Koliko vode čovjek ima? Uloga vode u životu tijela Vrste vode u tijelu
Najpoznatija i najnevjerojatnija tvar na Zemlji je voda. Ne može se precijeniti važnost vode u životu svih živih bića na planeti; ona je prisutna u svakom trenutku našeg postojanja. Kao dominantan element u sastavu svakog organizma, voda također kontrolira njegovu životnu aktivnost.
Voda u prirodi
Tijekom svog postojanja čovječanstvo je pokušavalo razotkriti tajnu ovog nevjerojatnog i kontradiktornog elementa. Kako je nastao, kako je dospio na našu planetu? Vjerojatno nitko neće moći odgovoriti na ovo pitanje, ali svi znaju da je važnost vode u prirodi i ljudskom životu nesagledivo velika. Jedno je apsolutno točno – danas na Zemlji ima onoliko zaliha vode koliko ih je bilo u vrijeme rođenja svemira.
Jedinstvena svojstva vode da se skuplja kada se zagrije i širi kada se smrzne još su jedan razlog za iznenađenje. Nijedna druga tvar nema slična svojstva. A njegova sposobnost prijelaza iz jednog stanja u drugo, tako poznata i u isto vrijeme nevjerojatna, igrajući iznimnu ulogu, omogućuje postojanje svih živih organizama na Zemlji. Viši um je vodi dodijelio glavnu ulogu u održavanju života i sudjelovanju u prirodnim procesima koji se stalno odvijaju.
Kruženje vode
Taj se proces naziva hidrološki ciklus, a predstavlja kontinuirano kruženje vode iz hidrosfere i površine zemlje u atmosferu, a zatim natrag. Postoje četiri procesa uključena u ciklus:
- isparavanje;
- kondenzacija;
- taloženje;
- Protok vode
Kada dospiju na tlo, dio oborina ispari i kondenzira se, drugi dio, zahvaljujući otjecanju, ispuni rezervoare, a treći se pretvori u podzemlje. Dakle, neprestano se krećući, hraneći vodotoke, biljke i životinje i čuvajući vlastite rezerve, voda luta, štiteći Zemlju. Važnost vode je očita i neosporna.
Mehanizam ciklusa i njegove vrste
U prirodi postoji veliki ciklus (tzv. globalni ciklus), kao i dva mala - kontinentalni i oceanski. Padaline prikupljene iznad oceana prenose se vjetrovima i padaju na kontinente, a zatim se otjecanjem vraćaju u ocean. Proces u kojem oceanska voda neprekidno isparava, kondenzira se i pada natrag u ocean naziva se mali oceanski vrtlog. I svi slični procesi koji se odvijaju na kopnu spojeni su u mali kontinentalni ciklus, u kojem je voda glavni lik. Neosporna je njegova važnost u prirodnim procesima kontinuiranog kruženja koji održava ravnotežu vode na Zemlji i osigurava postojanje živih organizama.
Voda i čovjek
Nemajući hranjivu vrijednost u uobičajenom smislu, voda je glavna komponenta svakog živog organizma, pa tako i čovjeka. Nitko ne može postojati bez vode. Dvije trećine svakog organizma čini voda. Važnost vode iznimno je važna za pravilan rad svih sustava i organa.
Tijekom života čovjek svakodnevno dolazi u dodir s vodom, koristi je za piće i hranu, higijenske postupke, rekreaciju i grijanje. Nije pronađeno na Zemlji
vrjedniji prirodni materijal, vitalan i nezamjenjiv poput vode. Bez hrane dosta dugo, osoba neće živjeti bez vode ni 8 dana, jer unutar 8% tjelesne težine osoba počinje padati u nesvijest, 10% uzrokuje halucinacije, a 20% neizbježno uzrokuje smrt.
Zašto je voda tako važna za ljude? Ispostavilo se da voda regulira sve osnovne životne procese:
- normalizira vlažnost kisika, povećavajući njegovu apsorpciju;
- provodi termoregulaciju tijela;
- otapa hranjive tvari, pomažući tijelu da ih apsorbira;
- vlaži i stvara zaštitu za vitalne organe;
- stvara zaštitno mazivo za zglobove;
- poboljšava metaboličke procese u funkcioniranju tjelesnih sustava;
- potiče evakuaciju otpada iz tijela.
Kako ostati hidriran
U prosjeku, osoba dnevno gubi 2-3 litre vode. U ekstremnijim uvjetima, kao što su vrućina, visoka vlažnost i fizička aktivnost, gubitak vode se povećava. Za održavanje normalne fiziološke ravnoteže vode u tijelu potrebno je uravnotežiti unos vode s njezinim uklanjanjem pravilnim
Idemo malo izračunati. S obzirom da je dnevna potreba čovjeka za vodom 30-40 grama po 1 kg tjelesne težine, a oko 40% ukupnih potreba dolazi iz hrane, ostatak treba unijeti u obliku pića. Ljeti dnevna potrošnja vode iznosi 2-2,5 litara. Topli krajevi planeta diktiraju svoje potrebe - 3,5-5,0 litara, au ekstremno toplim uvjetima i do 6,0-6,5 litara vode. Tijelo ne smije biti dehidrirano. Alarmantni simptomi ovog problema su suha koža popraćena svrbežom, umorom, naglim padom koncentracije, krvnim tlakom, glavoboljom i općom slabošću.
Blagotvoran učinak
Zanimljivo je da izravno uključena u metaboličke procese voda potiče mršavljenje. Postoji uobičajena zabluda da ljudi koji žele izgubiti težinu moraju piti manje vode, budući da tijelo zadržava vodu, uzrokuje značajnu štetu. Svoje tijelo ne možete dovesti u još veći stres tako što ćete ga izbaciti iz uobičajene izmjene vode. Osim toga, vlaga, kao prirodni diuretik, tonizira bubrege, uzrokujući gubitak težine.
Uzimajući optimalnu količinu vode, čovjek dobiva snagu, energiju i izdržljivost. Lakše mu je kontrolirati težinu, jer čak i psihičke neugodnosti prisilnih promjena pri smanjenju uobičajene prehrane lakše podnosi. Znanstvena istraživanja su dokazala da svakodnevna konzumacija dovoljnih količina čiste vode pomaže u borbi protiv teških bolesti - pomaže u ublažavanju bolova u leđima, migrene, smanjuje razinu šećera i kolesterola u krvi te krvni tlak. Osim toga, tonizirajući bubrege, voda sprječava stvaranje kamenaca. Dokazano je da su ljudi s kreativnom crtom skloni puno piti, a veliki su umjetnici tjerani na stvaranje remek-djela.Važnost vode, pokazalo se, važna je iu umjetnosti.
Biljna izmjena vode
Baš kao i ljudi, svaka biljka treba vodu. U različitim biljkama čini od 70 do 95% mase, kontrolirajući sve procese koji su u tijeku. Metabolizam u biljci moguć je samo uz veliku količinu vlage, pa je važnost vode za biljke nedvojbeno velika. Otapanjem minerala u tlu, voda ih dostavlja biljci, osiguravajući njihov kontinuirani protok. Bez vode, sjeme neće klijati, a proces fotosinteze neće se dogoditi u zelenom lišću. Punjenje vode osigurava njegovu održivost i očuvanje određenog oblika.
