровождаемым обезвоживанием организма.

Как избыток, так и сильный недостаток воды могут быть смертельно опасны. При малом количестве воды в организме снижается её содержание в крови, что делает транспорт веществ замедленным, поскольку ухудшает снабжение клеток кислородом и питательными веществами. При утрате 20% воды высока вероятность летального исхода.

Нарушения метаболизма возникают как при гипер-, так и гипогидротации. При этом снижается его интенсивность, начинают преобладать процессы диссимиляции или катаболизма, сопровождающиеся разрушением тканей.

Для поддержания водно-солевого баланса в норме необходимо:

• здоровое состояние систем органов, участвующих в выведении жидкостей из организма;
• нормальный гормональный фон;
• потребление необходимого количества воды (здоровому человеку лучше выпить больше, чем нужно);
• соблюдение правильного баланса Na2+ и K+: взрослому здоровому человеку в сутки необходимо от 1300 мг Na2+, от 2500 мг K+.

Ускорение метаболизма при употреблении воды

Пить качественную воду - значит способствовать нормализации процессов обмена веществ и их интенсивному протеканию. Если в организме есть необходимое количество жидкости, клетки тканей и органов быстро снабжаются кислородом и прочими необходимыми элементами, наблюдается ускоренный метаболизм, при этом ненужные продукты обмена растворяются и удаляются из организма вместе с водой.

Сама вода является участником многих химических процессов метаболизма. При её достаточном количестве происходит гидролиз жиров, белков и углеводов, т. е. их распад на компоненты.

Физические свойства воды позволяют ей отводить лишнее тепло из организма, что также необходимо для ускорения процессов обмена веществ. Кроме того, затрачивая энергию на нагрев жидкости, организм сжигает дополнительные калории.

Сколько нужно пить воды

Потребление жидкости взрослым индивидом должно составлять около 2 л. Иногда предлагается такая формула для расчёта, как 30-40 мл на 1 кг веса.

Количество воды должно зависеть от общего состояния организма.

При нарушении работы почек употребление воды ограничивают, а при инфекционных заболеваниях, интенсивных физических нагрузках или повышенной температуре окружающей среды - увеличивают.
Какую воду пить?

Тесно с вопросом роли воды в обмене веществ связано и её качество. Часто вода, которая на вид выглядит чистой, содержит примеси, снижающие её полезные свойства.

Самые распространённые соединения, которые можно обнаружить в воде, используемой современным потребителем:

• хлор в водопроводной воде;
• минералы;

органические соединения.

Некоторые вещества, оказавшиеся в воде, могут иметь токсическое действие на человека, тем самым оказывая негативное действие на процессы в организме, включая метаболизм.

На их переработку и удаление требуются значительные энергетические затраты. Но не следует понимать это как необходимость пить загрязнённую воду ради того, чтобы увеличить расход калорий.

Интоксикация опасна нарушением работы внутренних органов, что приводит к неправильному обмену веществ.

солей в питьевой воде имеет значение для регуляции водно-солевого баланса. Здоровый человек способен употребить большое количество жидкости, избыток которой будет выведен почками. Помимо того, что будет нормализовано содержание жидкости во вне- и внутриклеточном пространстве, вода выступит в качестве растворителя для отходов, процессов обмена и токсинов и удалит их наружу.

При употреблении солёной воды, например, морской, повышается концентрация Na2+ вне клетки, что приводит к вытягиванию жидкости из внутриклеточного пространства и обезвоживанию клеток.

В сравнении с этим применение дистиллированной воды более безопасно для индивида, не страдающего никакими заболеваниями.

Введение гиперосмотических растворов показано только в ряде случаев, например, для очистки кишечника.

Правильное употребление минеральной воды

Применение минеральной воды естественного происхождения назначают часто для лечения заболеваний желудочно-кишечного тракта. Полезным действием обладает столовая слабокислая минеральная вода, поскольку она нормализует кислотность желудка, так же, как кислые соки. Её рекомендуют пить до или во время еды.

Ведутся дискуссии на тему того, воду с какой реакцией: кислотной или щелочной - следует применять.

