რამდენი წყალი აქვს ადამიანს? წყლის როლი ორგანიზმის ცხოვრებაში წყლის ტიპები ორგანიზმში
დედამიწაზე ყველაზე ნაცნობი და წარმოუდგენელი ნივთიერება წყალია. წყლის მნიშვნელობა არ შეიძლება გადაჭარბებული იყოს პლანეტის ყველა ცოცხალი არსების ცხოვრებაში; ის იმყოფება ჩვენი არსებობის ყოველ მომენტში. როგორც ნებისმიერი ორგანიზმის შემადგენლობაში დომინანტური ელემენტი, წყალი ასევე აკონტროლებს მის სასიცოცხლო აქტივობას.
წყალი ბუნებაში
მთელი თავისი არსებობის მანძილზე კაცობრიობა ცდილობდა ამ საოცარი და წინააღმდეგობრივი ელემენტის საიდუმლოს ამოხსნას. როგორ გაჩნდა, როგორ მოხვდა ჩვენს პლანეტაზე? ამ კითხვაზე პასუხის გაცემას ალბათ ვერავინ შეძლებს, მაგრამ ყველამ იცის, რომ წყლის მნიშვნელობა ბუნებასა და ადამიანის ცხოვრებაში წარმოუდგენლად დიდია. ერთი რამ აბსოლუტურად მართალია - დღეს დედამიწაზე იმდენი წყლის მარაგია, რამდენიც იყო სამყაროს დაბადებისას.
წყლის უნიკალური თვისებები შეკუმშვისას გაცხელებისას და გაფართოების დროს გაყინვის კიდევ ერთი მიზეზია. არცერთ სხვა ნივთიერებას არ აქვს მსგავსი თვისებები. და მისი უნარი გადაინაცვლოს ერთი მდგომარეობიდან მეორეში, ასე ნაცნობი და ამავდროულად გასაოცარი, რომელიც განსაკუთრებულ როლს ასრულებს, შესაძლებელს ხდის ყველა ცოცხალი ორგანიზმის არსებობას დედამიწაზე. უმაღლესმა გონებამ წყალს მიანიჭა მთავარი როლი სიცოცხლის შენარჩუნებაში და მუდმივად მიმდინარე ბუნებრივ პროცესებში მონაწილეობაში.
წყლის ციკლი
ამ პროცესს ეწოდება ჰიდროლოგიური ციკლი, რომელიც არის წყლის უწყვეტი მიმოქცევა ჰიდროსფეროდან და დედამიწის ზედაპირიდან ატმოსფეროში და შემდეგ უკან. ციკლში ჩართულია ოთხი პროცესი:
- აორთქლება;
- კონდენსაცია;
- ნალექები;
- წყლის ნაკადი
მიწაზე მოხვედრის შემდეგ ნალექების ნაწილი აორთქლდება და კონდენსირდება, მეორე ნაწილი ჩამონადენის წყალობით ავსებს წყალსაცავებს, მესამე კი მიწისქვეშ გადადის. ასე რომ, მუდმივად მოძრაობს, კვებავს წყალს, მცენარეებსა და ცხოველებს და ინარჩუნებს საკუთარ რეზერვებს, წყალი ტრიალებს, იცავს დედამიწას. წყლის მნიშვნელობა აშკარა და უდავოა.
ციკლის მექანიზმი და მისი ტიპები
ბუნებაში არის დიდი ციკლი (ე.წ. გლობალური ციკლი), ისევე როგორც ორი პატარა - კონტინენტური და ოკეანეური. ოკეანეებზე შეგროვებული ნალექი გადატანილია ქარებით და ეცემა კონტინენტებზე, შემდეგ კი ჩამონადენით ბრუნდება ოკეანეში. პროცესს, რომლის დროსაც ოკეანის წყალი განუწყვეტლივ აორთქლდება, კონდენსირდება და ისევ ოკეანეში ვარდება, ოკეანის პატარა ჟრიალს უწოდებენ. და ყველა მსგავსი პროცესი, რომელიც ხდება ხმელეთზე, გაერთიანებულია მცირე კონტინენტურ ციკლში, რომელშიც მთავარი გმირი წყალია. მისი მნიშვნელობა უწყვეტი მიმოქცევის ბუნებრივ პროცესებში, რომელიც ინარჩუნებს დედამიწის წყლის ბალანსს და უზრუნველყოფს ცოცხალი ორგანიზმების არსებობას, უდავოა.