Najvažniji uvjet za održavanje života biljnog organizma je sposobnost apsorpcije vode izvana. Biljka, primajući vodu uglavnom iz tla uz pomoć korijena, dostavlja je u nadzemne dijelove biljke, gdje je lišće isparava. Takva izmjena vode postoji u svakom organskom sustavu - voda ulaskom u njega isparava ili se oslobađa, a zatim opet obogaćena korisnim tvarima ulazi u tijelo.
Još jedan nevjerojatan način na koji voda prodire u žive stanice je njezina osmotska apsorpcija, tj. sposobnost vode da se nakuplja izvana u stanične otopine, povećavajući volumen tekućine u stanici.
Umjetnost potrošnje vode
Stalna konzumacija čiste vode značajno poboljšava mentalnu aktivnost mozga i koordinaciju pokreta, stoga je važnost vode za život moždanih stanica posebno vrijedna. Zato zdrav čovjek Ne biste se trebali ograničiti na piće, ali trebali biste slijediti neka pravila:
- piti malo, ali često;
- Ne smijete piti puno vode odjednom jer će višak tekućine u krvi nepotrebno opteretiti srce i bubrege.
Dakle, važnost vode za žive organizme je ogromna. Stoga je svakoj osobi potrebno stvoriti uvjete za održavanje vlastite ravnoteže vode.
Voda– najvažniji čimbenik u formiranju unutarnje okoline tijela i ujedno jedan od čimbenika vanjske okoline. Gdje nema vode, nema života. U vodi se odvijaju svi procesi karakteristični za žive organizme koji nastanjuju našu Zemlju. Nedostatak vode (dehidracija) dovodi do poremećaja svih tjelesnih funkcija pa čak i smrti. Smanjenje količine vode za 10% uzrokuje nepovratne promjene. Metabolizam tkiva i vitalni procesi odvijaju se u vodenom okolišu.
Voda sudjeluje u procesima asimilacije i disimilacije, u procesima resorpcije i difuzije, sorpcije i desorpcije, te regulira prirodu osmotskih odnosa u tkivima i stanicama. Voda regulira acidobaznu ravnotežu i održava pH. Puferski sustavi aktivni su samo u uvjetima gdje ima vode.
Voda je opći pokazatelj aktivnosti fizioloških sustava, podloga i okoliš u kojem se odvijaju svi vitalni procesi. Nije slučajno da se u ljudskom tijelu sadržaj vode približava 60% ukupne tjelesne težine. Utvrđeno je da je proces starenja povezan s gubitkom vode u stanicama.
Treba napomenuti da se reakcije hidrolize, kao i sve redoks reakcije, aktivno odvijaju samo u vodenim otopinama.
Voda aktivno sudjeluje u takozvanoj izmjeni vode i soli. Procesi probave i disanja odvijaju se normalno ako u tijelu ima dovoljno vode. Velika je i uloga vode u funkciji izlučivanja organizma, što pridonosi normalnom funkcioniranju genitourinarnog sustava.
Velika je uloga vode i u procesima termoregulacije organizma. Posebno je uključen u jedan od najvažnijih procesa - proces znojenja.
Valja napomenuti da minerali u organizam ulaze s vodom, i to u obliku u kojem se gotovo potpuno apsorbiraju. Uloga vode kao izvora mineralnih soli danas je općepriznata. To je takozvana farmakološka vrijednost vode. I mineralne soli u vodi su u obliku iona, što je povoljno za njihovu apsorpciju u organizmu. Makro i mikroelementi u prehrambenim proizvodima nalaze se u obliku složenih spojeva, koji se čak i pod utjecajem gastrointestinalnog soka slabo disociraju i stoga se teže apsorbiraju.
Voda je univerzalno otapalo. Otapa sve fiziološki aktivne tvari. Voda je tekuća faza koja ima određenu fizikalnu i kemijsku strukturu, što određuje njezinu sposobnost otapala. Živi organizmi koji konzumiraju vodu različite strukture različito se razvijaju i rastu. Stoga se struktura vode može smatrati najvažnijim biološkim čimbenikom. Struktura vode može se promijeniti tijekom desalinizacije. Na strukturu vode veliki utjecaj ima ionski sastav vode.
Molekula vode nije neutralan spoj, već električki aktivan. Ima dva aktivna električna centra koja oko sebe stvaraju električno polje.
Strukturu molekule vode karakteriziraju dvije značajke:
1) visoki polaritet;
2) osebujan raspored atoma u prostoru.
Prema modernim konceptima, molekula vode je dipol, tj. ima 2 težišta. Jedno je težište pozitivnih naboja, drugo je težište negativnih naboja. U prostoru se ti centri ne poklapaju, oni su asimetrični, odnosno molekula vode ima dva pola koji stvaraju polje sila oko molekule, molekula vode je polarna.
U elektrostatskom polju prostorni raspored molekula vode (struktura vode) određuje biološka svojstva vode u tijelu.
Molekule vode mogu postojati u sljedećim oblicima:
1) u obliku jedne molekule vode - to je monohidrol, ili jednostavno hidrol (H 2 O) 1;
2) u obliku dvostruke molekule vode - to je dihidrol (H 2 O) 2;
3) u obliku trostruke molekule vode - trihidrol (H 2 O) 3.
O prisutnosti ovih oblika ovisi agregatno stanje vode. Led se obično sastoji od trihidrola, koji imaju najveći volumen. Parovito stanje vode predstavljaju monohidroli, budući da značajno toplinsko kretanje molekula na temperaturi od 100 °C remeti njihovu asocijaciju. U tekućem stanju voda je smjesa hidrola, dihidrola i trihidrola. Odnos između njih određen je temperaturom. Stvaranje di- i trihidrola nastaje zbog međusobnog privlačenja molekula vode (hidrola).
Ovisno o dinamičkoj ravnoteži između oblika, razlikuju se pojedine vrste vode.
1. Voda povezana sa živim tkivima je strukturna (ledena ili savršena voda), predstavljena kvazikristalima i trihidrolima. Ova voda ima visoku biološku aktivnost. Točka smrzavanja mu je –20 °C. Takvu vodu tijelo dobiva samo iz prirodnih proizvoda.
2. Svježe otopljena voda je 70% voda slična ledu. Ima ljekovita svojstva, pomaže u povećanju adaptogenih svojstava, ali brzo (nakon 12 sati) gubi svoja biološka svojstva za poticanje biokemijskih reakcija u tijelu.
3. Besplatna, ili obična, voda. Točka smrzavanja mu je 0 °C.
Dehidracija
1) sa zrakom kroz pluća (1 m 3 zraka sadrži prosječno 8-9 g vode);
2) preko bubrega i kože.
Općenito, osoba dnevno gubi do 4 litre vode. Prirodni gubici vode moraju se nadoknaditi dovođenjem određene količine vode izvana. Ako gubici nisu ekvivalentni davanju, dolazi do dehidracije organizma. Nedostatak čak 10% vode može značajno pogoršati stanje, a povećanje stupnja dehidracije na 20% može dovesti do poremećaja vitalnih funkcija i smrti. Dehidracija je opasnija za tijelo od gladovanja. Osoba može živjeti bez hrane 1 mjesec, a bez vode - do 3 dana.
Regulacija metabolizma vode provodi se pomoću središnjeg živčanog sustava (CNS) i pod kontrolom je centra za hranu i centra za žeđ.
Podrijetlo osjećaja žeđi očito se temelji na promjeni fizikalno-kemijskog sastava krvi i tkiva u kojima zbog njihovog osiromašenja vodom dolazi do poremećaja osmotskog tlaka, što dovodi do ekscitacije dijelova središnjeg živčanog sustava.