Сторонники первого варианта указывают, что щелочи опасны для желудка, при длительном употреблении вызывают нарушение секреции соляной кислоты, кроме того, могут теоретически производить канцерогенный эффект.

Сторонники второго подчёркивают, что кровь, межклеточная жидкости имеют слабощелочную реакцию, а значит, повышение их кислотности вследствие употребления кислой воды приведёт к вымыванию жидкости из клетки.

Противопоказано употребление простой воды в случае снижения концентрации электролитов в организме (что происходит как при неправильной работе эндокринной системы, так и при значительной потере биологических жидкостей, например, крови). В таких случаях пить следует минеральную воду, насыщенную нужными солями.

Правильный выбор вида минеральной воды - отдельная тема для обсуждения. В решении этого вопроса может помочь консультация у врача-диетолога.

Очистка и фильтрация воды

Качество водопроводной воды довольно низкое, поэтому её употребление в необработанном виде не рекомендуется. Для снижения вредного действия воды из-под крана требуется применять дополнительные методы очистки в домашних условиях.

Кипячёная вода

Сильный нагрев воды позволяет уничтожить некоторые патогенные микроорганизмы. Однако эта процедура имеет и негативный эффект. Нагрев способствует образованию хлором, растворенным в воде из-под крана, токсичных соединений с органическими веществами. Причём чем дольше процесс кипения, тем больше концентрация этих вредных соединений.

Домашние фильтры очистки воды

Фильтры для очистки воды с различным составом позволяют избавиться от различных примесей, в том числе органики и части растворенного хлора.

Фильтры желательно использовать в качестве предварительной меры очистки перед кипячением.

Самым очевидным минусом этого способа обработки является его относительно высокая стоимость: картриджи для фильтров требуют частой замены, в противном случае они начинают возвращать в воду накопленные вредные соединения.

Талая вода

Использование талой воды - интересная альтернатива всем прочим способам очистки с точки зрения современной науки.

Молекула воды имеет возможность образовывать до четырёх водородных связей с соседними молекулами. При замерзании в нормальных условиях каждая молекула воды образует связи с другими четырьмя молекулами воды. При этом возникает правильная кристаллическая решётка, где каждая ячейка имеет форму правильной пирамиды с тремя гранями.

Создать такую структуру является более простым с энергетической точки зрения, а значит, вода, переходя в лёд, теряет свои свойства растворителя, предпочитая ионам и молекулам других веществ свои собственные. Большая часть примесей переходит к границе твёрдой и жидкой сред.

Часть ледяного куска с примесями легко отличить от чистого, поскольку он более мутный и окрашенный. Следовательно, отделив после замораживания прозрачный лёд и поставив его таять, можно получить очищенную талую воду. Талой воды приготовление в домашних условиях просто и не требует ничего, кроме наличия морозилки, а зимой можно обойтись и без этого.

Следует предупредить, что с талой водой связано очень много легенд о её необыкновенных целительных свойствах. К ним стоит отнестись с долей скепсиса, поскольку научно не доказано, позволяет ли заморозка изменить свойства воды ещё каким-либо образом, кроме как освободить её от части примесей.

Выводы

Для нормализации процессов метаболизма необходимо употребление достаточного количества жидкости. Здоровому человеку не опасно выпить больше воды, чем нужно. Необходимо обращать внимание на уровень очистки воды, содержание в ней минеральных солей и кислотно-щелочную реакцию.

У животных, обитающих в безводной среде, самым значительным источником влаги служит вода, образующаяся при окислении органических (веществ. Ее можно называть водой окисления, но принят также термин «метаболическая вода».
Всем известно, что при горении органических веществ образуется вода; можно видеть, как она конденсируется на наружной стороне холодной кастрюли, поставленной на газ, или капает с выхлопной трубы автомашины холодным утром. Реакцию окисления глюкозы можно записать следующим образом:

В общем итоге можно считать, что вода образуется в результате окисления водорода. При окислении компонентов пищи количество воды зависит от количества водорода, содержащегося в данном пищевом продукте. Из приведенного уравнения легко вычислить, что 1 г глюкозы дает 0,60 г воды, и никакими физиологическими ухищрениями нельзя получить воды больше, чем следует из этого уравнения.
При метаболизме |более сложных углеводов, например крахмала, воды образуется немного меньше, потому что эти вещества содержат меньше водорода. Так, окисление крахмала происходит следующим образом:

В этом случае образуется 0,56 г воды на 1 г окисленного крахмала (табл. 9.10).
Окисление жира дает воды больше, чем ее получается из углеводов, - около 1,07 г на 1 г жира; эта цифра слегка варьирует в зависимости от состава жира и степени насыщенности жирных кислот. Таким образом, при оНисле"нии жира образуется примерно вдвое больше воды, чем при окислении крахмала. Однако в некоторых отношениях эта цифра обманчйва, поскольку жир дает также больше энергии на 1 г (9,4 ккал, тогда как крахмал дает 4,2 ккал). Поэтому при данной интенсивности обмена животное использует жир в количестве вдвое меньшем и соответственно уменьшается образование воды, так что крахмал Имеет в этом отношении небольшое преимущество перед жиром. Это видно из последнего столбца табл. 9.10, где указано количество образующейся воды на единицу доставляемой питательным веществом энергии.
Таблица 9.10
Количество воды, образующееся при окислении различных пищевых веществ. (King, 1957; Schmidt-Nielsen, 1964)

Бел"ковый обмен несколько более сложен, так как азот белка образует экскреты, содержащие некоторое количество водорода; этот водород выводится и не оживляется в воду. Выход метаболической воды зависит от природы конечного продукта белкового обмена. Если это мочевина, то образуется 0,39 г воды на 1 г белка; если же конечный продукт - мочевая кйслота (как у насекомых), то тогда вода образуется в большем количестве.
Мочевина (CH4ON2) содержит два атома водорода на один атом азота, а мочевая кислота (C5H4O3N4) -только один атом водорода на атом азота, т. е. вдвое меньше. Поэтому ib случае выделения мочевой кислоты выход метаболической воды возрастает до 0,50 г на 1 г белка. Таким образом, чтобы точно рассчитать количество метаболической воды, надо знать не только точные количества и состав окисляемых пищевых веществ, но и природу конечного продукта белкового обмена. Но это важно лишь тогда, когда требуются очень точные сведения, так как различия в количестве воды, образующейся при окислении разных пищевых веществ, относительно невелики (табл. 9.10, последний столбец).

Метаболическая вода - вода, образующаяся в животных организмах при окислении пищи (жиров, углеводов). Вода метаболическая особо важна для животных, обитающих в пустынях, где запасы свободной воды в окружающей среде чрезвычайно бедны (верблюды, пустынные грызуны). Жизнь за счет метаболической влаги доступна не всем животным. Окисление жиров требует большого количества кислорода, а дополнительная вентиляция легких в сухом воздухе сопровождается потерей водяных паров. Жир в горбах верблюдов не является для них основным источником водоснабжения, так как расход воды на усиленное дыхание при терморегуляции равен или даже превышает количество получаемой метаболической воды. Поэтому верблюды нуждаются в периодическом питье.

Мелкие млекопитающие, спасающиеся от жары в прохладных норах, могут покрывать значительную часть своих расходов воды в результате окислительных процессов , так как им не требуется дополнительно вода на терморегуляцию. Почти исключительно на сухом корме живут такие пустынные виды, как многие тушканчики, американская кенгуровая крыса, африканская песчанка и др. Кенгуровых крыс содержали в лаборатории на сухой перловой крупе. При этом из 100 г корма, потребляемого зверьком за месяц, образуется около 54 г воды. Кроме нее, животные использовали лишь абсорбированную крупой влагу, содержание которой, в зависимости от влажности воздуха, составляет от 10 до 18 %.

Метаболическую воду в большей мере, чем позвоночные животные, могут использовать насекомые , так как трахейная система насекомых осуществляет эффективный воздушный дренаж с малыми потерями на испарение. У многих видов жировое тело служит преимущественно источником воды, а не энергетических запасов. Гусеницы платяной моли, мельничной огневки, амбарный и рисовый долгоносики и многие другие живут исключительно за счет сухой пищи.