წყალი და ადამიანი
ჩვეულებრივი გაგებით არ აქვს კვებითი ღირებულება, წყალი ნებისმიერი ცოცხალი ორგანიზმის, მათ შორის ადამიანების, მთავარი კომპონენტია. წყლის გარეშე ვერავინ იარსებებს. ნებისმიერი ორგანიზმის ორი მესამედი წყალია. წყლის მნიშვნელობა უაღრესად მნიშვნელოვანია ყველა სისტემისა და ორგანოს გამართული ფუნქციონირებისთვის.
მთელი ცხოვრების განმავლობაში ადამიანი ყოველდღიურად შედის კონტაქტში წყალთან, იყენებს მას სასმელად და საკვებად, ჰიგიენის პროცედურებისთვის, დასვენებისა და გათბობისთვის. არ არის ნაპოვნი დედამიწაზე
უფრო ღირებული ბუნებრივი მასალა, წყალივით სასიცოცხლო და შეუცვლელი. საკმაოდ დიდი ხნის განმავლობაში საკვების გარეშე ყოფნისას ადამიანი წყლის გარეშე 8 დღეც კი არ იცხოვრებს, ვინაიდან სხეულის წონის 8%-ში ადამიანი იწყებს სისუსტეს, 10% იწვევს ჰალუცინაციებს, 20% კი გარდაუვალ სიკვდილს იწვევს.
რატომ არის წყალი ასე მნიშვნელოვანი ადამიანისთვის? გამოდის, რომ წყალი არეგულირებს ცხოვრების ყველა ძირითად პროცესს:
- ახდენს ჟანგბადის ტენიანობის ნორმალიზებას, ზრდის მის შეწოვას;
- ახორციელებს სხეულის თერმორეგულაციას;
- ხსნის საკვებ ნივთიერებებს, ეხმარება ორგანიზმს მათ ათვისებაში;
- ატენიანებს და ქმნის სასიცოცხლო ორგანოების დაცვას;
- ქმნის სახსრების დამცავ ლუბრიკანტს;
- აუმჯობესებს მეტაბოლურ პროცესებს სხეულის სისტემების ფუნქციონირებაში;
- ხელს უწყობს ორგანიზმიდან ნარჩენების ევაკუაციას.
როგორ შევინარჩუნოთ ჰიდრატაცია
საშუალოდ, ადამიანი დღეში 2-3 ლიტრ წყალს კარგავს. უფრო ექსტრემალურ პირობებში, როგორიცაა სიცხე, მაღალი ტენიანობა და ფიზიკური დატვირთვა, წყლის დანაკარგი იზრდება. ორგანიზმის ნორმალური ფიზიოლოგიური წყლის ბალანსის შესანარჩუნებლად აუცილებელია წყლის მიღების დაბალანსება მისი მოცილებით სათანადო გზით.
მოდით გავაკეთოთ გამოთვლები. იმის გათვალისწინებით, რომ ადამიანის დღიური მოთხოვნილება წყალზე შეადგენს 30-40 გრამს 1 კგ წონაზე და მთლიანი მოთხოვნილების დაახლოებით 40% მოდის საკვებზე, დანარჩენი უნდა იქნას მიღებული სასმელის სახით. ზაფხულში წყლის ყოველდღიური მოხმარება შეესაბამება 2-2,5 ლიტრს. პლანეტის ცხელი რეგიონები კარნახობენ მათ მოთხოვნებს - 3,5-5,0 ლიტრი, ხოლო უკიდურესად ცხელ პირობებში 6,0-6,5 ლიტრამდე წყალი. ორგანიზმი არ უნდა იყოს დეჰიდრატირებული. ამ პრობლემის საგანგაშო სიმპტომებია კანის სიმშრალე, რომელსაც თან ახლავს ქავილი, დაღლილობა, კონცენტრაციის მკვეთრი დაქვეითება, არტერიული წნევა, თავის ტკივილი და ზოგადი სისუსტე.