Važnu ulogu u regulaciji metabolizma vode imaju žlijezde s unutarnjim izlučivanjem, posebice hipofiza. Odnos između metabolizma vode i soli naziva se metabolizam vode i soli.
Standardi potrošnje vode određuju se:
1) kakvoća vode;
2) prirodu vodoopskrbe;
3) stanje tijela;
4) prirodu okoline, a prvenstveno uvjete temperature i vlažnosti;
5) prirodu posla.
Norme potrošnje vode sastoje se od fizioloških potreba organizma (2,5-5 litara dnevno za fiziološke funkcije) za održavanje života i vode potrebne za kućanstvo i komunalne potrebe. Najnoviji standardi odražavaju sanitarnu razinu lokaliteta.
U suhoj i vrućoj klimi, pri obavljanju intenzivnog fizičkog rada, fiziološke norme se povećavaju na 8-10 litara dnevno, u ruralnim područjima (s decentraliziranom vodoopskrbom) - do 30-40 litara. Standardi potrošnje vode u industrijskom poduzeću ovise o temperaturi okoline proizvodnje. Posebno su izvrsni u toplim trgovinama. Ako je količina proizvedene topline 20 kcal po 1 m 3 na sat, tada će standardi potrošnje vode po smjeni biti 45 litara (uključujući tuširanje). Prema sanitarnim standardima, standardi potrošnje vode regulirani su kako slijedi:
1) u prisustvu tekuće vode i bez kupanja - 125-160 litara dnevno po osobi;
2) u prisutnosti tekuće vode i kupki - 160-250 l;
3) u prisustvu tekuće vode, kupki, Vruća voda– 250-350 l;
4) u uvjetima korištenja aparata za vodu -30-50 l.
Danas u velikim modernim gradovima potrošnja vode po stanovniku dnevno iznosi 450 litara ili više. Tako je u Moskvi najviša razina potrošnje vode do 700 litara. U Londonu - 170 l, Parizu - 160 l, Bruxellesu - 85 l.
Voda je društveni faktor. O količini i kvaliteti vode ovise društveni uvjeti života i razina morbiditeta. Prema WHO-u, do 500 milijuna bolesti godišnje koje se pojave na Zemlji povezano je s kvalitetom vode i razinama potrošnje vode.
Čimbenici koji oblikuju kvalitetu vode mogu se podijeliti u 3 velike skupine:
1) čimbenici koji određuju organoleptička svojstva vode;
2) čimbenici koji određuju kemijska svojstva vode;
3) čimbenike koji određuju epidemiološku opasnost od vode.
Čimbenici koji određuju organoleptička svojstva vode
Organoleptička svojstva vode formiraju prirodni i antropogeni čimbenici. Miris, okus, boja i zamućenost važne su karakteristike kvalitete piti vodu. Razlozi za pojavu mirisa, okusa, boje i zamućenja vode vrlo su raznoliki. Za površinske izvore to su prije svega onečišćenja tla koja dolaze strujanjem atmosferskih voda. Miris i okus mogu biti povezani s cvjetanjem algi i kasnijom razgradnjom vegetacije na dnu rezervoara. Okus vode određen je njezinim kemijskim sastavom, omjerom pojedinih sastojaka i količinom tih sastojaka u apsolutnim vrijednostima. To se posebno odnosi na visokomineralizirane podzemne vode zbog povećanog sadržaja natrijevih klorida, sulfata, rjeđe kalcija i magnezija. Tako natrijev klorid uzrokuje slan okus vode, kalcij – opor, a magnezij – gorak. Okus vode također je određen sastavom plina: 1/3 ukupnog sastava plina je kisik, 2/3 je dušik. Ugljičnog dioksida u vodi ima vrlo malo, ali je njegova uloga velika. Ugljikov dioksid može biti prisutan u vodi u različitim oblicima:
1) otopljen u vodi da nastane ugljična kiselina CO 2 + H 2 O = H 2 CO 3 ;
2) disocirana ugljična kiselina H 2 CO 3 = H + HCO 3 = 2H + CO 3 uz stvaranje bikarbonatnog iona HCO 3 i CO 3 – karbonatnog iona.
Ova ravnoteža između različitih oblika ugljičnog dioksida određena je pH. U kiseloj sredini, pri pH = 4, prisutan je slobodni ugljikov dioksid - CO 2. Pri pH = 7-8 prisutan je HCO 3 ion (umjereno alkalan). Pri pH = 10 prisutan je ion CO 3 (alkalna sredina). Sve ove komponente u različitim stupnjevima određuju okus vode.
Za površinske izvore, glavni uzrok mirisa, okusa, boje i zamućenosti je onečišćenje tla koje dolazi od atmosferskog otjecanja vode. Za rasprostranjene visokomineralizirane vode (osobito na jugu i jugoistoku zemlje) karakterističan je neugodan okus vode, uglavnom zbog povećane koncentracije natrijevih klorida i sulfata, a rjeđe kalcija i magnezija.
Boja (boja) prirodnih voda često ovisi o prisutnosti humusnih tvari zemljišnog, biljnog i planktonskog podrijetla. Izgradnja velikih rezervoara s aktivnim procesima razvoja planktona doprinosi pojavi neugodnih mirisa, okusa i boja u vodi. Humusne tvari su bezopasne za ljude, ali pogoršavaju organoleptička svojstva vode. Teško se uklanjaju iz vode, a imaju i veliku sorpcijsku sposobnost.
Uloga vode u ljudskoj patologiji
Veza između morbiditeta stanovništva i prirode potrošnje vode odavno je uočena. Već u antičko doba bili su poznati neki znakovi da je voda opasna po zdravlje. Međutim, tek sredinom 19.st. Epidemiološka promatranja i bakteriološka otkrića Pasteura i Kocha omogućila su da se utvrdi da voda može sadržavati neke patogene mikroorganizme i pridonijeti nastanku i širenju bolesti među stanovništvom. Među čimbenicima koji određuju pojavu infekcija koje se prenose vodom su:
1) antropogeno onečišćenje vode (prioritet u onečišćenju);
2) oslobađanje uzročnika iz tijela i ulazak u tijelo vode;
3) stabilnost bakterija i virusa u vodenom okolišu;
4) ulazak mikroorganizama i virusa s vodom u ljudski organizam.
Infekcije koje se prenose vodom
Infekcije koje se prenose vodom karakteriziraju:
1) nagli porast incidencije;
2) održavanje visoke razine morbiditeta;
3) brzi pad epidemijskog vala (nakon uklanjanja patološkog faktora).
Vodom se prenose kolera, trbušni tifus, paratifus, dizenterija, leptospiroza, tularemija (kontaminacija vode za piće izlučevinama glodavaca) i bruceloza. Ne može se isključiti mogućnost faktora vode u prijenosu infekcija salmonelom. Virusne bolesti uključuju crijevne viroze i enteroviruse. U vodu ulaze s izmetom i drugim ljudskim izlučevinama. U vodenom okolišu možete pronaći:
1) virus zaraznog hepatitisa;
2) virus dječje paralize;
3) adenovirusi;
4) Coxsackie virus;
5) virus basenskog konjunktivitisa;
6) virus influence;
7) ECHO virus.
Amebijaza. Dizenterična ameba, uobičajena u tropima i srednjoj Aziji, ima patogeni značaj. Vegetativni oblici ameba brzo umiru, ali su ciste otporne na vodu. Štoviše, kloriranje u uobičajenim dozama je neučinkovito protiv amebnih cista.