Испарение, связанное с необходимостью терморегуляции , может служить причиной истощения водных ресурсов организма. В пустынях противостоять перегреву путем испарения воды могут только крупные животные. Общая тепловая нагрузка пропорциональна относительной поверхности и поэтому особенно велика для мелких форм. Для животного массой 100 г расход воды составил бы в час около 15 % от массы тела, а массой 10 г – около 30 %, т. е. за немногие часы была бы истрачена вся вода организма. Поэтому мелкие гомойотермные животные в сухом и жарком климате избегают воздействия жары и экономят влагу, укрываясь под землей .

У пойкилотермных повышение температуры тела вслед за нагреванием воздуха позволяет избегать излишних потерь воды, которая тратится у гомойотермных для поддержания постоянной температуры.

Преимущества колеблющейся температуры тела используют и животные с хорошей температурной регуляцией, специализированные к жизни в пустыне. Например, верблюды способны отключать на некоторое время терморегуляционное испарение. При этом животное массой 500 кг аккумулирует около 10 500 кДж, для рассеивания которых потребовалось бы затратить 5 л воды. Накопленное тепло выводится из организма ночью путем прямого излучения, когда воздух становится прохладнее тела.

Пойкилотермные животные, однако, не могут полностью избежать потерь воды на испарение . Даже у рептилий с их ороговевшим эпидермисом потери воды через кожу значительны. У мелких ящериц они могут достигать 20 % и более от массы тела за сутки. Поэтому и для пойкилотермных основной путь сохранения водного баланса при жизни в пустыне – это избегание излишних тепловых нагрузок.

Весь комплекс адаптивных механизмов к поддержанию постоянного вводно-солевого обмена можно подразделить на:

• поведенческие,
• морфологические,
• физиологические.

Поведенческие – поведенческая реакция организма, заключается в поиске водопоев, выборе мест обитания, укрытий. Например, в норах влажность воздуха может составлять 100%.

Морфологические – покровы, раковины моллюсков, эпикутикула насекомых, предохраняющие организм от иссушения.

Физиологические – способность к экономии воды, образование метаболической воды и т.д.

Покровы амнио т достаточно надежно защищают организм от потери воды. Это связано с ороговеванием эпидермиса , которое особенно хорошо выражено у рептилий. Кроме того, у рептилий и птиц кожа практически лишена кожных желез . У млекопитающих большие потери воды наблюдаются при потоотделении. Однако, в экстремальных случаях при дефиците влаги механизм потоотделения отключается.

Большое количество воды способно удаляться через дыхательные поверхности. У многих позвоночных, обитающих в сухих условиях потери воды сводятся к минимуму за счет механизма, впервые выявленного у кенгуровой крысы Шмидт-Нильсеном – механизм временной противоточной системы . Суть этого механизма заключается в том, что за счет разницы температуры вдыхаемого и выдыхаемого воздуха происходит конденсация влаги. У млекопитающих, имеющих этот механизм нос всегда холодный.

И наиболее значимый осморегуляционный механизм – выделительная система. Конечными продуктами метаболизма являются азотистые шлаки, которые выводятся в виде аммиака, мочевины или мочевой кислоты. Для обитателей водной среды (анамнии) характерно выделение аммиака (аммониотеличные животные). Он хорошо растворяется в воде и легко выводится из организма. Однако аммиак является высокотоксичным и для его выведения требуется большое количество воды – на 1 г. азота в виде аммиака 300-500 мл воды. Для водных животных это не представляет серьезной проблемы. Такой тип экскреции характерен для рыб, амфибий (есть исключения), эмбрионы птиц в течение 1 дня развития выделяют аммиак. Тип почек, обеспечивающий аммонотелический путь экскреции азота, - мезонефрос .

У типично наземных позвоночных – амниот, почки метанефрического типа, где отсутствует воронка . Это обеспечивает резкое снижение потери воды и выделение гипертонической мочи. У млекопитающих в основном происходит выделение мочевины. Она менее токсична, чем аммиак и для удаления из организма требуется 50 мл воды на 1 г. мочевины (уреотелические животные). Экономия воды при выведении продуктов азотистого обмена у млекопитающих обусловлена наличием петли Генле , где по принципу противоточной системы образуется высококонцентрационная моча.