სასარგებლო ეფექტი
საინტერესოა, რომ მეტაბოლურ პროცესებში უშუალო მონაწილეობით წყალი ხელს უწყობს წონის დაკლებას. გავრცელებულია მცდარი მოსაზრება, რომ წონის დაკლების მსურველებს სჭირდებათ ნაკლები წყლის დალევა, რადგან ორგანიზმი ინარჩუნებს წყალს, რაც მნიშვნელოვან ზიანს აყენებს. თქვენ არ შეგიძლიათ თქვენი ორგანიზმი უფრო დიდ სტრესში ჩააგდოთ მისი ჩვეულებრივი წყლის გაცვლის გამორიცხვით. გარდა ამისა, ტენიანობა, როგორც ბუნებრივი შარდმდენი, ატონიზირებს თირკმელებს, რაც იწვევს წონის დაკლებას.
წყლის ოპტიმალური რაოდენობის მიღებით ადამიანი იძენს ძალას, ენერგიას და გამძლეობას. მისთვის უფრო ადვილია წონის კონტროლი, რადგან ჩვეული დიეტის შემცირებისას იძულებითი ცვლილებების ფსიქოლოგიური დისკომფორტიც კი უფრო ადვილია. მეცნიერულმა კვლევამ დაამტკიცა, რომ საკმარისი რაოდენობით სუფთა წყლის ყოველდღიური მოხმარება გვეხმარება სერიოზულ დაავადებებთან ბრძოლაში - ათავისუფლებს ზურგის ტკივილს, შაკიკს, ამცირებს სისხლში შაქრისა და ქოლესტერინის დონეს და არტერიულ წნევას. გარდა ამისა, თირკმელების ტონუსით წყალი აფერხებს ქვების წარმოქმნას. დადასტურებულია, რომ შემოქმედებითი სერიების მქონე ადამიანები ბევრს სვამენ და დიდ მხატვრებს უბიძგებენ შედევრების შესაქმნელად, წყლის მნიშვნელობა, თურმე, ხელოვნებაშიც არის მნიშვნელოვანი.
მცენარეთა წყლის გაცვლა
ისევე როგორც ადამიანებს, ნებისმიერ მცენარეს წყალი სჭირდება. სხვადასხვა მცენარეებში იგი შეადგენს მასის 70-დან 95%-მდე, აკონტროლებს ყველა მიმდინარე პროცესს. მცენარეში მეტაბოლიზმი შესაძლებელია მხოლოდ დიდი რაოდენობით ტენიანობით, ამიტომ წყლის მნიშვნელობა მცენარეებისთვის უდავოდ დიდია. ნიადაგში მინერალების დაშლით წყალი მათ აწვდის მცენარეს, რაც უზრუნველყოფს მათ უწყვეტ ნაკადს. წყლის გარეშე თესლი არ აღმოცენდება და მწვანე ფოთლებში ფოტოსინთეზის პროცესი არ მოხდება. წყლის შევსება უზრუნველყოფს მის სიცოცხლისუნარიანობას და გარკვეული ფორმის შენარჩუნებას.