Jaja helminta i ciste giardije ulaze u vodena tijela s ljudskim izlučevinama, a u tijelo ulaze putem pitke ili kontaminirane vode.
Opće je prihvaćeno da je mogućnost otklanjanja opasnosti od vodenih epidemija, a samim time i smanjenja incidencije crijevnih infekcija u stanovništvu, povezana s napretkom u području vodoopskrbe stanovništva. Stoga pravilno organizirana vodoopskrba nije samo važna opća sanitarna mjera, već i učinkovita specifična mjera protiv širenja crijevnih infekcija među stanovništvom. Dakle, uspješno uklanjanje epidemije kolere Eltor u SSSR-u (1970.) uvelike je posljedica činjenice da je većina gradskog stanovništva bila zaštićena od opasnosti od širenja vodom zahvaljujući normalnoj centraliziranoj opskrbi vodom.
Kemijski sastav vode
Čimbenici koji određuju kemijski sastav vode su kemijske tvari koje se mogu podijeliti na:
1) bioelementi (jod, fluor, cink, bakar, kobalt);
2) kemijski elementi, štetni za zdravlje (olovo, živa, selen, arsen, nitrati, uran, površinski aktivne tvari, otrovne kemikalije, radioaktivne tvari, kancerogene tvari);
3) indiferentne ili čak korisne kemikalije (kalcij, magnezij, mangan, željezo, karbonati, bikarbonati, kloridi).
Kemijski sastav vode je mogući razlog bolesti neinfektivne prirode. U nastavku ćemo analizirati osnove standardizacije pokazatelja neškodljivosti kemijskog sastava vode za piće.
Indiferentne kemikalije u vodi
Željezo dvovalentna ili trovalentna nalazi se u svim prirodnim izvorima vode. Željezo je neophodan sastojak životinjskih organizama. Koristi se za izgradnju vitalnih dišnih i oksidativnih enzima (hemoglobin, katalaza). Odrasla osoba dnevno prima desetke miligrama željeza, tako da količina željeza unesena s vodom nema značajnijeg fiziološkog značaja. Međutim, prisutnost željeza u velikim koncentracijama nepoželjna je iz estetskih i svakodnevnih razloga. Željezo daje vodi mutnoću, žutosmeđu boju, gorak metalni okus i ostavlja mrlje hrđe. Veliki brojŽeljezo u vodi potiče razvoj željeznih bakterija koje nakon uginuća nakupljaju gusti talog unutar cijevi. Dvovalentno željezo se češće nalazi u podzemnim vodama. Ako se voda pumpa, tada, spajajući se na površini s kisikom u zraku, željezo postaje trovalentno, a voda postaje smeđa. Stoga je sadržaj željeza u vodi za piće ograničen njegovim učinkom na zamućenost i boju. Dopuštena koncentracija prema standardu nije veća od 0,3 mg/l, za podzemne izvore ne veća od 1,0 mg/l.
Mangan u podzemnim vodama sadržan je u obliku hidrogenkarbonata, visoko topljiv u vodi. U prisutnosti atmosferskog kisika prelazi u manganov hidroksid i taloži se, što povećava boju i mutnoću vode. U praksi centralizirane vodoopskrbe, potreba za ograničavanjem sadržaja mangana u vodi za piće povezana je s pogoršanjem organoleptičkih svojstava. Norma nije veća od 0,1 mg / l.
Aluminij nalazi se u pitkoj vodi koja je obrađena – pročišćena tijekom procesa koagulacije aluminijevim sulfatom. Prevelike koncentracije aluminija daju vodi neugodan, opor okus. Preostali sadržaj aluminija u vodi za piće (ne više od 0,2 mg po litri) ne uzrokuje pogoršanje organoleptičkih svojstava vode (zamućenost i okus).
Kalcij i njegove soli uzrokovati tvrdoću vode. Tvrdoća vode za piće bitan je kriterij po kojemu stanovništvo ocjenjuje kvalitetu vode. U tvrdoj vodi povrće i meso se slabo kuhaju, jer kalcijeve soli i proteini hrane tvore netopljive spojeve koji se slabo apsorbiraju. Pranje rublja je otežano, u grijačima se stvara kamenac (netopljivi sediment). Eksperimentalne studije su pokazale da kada se pije voda tvrdoće 20 mg. eq/l, učestalost i težina stvaranja kamenaca bile su značajno veće nego kod pijenja vode tvrdoće od 10 mg. eq/l Učinak vode tvrdoće 7 mg. eq po l na razvoj urolitijaze nije otkriven. Sve to nam omogućuje da prihvaćeni standard za tvrdoću vode za piće – 7 mg eq po litri – smatramo opravdanim.
Bioelementi
Bakar Nalazi se u malim koncentracijama u prirodnim podzemnim vodama i pravi je biomikroelement. Potreba za njim (uglavnom za hematopoezu) odrasle osobe je mala - 2-3 g dnevno. Pokriva se uglavnom dnevnim obrokom hrane. U visokim koncentracijama (3-5 mg/l) bakar utječe na okus (astringent). Norma za ovaj kriterij nije veća od 1 mg/l. u vodi.
Cinkov Nalazi se kao element u tragovima u prirodnim podzemnim vodama. Nalazi se u visokim koncentracijama u vodenim tijelima onečišćenim industrijskim otpadnim vodama. Kronično trovanje cinkom nije poznato. Soli cinka u visokim koncentracijama iritiraju gastrointestinalni trakt, ali važnost cinkovih spojeva u vodi određena je njihovim utjecajem na organoleptička svojstva. Kod 30 mg/l voda dobiva mliječnu boju, a neugodan metalni okus nestaje kod 3 mg/l, pa se sadržaj cinka u vodi normalizira na najviše 3 mg/l.
Kemijski sastav vode kao uzročnik nezaraznih bolesti
Razvoj medicinske znanosti omogućio je proširenje spoznaja o značajkama kemijskog (soli i mikroelementi) sastava vode, njezine biološke uloge i mogućih štetnih učinaka na javno zdravlje.
Mineralne soli (makro i mikroelementi) sudjeluju u metabolizmu minerala i vitalnim funkcijama organizma, utječu na rast i razvoj organizma, hematopoezu, reprodukciju, a ulaze u sastav enzima, hormona i vitamina. U ljudskom tijelu nalaze se jod, fluor, bakar, cink, brom, mangan, aluminij, krom, nikal, kobalt, olovo, živa itd.
U prirodi se mikroelementi neprestano rasipaju (zbog meteoroloških čimbenika, vode i vitalne aktivnosti organizama). To dovodi do njihove neravnomjerne raspodjele (manjak ili višak) u tlu i vodi različitih geografskih regija, što dovodi do promjena u flori i fauni i nastanka biogeokemijskih provincija.
Od bolesti povezanih s nepovoljnim kemijskim sastavom vode prvenstveno se izdvaja endemska gušavost. Ova bolest je vrlo raširena na ovom području Ruska Federacija. Uzroci bolesti su apsolutni nedostatak joda u vanjskom okruženju i socijalno-higijenski uvjeti života stanovništva. Dnevne potrebe za jodom su 120-125 mcg. U područjima gdje ova bolest nije tipična, jod u organizam ulazi iz biljne hrane (70 mcg joda), iz životinjske hrane (40 mcg), iz zraka (5 mcg) i iz vode (5 mcg). Jod u vodi za piće ima ulogu pokazatelja opće razine ovog elementa u vanjskom okruženju. Guša je česta u ruralnim područjima, gdje se stanovništvo hrani isključivo lokalnom hranom, au tlu ima malo joda. Stanovnici Moskve i Sankt Peterburga također koriste vodu s niskim sadržajem joda (2 mcg), ali ovdje nema epidemija, jer stanovništvo jede uvezene proizvode iz drugih regija, što osigurava povoljnu ravnotežu joda.