Птицы, млекопитающие и большинство наземных членистоногих азотистые шлаки удаляют в виде мочевой кислоты или гуанина (урикотелический обмен). В данном случае для удаления 1 г. азота требуется 10 г. воды. Для птиц характерно гуано, содержащее мочевую кислоту в виде кристаллов. Среди земноводных мочевую кислоту выделяют филломедуза – лягушка древолаз и древесная лягушка Chiromantis. У рептилий преобладает мочевая кислота, однако у черепах и крокодилов может быть аммиак. У птиц почки содержат нефроны 2 типов – простые нефроны (рептильный тип) и с петлей Генле (как у млекопитающих).

Наивысшей степени специализации петли Генле достигли у кенгуровой крысы и австралийской прыгающей мыши. Вообще, кенгуровая крыса, обитающая в юго-западных районах США, служит классическим примером выживания в пустыне. У этого удивительного маленького грызуна, живущего в безводной пустыне, без потребления свободной воды, поскольку ест только сухие семена, сложились уникальные осморегуляторные адаптации.

Также наблюдается крайнее обезвоживание фекалий, за счет чего вода возвращается в организм. Эффективно работает носовой противоточный механизм. Источником воды служит, прежде всего, вода, получаемая при окислении атомов водорода, содержащихся в съеденной пищи. Ну а также метаболическая вода. Для пустынных видов характерно запасание воды в виде жира (верблюд, курдючные овцы). При окислении жиров образуется 105-107 г. воды на 100 г. жира.

ВОДА МЕТАБОЛИЧЕСКАЯ вода, образующаяся в животных организмах при окислении пищи (жиров, углеводов). Вода метаболическая особо важна для животных, обитающих в пустынях, где запасы свободной воды в окружающей среде чрезвычайно бедны (верблюды, пустынные грызуны, насекомые и др.).

• - H2O, жидкость без запаха, вкуса, цвета. Простейшее устойчивое соединение водорода с кислородом. Плота...

  Сельско-хозяйственный энциклопедический словарь

• - вода́, окись водорода, H2O, простейшее устойчивое в обычных условиях химическое соединение водорода с кислородом. Молекулярная масса 18,0160, t замерзания 0°C , t кипения 100ºC , плотность при t 4°C 1,0...

  Ветеринарный энциклопедический словарь

• - Н2O простейшее устойчивое в обычных условиях химическое соединение водорода с кислородом...

  Астрономический словарь

• Кулинарный словарь

• - Важнейший и незаменимый продукт в большинстве видов кулинарного производства. Используется в таких основных кулинарных процессах, как варка, тушение, соление, маринование...

  Большая энциклопедия кулинарного искусства Похлебкина

• - см. Плата за регулирование...

  Экологический словарь

• - В., принятая из какого-либо водохранилища или непосредственно из реки. Называется также хозяйственной или мытьевой В. Для питья и изготовления пищи не применяется...

  Морской словарь

• - Д., обусловленная нарушениями обмена веществ...

  Большой медицинский словарь

• - вода, образующаяся в организме в процессе обмена веществ...

  Большой медицинский словарь

• - теория, объясняющая появление ощущения сытости за счет изменения концентрации в крови промежуточных или конечных продуктов метаболизма...

  Большой медицинский словарь

• - синдром, клинически сходный с миопатией, развивающийся при некоторых нарушениях обмена веществ, напр. при гликогенозах...

  Большой медицинский словарь

• - Э., обусловленная нарушениями обмена веществ в...

  Большой медицинский словарь

• - Берега железные, вода не вода, рыба без костей...
• - Шутливое обыгрывание скромной трапезы, ирония по поводу калорийности чая, других напитков...

  Словарь народной фразеологии

• - С гуся вода, с лебедя вода, а с тебя, мое детятко, вся худоба...

  В.И. Даль. Пословицы русского народа

• - Вульг.-прост. Шутл.-ирон. О некалорийном, скудном питании. Сл. Акчим. 1, 137; Мокиенко, Никитина 2003, 96...

  Большой словарь русских поговорок

"ВОДА МЕТАБОЛИЧЕСКАЯ" в книгах

Метаболическая мельница