მცენარეული ორგანიზმის სიცოცხლის შენარჩუნების უმნიშვნელოვანესი პირობაა წყლის გარედან შთანთქმის უნარი. მცენარე, რომელიც წყალს ძირითადად ნიადაგიდან იღებს ფესვების დახმარებით, აწვდის მცენარის მიწისზედა ნაწილებს, სადაც ფოთლები აორთქლდება. ასეთი წყლის გაცვლა არსებობს ყველა ორგანულ სისტემაში - წყალი, მასში შესვლისას, ორთქლდება ან გამოიყოფა და შემდეგ ისევ, სასარგებლო ნივთიერებებით გამდიდრებული, შედის ორგანიზმში.
კიდევ ერთი საოცარი გზა წყლის შეღწევის ცოცხალ უჯრედებში არის მისი ოსმოსური შთანთქმა, ანუ წყლის უნარი დაგროვდეს გარედან უჯრედულ ხსნარებში და გაზარდოს უჯრედში სითხის მოცულობა.
წყლის მოხმარების ხელოვნება
სუფთა წყლის მუდმივი მოხმარება მნიშვნელოვნად აუმჯობესებს ტვინის გონებრივ აქტივობას და მოძრაობის კოორდინაციას და, შესაბამისად, განსაკუთრებით ღირებულია წყლის მნიშვნელობა ტვინის უჯრედების სიცოცხლისთვის. Ამიტომაც ჯანმრთელი კაცითქვენ არ უნდა შემოიფარგლოთ დალევით, მაგრამ უნდა დაიცვან რამდენიმე წესი:
- დალიეთ ცოტა, მაგრამ ხშირად;
- არ უნდა დალიოთ ბევრი წყალი ერთდროულად, რადგან სითხის სიჭარბე სისხლში ზედმეტ სტრესს მიაყენებს გულსა და თირკმელებს.
ასე რომ, წყლის მნიშვნელობა ცოცხალი ორგანიზმებისთვის უზარმაზარია. ამიტომ, საკუთარი წყლის ბალანსის შესანარჩუნებლად პირობების შექმნა აუცილებელია ყველა ადამიანისთვის.
წყალი- ყველაზე მნიშვნელოვანი ფაქტორი სხეულის შიდა გარემოს ფორმირებაში და ამავე დროს გარე გარემოს ერთ-ერთი ფაქტორი. სადაც წყალი არ არის, არ არის სიცოცხლე. ჩვენს დედამიწაზე მცხოვრები ცოცხალი ორგანიზმებისთვის დამახასიათებელი ყველა პროცესი ხდება წყალში. წყლის ნაკლებობა (დეჰიდრატაცია) იწვევს სხეულის ყველა ფუნქციის დარღვევას და სიკვდილსაც კი. წყლის რაოდენობის 10%-ით შემცირება იწვევს შეუქცევად ცვლილებებს. ქსოვილის მეტაბოლიზმი და სასიცოცხლო პროცესები წყლის გარემოში მიმდინარეობს.
წყალი მონაწილეობს ასიმილაციისა და დისიმილაციის პროცესებში, რეზორბციისა და დიფუზიის, სორბციისა და დეზორბციის პროცესებში და არეგულირებს ქსოვილებსა და უჯრედებში ოსმოსური ურთიერთობების ბუნებას. წყალი არეგულირებს მჟავა-ტუტოვანი ბალანსს და ინარჩუნებს pH-ს. ბუფერული სისტემები აქტიურია მხოლოდ იმ პირობებში, სადაც წყალია.
წყალი არის ფიზიოლოგიური სისტემების აქტივობის ზოგადი მაჩვენებელი, ფონი და გარემო, რომელშიც მიმდინარეობს ყველა სასიცოცხლო პროცესი. შემთხვევითი არ არის, რომ ადამიანის ორგანიზმში წყლის შემცველობა სხეულის მთლიანი წონის 60%-ს უახლოვდება. დადგენილია, რომ დაბერების პროცესი უჯრედების მიერ წყლის დაკარგვას უკავშირდება.
უნდა აღინიშნოს, რომ ჰიდროლიზის რეაქციები, ისევე როგორც ყველა რედოქსული რეაქცია, აქტიურად მიმდინარეობს მხოლოდ წყალხსნარებში.
