Реферат на тему Вода и её биологическое значение

Содержание:

Введение 2
1. Вода в организме и ее распределение, осмолярность 4
2.Функции воды в организме 13
3. Роль воды в обмене веществ 16
Заключение 18
Список литературы 20

Введение:

Актуальность темы. В нашем организме непрерывно происходит обмен веществ, или метаболизм. В ходе этого процесса вода подвергается изменениям, влияя на скорость и качество происходящих реакций. Недостаток или избыток жидкости в организме может привести к различным заболеваниям. Организм взрослого человека состоит в среднем на 65% из воды. С возрастом ее количество уменьшается. Так, зародыш человека содержит 97% воды, организм новорожденных -77%, в 50 летнем возрасте количество воды в организме составляет лишь 60%. Основная масса воды (70%) сосредоточена внутри клеток, а 30% — это внеклеточная вода, которая распределена в организме не одна-но: меньше (около 7%) — это кровь й лимфа, большая — вода омывает клетки. В различных органах и тканях содержание воды тоже неодинаковое: скелет содержит 20%, мышечная ткань — 76, соединительная ткань — 80, плазма крови — 92, стекловидное тело — 99% воды.
Вода участвует во многих химических реакциях, происходящих в нашем организме. Она играет важную роль в регуляции температуры тела в соответствии с внешней температурой окружающей среды. Она имеет большое значение в липидном обмене, утилизируя жир через пот, а также поддерживает постоянство обмена веществ. Кроме того, имеющаяся в достаточном количестве вода способствует снижению количества микроорганизмов в желудочно-кишечном тракте. В результате метаболизма в нашем организме образуется большое количество вредных веществ, причем при недостатке воды пищеварительная система поглощает эти вещества в кровяное русло. Если же воды в организме достаточно, то она выводит все отходы наружу.
Выделение воды может происходить несколькими способами. Во-первых, через легкие в виде пара (так выводится около 600 г в сутки). Во-вторых, вода выделяется в виде пота почти из трех миллионов пор, расположенных в нашей коже. В-третьих, вода выводиться через мочевыделительную систему с мочой (около 1300-1500 мл) и через желудочно-кишечный тракт (1100 мл).
Средняя суточная норма выделяемой воды составляет около 3000-3500 мл. Однако у каждого человека это количество строго индивидуально. Известен тот факт, что для обеспечения нормального обмена веществ мы должны употреблять столько жидкости, сколько ее выделяет наш организм. Те люди, которые не пьют воду, позволяют скапливаться вредным продуктам обмена веществ в клетках и тканях. Это может привести к появлению и развитию различных заболеваний.
Цель исследования: изучить общее значение воды в организме и ее роль в обмене веществ.
Задачи исследования:
-изучить состав воды и ее распределение в организме, осмолярность;
-проанализировать функции воды в организме;
-рассмотреть вопрос о значении воды в обмене веществ.

Заключение:

Вода составляет около 65-70% массы тела человека, и все процессы метаболизма протекают в организме благодаря участию воды.
В клетках организма непрерывно кипит работа: постоянно синтезируются белки, жиры и углеводы. Одновременно идет расщепление сложных органических соединений и высвобождение энергии.
Образующиеся при этом продукты распада — мочевина, аммиак и углекислый газ — должны выводиться из организма. И все эти процессы возможны только при участии воды. Вода является не только важным компонентом всех клеток, но также и основой межклеточной жидкости, плазмы, лимфы и пищеварительных соков.
Вода играет ключевую роль в синтезе белков. Ферменты желудочного, поджелудочного и кишечного соков, в основу которых тоже входит вода, расщепляют белковые компоненты пищи до аминокислот, которые попадают в кровь и разносятся в клетки организма. А уже в клетках синтезируются необходимые для организма белки. Так благодаря участию воды органы и ткани получают необходимый для роста и развития строительный материал.
Углеводы — главный источник энергии в организме. Ферменты слюны, поджелудочного и кишечного соков расщепляют поступающие с пищей углеводы до глюкозы, которая всасывается в тонком кишечнике в кровь. При избытке она откладывается в печени как стратегический запас организма в виде гликогена. Обратное превращение и доставка возможны тоже благодаря водной среде, то есть крови.
Образование жиров в организме также невозможно без воды. Жиры пищи под действием ферментов желудочного, поджелудочного и кишечного соков расщепляются на глицерин и жирные кислоты. В тонком кишечнике из них образуется жир. В виде эмульсии он транспортируется в лимфу, а вместе с ней в общий кровоток. Избыток жиров откладывается в организме или используется как источник энергии.
Вода, влияя на обмен веществ, вырабатывает энергию в организме. Она обладает большой теплоемкостью — 4200 Дж/(кг·К). Поэтому является своего рода регулятором температуры в организме человека. А еще она поддерживает температуру тела в соответствии с температурой окружающей среды.
Вода является средой для безопасного выведения токсинов и продуктов жизнедеятельности (углекислый газ, аммиак, мочевая кислота и др.). В сутки организм здорового взрослого человека может выделить около 3 л жидкости: через мочевыводящие пути, прямую кишку, потовые железы и легкие. Поэтому для обеспечения нормального обмена веществ ежедневно человек должен восполнять объем затраченной жидкости. Это в среднем 2,5-3 л воды.
Недостаток воды в организме может привести к развитию серьезных заболеваний. В питьевом рационе должна преобладать чистая питьевая или минеральная вода.
Большая часть потребляемых человеком жидкостей (чай, кофе, сладкие газированные напитки, алкоголь и др.) содержат вещества, которые действуют с обратным эффектом – способствуют выведению воды из клеток организма, а не насыщают их необходимой жидкостью.

Фрагмент текста работы:

1. Вода в организме и ее распределение, осмолярность

Вся вода в человеческом теле суммирована под принципиальной схемой полной воды тела (TБВ). Она составляет 55-60 % от веса тела у взрослых. Женщины имеют более низкое ТБВ чем люди потому что они имеют более высокую пропорцию жировых отложений (такое же правило применяется к людям, которые полный или брюзгливый). У маленьких детей и беременных женщин доля ТБВ увеличивается, но с возрастом доля воды в организме человека уменьшается (можно преувеличить и сказать, что с возрастом наш организм постепенно иссякает).
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 [5,c.90].
Кислород имеет электро-отрицательность 3,44, а водород — 2,2. Поэтому электронные облака смещены в сторону атома кислорода.
Электро-отрицательность — 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 [12].
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.
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 [8].
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. Общая вода в организме делится на две основные группы – внутриклеточная и внеклеточная жидкость. Внутриклеточная жидкость (ICF) способствует 2/3 из взрослого TBW пока внеклеточная жидкость (ECF) способствует, отставая 1/3 TBW. У новорожденных распределения обратная – ICF является 1/3 Окво, ЕФВ 2/3 Окво.
Внеклеточная жидкость более добавочно разделена в жидкость, который хранят в артериях – внутрисосудистой жидкости (ЭКО, плазме + лимфе), способствуя 1/4 ЭКФ, и внутри поровой жидкости (жидкости ткани) внося 3/4 ЭКФ. Иногда это выражается в процентах от массы тела (% b. w.): Показателем TBW (60 % т. сек.) = МКФ (40 % т. сек.) + ЕФВ (20 % т. ч.) ЕФВ (20 % т. сек.) = МФС (15 % т. сек.) + ЭКО (5 % т. ч.) Некоторые жидкости удерживаются в так называемом третьем пространстве или предварительно сформированных полостях. К ним относятся [14]:
1) спинномозговой жидкости
2) жидкость сделанная секретным к желудочно-кишечному тракту (пищеварительным сокам, …)
3) синовиальной жидкости
4) жидкость в плевральной, перинеальной и перикардиальной полости
Вода в человеческом теле двинута осмозом (большинство телесные барьеры полупроницаемы). Содержание воды в различных отсеках тела определяется содержанием осмотически активных частиц-осмолярностью. Если отклонение в осмолярности происходит везде в теле, то наведенное движение молекул воды через полупроницаемую мембрану происходит, возмещать потерю это отклонение [2,c.170]. Осмолярность определяется как количество осмотически активных частиц в литре- [мОсм / л] = [ммоль / л]. Физиологическим диапазоном считается 280-295 ммоль / л, при этом большая часть частиц — низкомолекулярные вещества-ионы, питательные вещества и метаболиты. Следовательно, мы получаем приблизительное представление об осмолярности простой суммой концентраций регулярно измеряемых веществ-мы получаем так называемую расчетную осмолярность:
Рассчитанная осмолярность = 2 [Na+] + [глюкоза] + [мочевина]
Во многих патологических условиях, мы находим OG увеличивая над нормальными физиолого-психологическими значениями. Две основные причины этого:
1) накопление инородных веществ в организме, человека-например, при отравлении (например, этанолом, метанолом, этиленгликолем)
2) накопление веществ, которые обычно встречаются в организме, но их метаболизм изменяется-например, чрезмерный катаболизм при сахарном диабете 1 типа (перепроизводство кетоновых тел и др.).
Зыбкость в осмолярности тела нормально очень низка-только ± 1-2 %. Осмолярность жидкостей организма регулируется содержанием свободной воды в организме. Основными регуляторными механизмами являются простая обратная связь через антидиуретический гормон (АдГ, вазопрессин) и возбуждение жажды.
В боковом гипоталамусе находится область, которую мы называем центром жажды. Нейронов в этой структуре способны контролировать осмолярность окружающей жидкости. Если окружена осмолярность окружающей средой, усушка происходит в этих клетках (диффузии воды от внутриклеточного отсека в внеклеточный отсек), то водя к изменению в их деятельности, и предельно наводить сильное ощупывание жажды [2].
Аквапорины позволяют пропускать воду осмотическим градиентом из просвета нефрона в гиперосмолярную среду мозгового вещества почек, где вода отводится кровеносными сосудами. В результате происходит повышение осмолярности мочи (вода отводится из него растворенного вещества) и снижение осмолярности тела (для свободного удержания воды в организме). АдГ одновременно повышает проницаемость клеточных мембран в клетках коллекторных каналов для мочевины за счет увеличения экспрессии транспортеров для мочевины (например, УТ-А), которые облегчают абсорбцию мочевины в интерстициевый продолговатый мозг. Это более добавочно увеличивает абсорбцию воды. В дополнение к вышеописанной эндокринной регуляции увеличение осмолярности организма влияет на поведение человека, вызывая жажду → поиск и употребление жидкости [13].
Противоположным состоянием является синдром неадекватной секреции АдГ-Сиада (синдром неадекватной секреции АдГ, синдром Шварца-Барттера), что приводит к избыточной секреции АдГ, которая не отражает текущее состояние осмолярности. Это приводит к задержке воды, гипоосмолярности и дилюционной гипонатриемии (относительная нехватка Na+ – обычного количества растворяется в больших количествах воды). В более тяжелых условиях повреждение головного мозга развивается из-за отека. Это связано с внутричерепными патологическими процессами или опухолями, продуцирующими эктопическую АдГ.
В клинической практике мы часто сталкиваемся с осложнениями осмолярности. Например, при каждой инфузии врач должен учитывать, что инфузия имеет некоторую осмолярность и что в результате она не повредит пациенту. Мы всегда должны уважать тонусность настоянных разрешений. Сравнивая осмолярность вводимых растворов с осмолярностью плазмы можно классифицировать следующим решениям [4]:
1) изотонические растворы
Изотонические решения имеют подобную осмолярность как плазма.
Изменения осмолярности представляют особую угрозу для мозга. Быстрый спад в осмолярности ECF может привести к в отеке мозга. Быстрый подъем осмолярности ECF может в свою очередь привести к миелиновой оболочке нервных волокон.
Объем циркулирующей жидкости необходим для поддержания кровяного давления. Параметры гемодинамики, наоборот, помогают регулировать содержание Na+ в организме.
Катион натрия основной катион внеклеточной жидкости. Его концентрация в ЭКФ составляет 135-145 ммоль / л, концентрация во внутриклеточной жидкости значительно ниже-около 10 ммоль/ л. Катион натрия вместе с катионом хлорида ответственным за 80 % из осмолярности ECF-он связывает большинство воды всех ионов (поэтому удерживание Na+ причиняет удерживание воды). Содержание Na+, таким образом, определяет содержание воды в ECF и, следовательно, в эко. Объем внутрисосудистой жидкости имеет решающее значение для регуляции артериального давления и сердечного выброса.