Glavne preventivne mjere protiv endemske gušavosti su Uravnotežena prehrana, jodiranje soli, dodavanje bakra, mangana, kobalta, joda u prehranu. Ugljikohidratna hrana i biljne bjelančevine također trebaju prevladavati jer normaliziraju rad štitnjače.
Endemska fluoroza je bolest koja se javlja kod autohtonog stanovništva pojedinih regija Rusije, Ukrajine i dr. rani simptomšto je oštećenje zuba u vidu mrlja na caklini. Opće je prihvaćeno da mrlje nisu posljedica lokalne primjene fluorida. Fluorid, ulazeći u krv, ima opći taktički učinak, prvenstveno uzrokujući uništavanje dentina.
Voda za piće glavni je izvor fluora u tijelu, što određuje odlučujuću ulogu fluora u vodi za piće u razvoju endemske fluoroze. Dnevna prehrana osigurava 0,8 mg fluorida, a sadržaj fluorida u vodi za piće često iznosi 2-3 mg/l. Postoji jasna veza između ozbiljnosti oštećenja cakline i količine fluorida u vodi za piće. Za nastanak fluoroze posebno su važni prethodna infekcija i nedovoljna količina mlijeka i povrća u prehrani. Bolest je određena i socio-kulturnim uvjetima života stanovništva. Ova je bolest prvi put zabilježena u Indiji, no među Britancima i lokalnom aristokracijom fluoroza je bila rijetka, iako je sadržaj fluorida u vodi bio 2-3 mg/l. Kod Indijanaca, koji su živjeli od polugladovanja, mrlje na caklini su već bile otkrivene u onim područjima gdje je sadržaj fluora bio čak 1,5 mg po 1 litri.
Preventivne mjere u pogledu učinaka fluora mogu se razmotriti:
1) voda za piće s visokim sadržajem mineralnih soli;
2) konzumacija hrane i tekućine s visokim sadržajem kalcija (povrće i mliječni proizvodi), budući da kalcij veže fluor i pretvara ga u netopljivi kompleks Ca + F = CaF 2;
3) zaštitnu ulogu vitamina;
4) ultraljubičasto zračenje;
5) defluoridacija vode.
Fluoroza je opća bolest cijelog organizma, ali se najjasnije očituje oštećenjem zuba. Međutim, kod fluoroze se primjećuje sljedeće:
1) poremećaj (inhibicija) metabolizma fosfora i kalcija;
2) poremećaj (inhibicija) djelovanja unutarstaničnih enzima (fosfataza);
3) kršenje imunobiološke aktivnosti tijela.
Razlikuju se sljedeće faze fluoroze:
1 – pojava kredastih mrlja;
2 – pojava pigmentnih mrlja;
3 i 4 – pojava defekata i erozija cakline (destrukcija dentina).
Sadržaj fluora u vodi normiran je standardom, budući da je voda s niskim sadržajem fluora od 0,5-0,7 mg/l štetna jer nastaje karijes. Racioniranje se provodi prema klimatskim područjima, ovisno o razini potrošnje vode. U 1-2 regiji - 1,5 mg / l, u 3 - 1,2 mg / l, u 4 - 0,7 mg / l. Karijes pogađa 80-90% cjelokupne populacije. Ovo je potencijalni izvor infekcije i trovanja. Karijes dovodi do probavnih smetnji i kroničnih bolesti želuca, srca i zglobova. Uvjerljiv dokaz antikarijesnog učinka fluora je praksa fluorizacije vode. Uz sadržaj fluora od 1,5 mg/l pojavnost karijesa je najmanja. U Norilsku je nakon 7 godina fluorizacije vode učestalost karijesa kod 7-godišnje djece bila 43% niža. Ljudi koji tijekom života piju fluoriranu vodu imaju 60-70% nižu pojavu karijesa. Na otoku Nova Gvineja ljudi nemaju karijes jer je sadržaj fluorida u vodi za piće optimalan.
Brojne kemikalije uzrokuju mikrokemijsko onečišćenje, odnosno trovanje vodom
Dakle, postoji skupina aterogenih elemenata (bakar, kadmij, olovo), čiji višak ima nepovoljan učinak na kardiovaskularni sustav.
Štoviše, olovo kod djece prolazi krvno-moždanu barijeru, uzrokujući oštećenje mozga. Olovo istiskuje kalcij iz koštanog tkiva.
Merkur uzrokuje Minamata bolest (teški embriotoksični učinak).
Kadmij uzrokuje Itai-Itai bolest (poremećaj metabolizma lipida).
Metali s opasnim embriotoksičnim djelovanjem tvore gonadotoksični niz, koji izgleda ovako: živa – kadmij – talij – srebro – barij – krom – nikal – cink.
Arsen ima izraženu sposobnost kumulacije u organizmu, njegov kronični učinak povezan je s djelovanjem na periferni živčani sustav i razvojem polineuritisa.
Bor ima izražen gonadotoksični učinak. Poremeća spolnu aktivnost muškaraca i ovarijalno-menstrualni ciklus kod žena. Prirodne podzemne vode zapadnog Sibira bogate su borom.
Brojni sintetički materijali koji se koriste u opskrbi vodom mogu uzrokovati trovanje. To su prvenstveno sintetičke cijevi, polietilen, fenol-formaldehidi, koagulansi i flokulanti (PAA), smole i membrane koje se koriste u desalinizaciji. Otrovne kemikalije, kancerogene tvari i nitrozamini koji dospiju u vodu opasni su za zdravlje.
surfaktant(sintetski surfaktanti) stabilni su u vodi i malo toksični, ali imaju alergeno djelovanje, a pridonose i boljoj apsorpciji karcinogena i otrovnih kemikalija.
Kada koristite vodu koja sadrži visoke koncentracije nitrata, mala djeca djetinjstvo razviti vodeno-nitratnu methemoglobinemiju. Blagi oblik bolesti može se javiti i kod odraslih. Ovu bolest karakteriziraju probavne smetnje kod djece (dispepsija), smanjenje kiselosti želučanog soka. U tom smislu, u gornjem dijelu crijeva, nitrati se reduciraju u nitrite NO 2. Nitrati ulaze u vodu za piće zbog raširene kemizacije poljoprivrede i upotrebe dušičnih gnojiva. U djece želučani sok pH = 3, što pospješuje redukciju nitrata u nitrite i stvaranje methemoglobina. Osim toga, djeci nedostaju enzimi koji reduciraju methemoglobin u hemoglobin. Unos nitrata iz formule za dojenčad pripremljene s kontaminiranom vodom vrlo je opasan.
Sastav soli je čimbenik koji stalno i dugoročno utječe na zdravlje stanovništva. Ovo je faktor niskog intenziteta. Utjecaj kloridnih, kloridno-sulfatnih i hidrokarbonatnih vrsta vode na:
1) metabolizam vode i soli;
2) metabolizam purina;
3) smanjenje sekretorne i povećanje motoričke aktivnosti probavnih organa;
4) mokrenje;
5) hematopoeza;
6) kardiovaskularne bolesti (hipertenzija i ateroskleroza).