წყალი აქტიურ მონაწილეობას იღებს ე.წ. წყალ-მარილის გაცვლაში. საჭმლის მონელების და სუნთქვის პროცესები ნორმალურად მიმდინარეობს, თუ ორგანიზმში საკმარისი წყალია. დიდია წყლის როლიც ორგანიზმის გამოყოფის ფუნქციაში, რაც ხელს უწყობს შარდსასქესო სისტემის ნორმალურ ფუნქციონირებას.
წყლის როლი ასევე დიდია ორგანიზმის თერმორეგულაციის პროცესებში. ის მონაწილეობს, კერძოდ, ერთ-ერთ უმნიშვნელოვანეს პროცესში - ოფლიანობის პროცესში.
უნდა აღინიშნოს, რომ მინერალები ორგანიზმში წყალთან ერთად შედიან და იმ ფორმით, სადაც ისინი თითქმის მთლიანად შეიწოვება. წყლის, როგორც მინერალური მარილების წყაროს როლი ახლა საყოველთაოდ არის აღიარებული. ეს არის წყლის ე.წ. ფარმაკოლოგიური ღირებულება. წყალში მინერალური მარილები კი იონების სახითაა, რაც ხელსაყრელია ორგანიზმის მიერ მათი შეწოვისთვის. საკვებ პროდუქტებში მაკრო და მიკროელემენტები რთული ნაერთების სახითაა, რომლებიც კუჭ-ნაწლავის წვენის გავლენის ქვეშაც კი ცუდად იშლება და შესაბამისად ნაკლებად ადვილად შეიწოვება.
წყალი უნივერსალური გამხსნელია. ის ხსნის ყველა ფიზიოლოგიურად აქტიურ ნივთიერებას. წყალი არის თხევადი ფაზა, რომელსაც აქვს გარკვეული ფიზიკური და ქიმიური სტრუქტურა, რომელიც განსაზღვრავს მის, როგორც გამხსნელის უნარს. ცოცხალი ორგანიზმები, რომლებიც სხვადასხვა სტრუქტურის წყალს მოიხმარენ, განსხვავებულად ვითარდებიან და იზრდებიან. აქედან გამომდინარე, წყლის სტრუქტურა შეიძლება ჩაითვალოს ყველაზე მნიშვნელოვან ბიოლოგიურ ფაქტორად. წყლის სტრუქტურა შეიძლება შეიცვალოს გაუვალობის დროს. წყლის სტრუქტურაზე დიდ გავლენას ახდენს წყლის იონური შემადგენლობა.
წყლის მოლეკულა არ არის ნეიტრალური ნაერთი, არამედ ელექტრულად აქტიური. მას აქვს ორი აქტიური ელექტრული ცენტრი, რომლებიც ქმნიან ელექტრულ ველს მის გარშემო.
წყლის მოლეკულის სტრუქტურა ხასიათდება ორი მახასიათებლით:
1) მაღალი პოლარობა;
2) სივრცეში ატომების თავისებური განლაგება.
თანამედროვე კონცეფციების მიხედვით, წყლის მოლეკულა არის დიპოლური, ანუ მას აქვს 2 სიმძიმის ცენტრი. ერთი არის დადებითი მუხტების სიმძიმის ცენტრი, მეორე კი უარყოფითი მუხტების სიმძიმის ცენტრი. სივრცეში ეს ცენტრები არ ემთხვევა ერთმანეთს, ისინი ასიმეტრიულია, ანუ წყლის მოლეკულას აქვს ორი პოლუსი, რომლებიც ქმნიან ძალის ველს მოლეკულის გარშემო, წყლის მოლეკულა პოლარულია.
ელექტროსტატიკურ ველში წყლის მოლეკულების სივრცითი განლაგება (წყლის სტრუქტურა) განსაზღვრავს წყლის ბიოლოგიურ თვისებებს ორგანიზმში.