Povećani sastav soli vode
utječe na nezadovoljavajuća organoleptička svojstva, što dovodi do smanjenja "apetita za vodu" i ograničenja njezine potrošnje.
Povećana tvrdoća (15-20 mg eq/l) jedan je od čimbenika razvoja urolitijaze; i dovodi do razvoja endemske urolitijaze;
Teško je koristiti vodu povećane tvrdoće za gospodarske, kućanske svrhe i navodnjavanje;
Dugotrajnom konzumacijom visokomineraliziranih kloridnih voda dolazi do povećane hidrofobnosti tkiva, njihove sposobnosti zadržavanja vode i napetosti u hipofizno-nadbubrežnom sustavu;
Korištenje vode kloridne klase s ukupnom razinom mineralizacije većom od 1 g/l uzrokuje hipertenzivna stanja. !
Utjecaj vode niske mineralizacije (desalinizirane, destilirane) uzrokuje:
1) kršenje metabolizma vode i soli (smanjeni metabolizam klora u tkivima);
2) promjene u funkcionalnom stanju hipofizno-nadbubrežnog sustava, napetost u zaštitno-adaptivnim reakcijama;
3) zaostajanje u rastu i tjelesnoj težini. Najmanja dopuštena razina ukupne mineralizacije desalinizirane vode mora biti najmanje 100 mg/l.
Ravnoteža vode u tijelu sastoji se od njezine potrošnje i izlučivanja. Voda kod odrasle osobe čini 55-60% tjelesne težine, a kod novorođenčeta – 75%. Većina (oko 71%) sve vode u tijelu je dio unutarstanične tekućine. Izvanstanična voda je dio tkiva ili intersticijske tekućine (oko 21%) i vode krvne plazme (oko 8%).
Odrasla osoba dnevno unese oko 2,5 litre vode, uz to se u tijelu stvara oko 300 ml metaboličke vode. Ova voda nastaje tijekom metaboličkog procesa tijekom oksidacije bjelančevina, ugljikohidrata i masti.
Voda se izlučuje urinom (u prosjeku 1,5 litara dnevno), putem izdahnutog zraka, kroz kožu (u uvjetima neutralne temperature bez znojenja - 0,9 litara) i fecesom (0,1 litra). U normalnim uvjetima, količina vode koja je uključena u metabolizam u ljudskom tijelu ne prelazi 5% tjelesne težine dnevno.
Funkcije vode u organizmu.
1. Konstitucijska voda sastavni je dio stanica i tkiva tijela. To je sredina u kojoj se odvijaju metabolički procesi u stanicama, organima i tkivima. Stalna opskrba tijela vodom jedan je od glavnih uvjeta za održavanje života.
2. Voda je najbolje otapalo za mnoge biološki važne tvari, osigurava uvjete za stvaranje dispergiranih oblika lipida i proteina; je glavni medij i obvezni sudionik mnogih biokemijskih reakcija (slobodna voda).
3. Nedovoljan sadržaj vode u tijelu (dehidracija) može dovesti do zgušnjavanja krvi, pogoršanja njezinih reoloških svojstava i poremećaja protoka krvi. Kada se količina vode smanji za 20%, nastupa smrt. Višak vode može dovesti do razvoja trovanja vodom, što se osobito očituje u bubrenju stanica i smanjenju osmotskog tlaka u njima. Na takve promjene posebno su osjetljive živčane stanice u mozgu.
4. Pospješujući hidrataciju makromolekula, voda sudjeluje u njihovoj aktivaciji (vezana voda).
5. Otapanjem krajnjih proizvoda metabolizma, voda pospješuje njihovo izlučivanje putem bubrega i drugih organa za izlučivanje.
6. Voda osigurava prilagodbu tijela na visoke temperature okoline.
Biološka vrijednost vode.
Voda za piće je najvažniji izvor kalcija, magnezija i niza mikroelemenata. Njihova apsorpcija i biološka vrijednost mogu biti veće nego kada se apsorbiraju iz produkata razgradnje hranjivih tvari. Budući da je u kuhana voda sadržaj mineralnih komponenti je smanjen, njegova stalna uporaba umjesto sirove vode povećava opterećenje organa metabolizma vode i soli zbog reapsorpcije iona, što povećava rizik od razvoja određenih bolesti.
U živom organizmu, dio vode, u interakciji s tkivima, organizira njegovu strukturu. Strukturirana voda osoba dobiva iz svježih biljnih i životinjskih proizvoda, kao i kada pije svježe otopljenu vodu, koja ima veću biološku aktivnost od obične vode. Eksperimentima na životinjama utvrđeno je njegovo djelovanje na mikrosome i mitohondrije hepatocita, inhibicijski učinak na apsorpciju ugljikohidrata iz crijeva, povećanje stabilnosti eritrocita te adaptogeni učinak. Radnici u toplim trgovinama pod utjecajem takve vode bolje podnose učinke negativnih čimbenika radne okoline na svoje tijelo.
Teška voda, razlikuje se od uobičajenog visokog sadržaja deuterijevog oksida (teški izotop vodika) i visoke specifične težine, ima drugačiji biološki učinak u usporedbi s običnom vodom. Eksperimentalnim povećanjem koncentracije deuterijevog oksida u vodi, ekscitabilnost središnjeg živčanog sustava smanjuje se. sustav se povećava, a emisije adrenalina na podražaje stresa se povećavaju. Dokazano je da teška voda ima radioprotektivni učinak.
Opskrba vodom regulirana je njezinom potrebom, koja se očituje osjećajem žeđi. Žeđ je odgovor tijela na povećani osmotski tlak i smanjene količine tekućine.
Žeđ može biti posljedica:
1. Povećanje osmotskog tlaka stanične tekućine, smanjenje volumena stanice, smanjenje volumena izvanstanične tekućine. Te se promjene mogu razviti međusobno povezane.
2. Sušenje oralne sluznice; potonje je rezultat smanjenog lučenja sline, posljedica gubitka tekućine pri razgovoru, otežano disanje, pušenje itd.
3. Djelovanje angiotenzina i natriuretskog hormona.
Subjektivno, žeđ se doživljava kao jedan od najsnažnijih ljudskih nagona.
Mehanizam gašenja žeđi, odnosno zasićenja vodom, nije u potpunosti razjašnjen. U obliku primarne zasićenosti, događa se tijekom procesa pijenja prije nego što se voda apsorbira. Očigledno, ovaj fenomen, kao i primarna zasićenost hranom, razvija se zbog istezanja stijenki želuca i stimulacije njegovih mehanoreceptora. Sekundarna (prava) zasićenost vodom nastaje kada se uspostave parametri vodeno-solne homeostaze kao rezultat apsorpcije unesene vode.
Točna lokalizacija centra za regulaciju volumena u mozgu još nije utvrđena. Smatra se da se nalazi u jezgrama hipotalamusa i srednjeg mozga. Ovaj centar ima aferentne veze s periferijom, ostvarene uz pomoć volumetrijskih receptora (volumoreceptora) i osmoreceptora. Receptori volumena nalaze se uglavnom u žilama niskog tlaka (plućne vene) i u atriju. Oni reagiraju na značajne volumetrijske pomake koji dosežu ± 10%.
Tijelo treba stalnu opskrbu ne samo vodom, već i mineralnim solima.
Fizikalno-kemijska svojstva vode. Kemijski čista voda je bistra tekućina bez mirisa i okusa. Molekula vode sadrži 11,19% vodika i 88,81% kisika. Molekularna težina vode je 18,016, ledište je 0°C, vrelište +100°C, gustoća vode na 4°C je -1 g/cm 3 .
Voda je izvrsno otapalo za mnoge organske i mineralne tvari, što je posljedica strukture njezine molekule. Vodu karakteriziraju vodikove veze, što uvelike određuje njezina svojstva i značaj. Vodikove veze nastaju između djelomičnog negativnog naboja atoma kisika jedne molekule vode i djelomičnog pozitivnog naboja atoma vodika susjedne. Koncentracija vodikovih iona u biološkim sustavima izražava se vodikovim indeksom – pH. Postoje slatka, slana i slana voda. Voda sadrži anorganske ione i organske nečistoće.
Sadržaj i raspodjela vode u tijelu životinja. U odraslih sisavaca i ptica voda čini oko 65%, ili 2/3 žive tjelesne težine, u novorođenčadi njezin sadržaj doseže 70 - 80%, au embrija - 87 - 97%. Pojedini organi i tkiva sadrže različite količine vode - najviše je ima u organima koji najaktivnije funkcioniraju. Životinja može živjeti s potpunim nedostatkom masnih zaliha i do 50% bjelančevina, ali gubitak samo 10% vode uzrokuje teške patološke promjene, a gubitak 15-20% vodi do smrti. Potreba za vodom i njezina raspodjela u tkivima variraju ovisno o sastavu hrane, fiziološkom stanju životinje, proizvodnoj aktivnosti, intenzitetu fizičkog rada, okolišnim uvjetima itd. Kod mladih životinja u razvoju potreba za vodom je nekoliko puta veća.
Voda je neravnomjerno raspoređena u tkivima i organima životinje. Različiti organi i tkiva razlikuju se po sadržaju vode. Na primjer, kosti sadrže 22% vode, hrskavica - 55, pluća - 79,1, cerebralni korteks - 83,3%. Biološke tekućine karakterizira visok sadržaj vode - do 99,5% (slina, znoj). Oko 72% ukupne tjelesne vode koncentrirano je u stanicama, 28% u međustaničnim tekućinama, 8-10% u krvnoj plazmi, limfi, cerebrospinalnoj tekućini, sinoviji i pleuralnoj tekućini. Treba uzeti u obzir da je na 1 kg težine životinje potrebno prosječno 35-40 g vode dnevno. Kod mladih organizama ta je potreba 2-4 puta veća.
Potrebe životinja za vodom uglavnom se zadovoljavaju izravnim primanjem izvana i konzumacijom sočne hrane. Mala količina voda se stvara u tkivima. Iz crijeva, gdje se većina vode apsorbira, ulazi u jetru. Dio se zadržava u jetri kao rezerva, a ostatak se krvotokom odnosi u druge organe i tkiva. Iz potonjeg se ponovno vraća u krv.
Organizam krave, primjerice, dnevno unese 40-50 litara vode, a još 120-130 litara vode otpusti se u probavni trakt u sklopu probavnih sokova. Od tog cjelokupnog volumena, samo oko 10% tekućine se izluči fecesom, a ostatak se reapsorbira u krv. Voda koja dolazi izvana mora u potpunosti nadoknaditi svoje stalne gubitke urinom, znojem, sekretima (mlijekom) i izdahnutim zrakom.
Biološki značaj vode. Voda u tijelu obavlja brojne vitalne funkcije. Prije svega, ona je univerzalno otapalo mineralne i organske tvari uključene u stočnu hranu, te metabolički proizvodi. voda - plastični materijal, od kojih su građeni organi, tkiva i stanice.
Višestruke funkcije vode određene su njezinim fizikalno-kemijskim svojstvima. Molekule vode, poput dipola, povezane su jedna s drugom pomoću vodikovih veza. Značajna količina energije troši se na kidanje tih veza, što vodi daje visok toplinski kapacitet (u vodi je 4 puta veći nego u zraku, koji je "vanjska sredina" većine viših životinja). Zbog toga voda igra važnu ulogu u procesima termoregulacija organizmi. Oko 25% viška toplinske energije oslobađa se iz tijela kao rezultat isparavanja vode s površine kože. Približno jednaka količina topline oslobađa se iz tijela s parama izdahnutog zraka.
molekule vode sudjeluju u stvaranju sekundarnih i tercijarnih struktura proteinske molekule. Sve hranjive tvari u hrani apsorbiraju se u hranidbenom kanalu uz sudjelovanje vode (reakcije hidrolize). Vodu karakterizira vrlo niska viskoznost, što vodenim otopinama daje dobru fluidnost i brzo kretanje tekućina u tijelu. Voda i njezine otopine mokre površine za trljanje, pomažući poboljšati njihovo klizanje.
Stanja i vrste vode u tijelu. Voda sadržana u tijelu konvencionalno se dijeli na slobodan i nepokretan. Slobodna voda nalazi se u krvnoj plazmi, limfi, cerebrospinalnoj tekućini, probavnim sokovima i urinu. U međustaničnim prostorima ima ga relativno malo i tu ga drže kapilarne sile. Slobodna voda osigurava dotok hranjivih tvari u tkiva i uklanjanje konačnih produkata metabolizma iz njih.
Imobilizirana voda postoje dvije vrste: hidratacija I nepokretan. Za razliku od slobodne vode, nema sposobnost slobodnog kretanja, a manjim dijelom je čvrsto vezan za polarne skupine proteina i drugih biopolimera (hidracijska voda).Čini oko 4% ukupne tkivne vode, 10-80% te vode vežu proteini. Proteini tkiva su tako aktivno hidrirani da na svakih 100 g mogu vezati od 18 do 50 g vode. Voda za hidrataciju razlikuje se od slobodne vode na više načina. Ne smrzava se pri hlađenju na 0°C i malo niže, ima povećanu gustoću (1,48-2,45), a u njoj se ne otapaju tvari topive u običnoj vodi. Te su razlike posljedica uređenog rasporeda molekula vode (dipola) oko polarnih skupina hidrofilnih koloida.
Drugi dio imobilizirane vode (nepokretan), iako nije vezan polarnim skupinama, lišen je mogućnosti slobodnog kretanja, budući da je zatvoren u supramolekularne stanične strukture (membrane, organele, fibrilarne nakupine). Njegove molekule nalaze se između staničnih membrana, vlaknastih molekula i struktura. Takva voda zadržava sposobnost otapanja soli i drugih topljivih tvari, osigurava visoku brzinu kemijskih reakcija u tkivima, daje elastičnost tkivima i pomaže im u održavanju stalnog oblika. Solvatacija (hidratacija) tkivnih proteina i imobilizacija vode fibrilarnim i membranskim strukturama sprječava njihovo istjecanje tijekom disekcije tkiva.
S godinama se količina hidratacijske vode u tijelu postupno smanjuje zbog smanjenja sposobnosti koloida da hidratiziraju. To dovodi do činjenice da citoplazmatski koloidi postupno prolaze kroz sinerezu, zbog čega tkiva gube elastičnost i skupljaju se. Između različitih vrsta vode postoji dinamička ravnoteža. Količina slobodne vode povećava se u patologiji (s nefritisom, perikarditisom, apscesima, flegmonom). Javlja se oteklina. Pri kratkotrajnom radu (10-15 minuta) u tijelu se nakuplja međustanična (slobodna) voda, a pri dugotrajnom radu (preko 30-60 minuta) unutarstanična (nepokretna) voda.
Vrste vode. Tkiva i stanice koriste dvije vrste vode: egzogenu i endogenu. Egzogena voda u organizam ulazi izvana – hranom i pićem. Ukupno, čini 6/7 sve vode potrebne za život organizma. 1/7 ukupne mase vode nastaje u tkivima životinja kao konačni produkt oksidacije nukleinskih kiselina, bjelančevina, lipida i ugljikohidrata. Ovaj endogena voda. Utvrđeno je da s potpunom oksidacijom 100 g masti tijelo dobiva 107,1 g vode, ugljikohidrata - 55,6 i bjelančevina - 41,3 g vode. Kvantitativni omjer egzogene i endogene vode u tijelu ovisi o vrsti i dobi životinje, stupnju njezine produktivnosti i okolišnim uvjetima (temperatura okoline, vlažnost, područje staništa), prehrani, godišnjem dobu itd. Endogena Način na koji tijelo dobiva vodu od velike je važnosti za stanovnike bezvodnih pustinja i stepa, za životinje koje spavaju zimski san.
Važnost teme potrošnje vode kod stanovništva naglašena je dubinskim proučavanjem problema od strane organizacija poput Svjetske zdravstvene organizacije (WHO), Ujedinjenih naroda (UN) i drugih međunarodnih društava, zabrinutih zbog manjka kvalitete. pitke vode za stanovnike mnogih zemalja, posebno zemalja srednje Azije i istočne Europe.
U suvremenim uvjetima čini se da je potreba za stalnom konzumacijom vode svima poznata i neporeciva. Međutim, liječnici se još uvijek suočavaju s činjenicom da je količina vode koju pacijenti piju znatno manja od normi prihvaćenih u svijetu.
Postotak vode koji se nalazi u ljudskom tijelu ovisi o njegovoj dobi: kod mlade osobe voda je do 70%, a kod starije osobe oko 45%. Ova razlika u brojevima objašnjava se činjenicom da ukupni sadržaj vode u tijelu opada s godinama. Tako je kod novorođenčeta količina vode u tijelu približno 75%, dok je kod žena i muškaraca starijih od 50 godina ta brojka bliža 47%, odnosno 56%.
Muškarci imaju veću količinu vode u tijelu od žena, uglavnom zbog veće tjelesne težine jačeg spola. U tijelu svake osobe raspodjela vode je neravnomjerna: kosti i masno tkivo sadrže najmanje vode (10% odnosno 20%), ali unutarnji organi su najbogatiji vodom (u bubrezima - 83% , u jetri - 68%).
Najveći dio tjelesne vode nalazi se u stanicama (unutarstanična tekućina) i čini 35 - 45% ukupne tjelesne težine. Unutarnja - vaskularna, međustanična i transcelularna tekućina čine ukupno 15-25% tjelesne težine i zajednički se nazivaju izvanstanična tekućina. Dakle, voda je glavni sastojak unutarnjeg okoliša organizma, bez nje bi bilo nemoguće održati njegove osnovne vitalne funkcije.
Glavne funkcije vode u ljudskom tijelu
- Metabolička funkcija. Voda je polarno otapalo i služi kao medij za biokemijske reakcije. Voda također može biti krajnji proizvod mnogih od ovih reakcija.
- Transportna funkcija. Voda ima sposobnost transporta molekula u unutarstaničnom prostoru, a također osigurava transport molekula iz jedne stanice u drugu.
- Termoregulacijska funkcija. Ravnomjerna raspodjela topline unutar tijela događa se upravo zahvaljujući vodi. Pri znojenju se tijelo hladi isparavanjem tekućine, što je od velike važnosti za procese fizičke termoregulacije.
- Funkcija izlučivanja. Voda je uključena u uklanjanje metaboličkih proizvoda.
- Voda je dio mazivih tekućina i sluzi, te je sastavni dio tjelesnih sokova i izlučevina.
Važno je da je bez vode nemoguće održati ravnotežu vode i elektrolita, koja je osnova normalnog funkcioniranja ljudskog organizma.
Metabolizam vode i elektrolita su procesi apsorpcije, raspodjele, potrošnje i izlučivanja vode i soli u tijelu. Upravo je voda odgovorna za održavanje stalnog osmotskog tlaka, ionskog sastava i acidobaznog stanja unutarnje sredine.
Da biste dobili vodu koja je sigurna u svakom pogledu, trebali biste pažljivo odabrati mjesto njezine ekstrakcije. Izvorska voda, nažalost, ne može najbolje zadovoljiti standarde kvalitete vode za piće, jer dolazi iz vodonoša koje su najbliže površini.
Zbog plitkog položaja u izvorima, kišnica i otopljeni snijeg se filtriraju, te vode mogu sadržavati nitrate, radionuklide, olovo, živu, kadmij, radioaktivne elemente i industrijske otpadne vode (a ponekad i kanalizaciju). Najveću opasnost predstavlja voda iz izvora s malom količinom vode i onih gdje se sporo skuplja i gdje je površina izvora otvorena.
Najboljom vodom za konzumaciju smatra se voda iz arteških izvora koji se nalaze na dubini od 100 m. Takva voda ima povoljne sanitarne i epidemiološke pokazatelje i zdrava je za konzumaciju.
Prije nego što se voda koristi za hranu, obično se tretira raznim metodama. Svrha obrade vode je uklanjanje opasnih elemenata iz njenog sastava koji mogu uzrokovati bolesti. Pročišćavanje vode ne bi trebalo značajno promijeniti njen sastav. Također je neprihvatljivo stvaranje bilo kakvih sporednih spojeva tijekom čišćenja koji kvantitativno premašuju utvrđene sanitarne i higijenske standarde.
Važni su uvjeti za crpljenje vode, jer u ovoj fazi postoji opasnost od njezine kontaminacije. Stoga sve što dolazi u dodir s vodom tijekom njezina vađenja (primjerice vodozahvati, cijevi i spremnici) mora biti izrađeno od posebnih materijala pogodnih za korištenje u kontaktu s vodom. Uvjeti ekstrakcije (postrojenje za pranje i točenje vode) moraju biti izvedeni na način da ne utječu nepovoljno na mikrobiološka i fizikalno-kemijska svojstva vode.
U normalnim uvjetima unos vode u organizam osigurava se pijenjem vode i pića (čaj, kava, slatki, gazirani napici) - oko 80% i hranom (tekućom i krutom) - 20%. Ne smijemo zaboraviti ni endogenu vodu nastalu kao rezultat metabolizma, čija se proizvodnja može značajno povećati tijekom tjelesne aktivnosti.
Gubitak vode u tijelu prvenstveno se događa izlučivanjem putem bubrega i znojenjem. Drugi načini gubitka tekućine su putem kože, pluća i stolice. Ako se količina vode u tijelu smanji, njezin se nedostatak nadoknađuje pijenjem pića, hrane i metabolički proizvedene tekućine. Ako gubitak vode nije veći od 0,2% tjelesne težine, njegova se nadoknada događa unutar 24 sata. Nedostatak 10% vode dovodi do nepovratnih patoloških promjena u tijelu.
Kruženje vode u tijelu odrasle osobe varira ovisno o pokazateljima kao što su klima, tjelesna aktivnost, spol i dob. Dakle, ciklus vode za čovjeka koji vodi pretežno sjedilački način života iznosi 3,2 litre dnevno, a za čovjeka koji se pridržava aktivna slikaživot - 4,5 litara dnevno. Žene imaju znatno niži ciklus vode u tijelu: 3,5 litara dnevno, odnosno 1,0 litara dnevno.