წყლის მოლეკულები შეიძლება არსებობდეს შემდეგი ფორმებით:
1) წყლის ერთი მოლეკულის სახით - ეს არის მონოჰიდროლი, ან უბრალოდ ჰიდროლი (H 2 O) 1;
2) წყლის ორმაგი მოლეკულის სახით - ეს არის დიჰიდროლი (H 2 O) 2;
3) წყლის სამმაგი მოლეკულის სახით - ტრიჰიდროლი (H 2 O) 3.
წყლის საერთო მდგომარეობა დამოკიდებულია ამ ფორმების არსებობაზე. ყინული ჩვეულებრივ შედგება ტრიჰიდროლებისგან, რომლებსაც აქვთ ყველაზე დიდი მოცულობა. წყლის ორთქლის მდგომარეობა წარმოდგენილია მონოჰიდროლებით, ვინაიდან მოლეკულების მნიშვნელოვანი თერმული მოძრაობა 100 °C ტემპერატურაზე არღვევს მათ კავშირს. თხევად მდგომარეობაში წყალი არის ჰიდროლის, დიჰიდროლისა და ტრიჰიდროლის ნაზავი. მათ შორის ურთიერთობა განისაზღვრება ტემპერატურის მიხედვით. დი- და ტრიჰიდროლების წარმოქმნა ხდება წყლის მოლეკულების (ჰიდროლების) ერთმანეთთან მიზიდვის გამო.
ფორმებს შორის დინამიური ბალანსიდან გამომდინარე, გამოიყოფა წყლის გარკვეული ტიპები.
1. ცოცხალ ქსოვილებთან დაკავშირებული წყალი არის სტრუქტურული (ყინულის მსგავსი ან სრულყოფილი წყალი), წარმოდგენილია კვაზიკრისტალებითა და ტრიჰიდროლებით. ამ წყალს აქვს მაღალი ბიოლოგიური აქტივობა. მისი გაყინვის წერტილი არის -20 °C. ასეთ წყალს ორგანიზმი მხოლოდ ნატურალური პროდუქტებისგან იღებს.
2. ახლად გამდნარი წყალი 70% ყინულის მსგავსი წყალია. მას აქვს სამკურნალო თვისებები, ხელს უწყობს ადაპტოგენური თვისებების გაზრდას, მაგრამ სწრაფად (12 საათის შემდეგ) კარგავს ბიოლოგიურ თვისებებს ორგანიზმში ბიოქიმიური რეაქციების სტიმულირებისთვის.
3. უფასო, ან ჩვეულებრივი წყალი. მისი გაყინვის წერტილი არის 0 °C.
Გაუწყლოება
1) ფილტვების გავლით (1 მ 3 ჰაერი შეიცავს საშუალოდ 8-9 გ წყალს);
2) თირკმელებისა და კანის მეშვეობით.
ზოგადად, ადამიანი დღეში 4 ლიტრამდე წყალს კარგავს. ბუნებრივი წყლის დანაკარგები უნდა ანაზღაურდეს გარკვეული რაოდენობის წყლის გარედან შემოტანით. თუ დანაკარგები შეყვანის ტოლფასი არ არის, ორგანიზმში ხდება დეჰიდრატაცია. წყლის თუნდაც 10%-ის ნაკლებობამ შეიძლება მნიშვნელოვნად გააუარესოს მდგომარეობა, ხოლო დეჰიდრატაციის ხარისხის 20%-მდე მატებამ შეიძლება გამოიწვიოს სასიცოცხლო ფუნქციების დარღვევა და სიკვდილი. დეჰიდრატაცია უფრო საშიშია ორგანიზმისთვის, ვიდრე შიმშილი. ადამიანს შეუძლია საკვების გარეშე იცხოვროს 1 თვე, ხოლო წყლის გარეშე - 3 დღემდე.
წყლის მეტაბოლიზმის რეგულირება ხორციელდება ცენტრალური ნერვული სისტემის (ცნს) გამოყენებით და ექვემდებარება კვების ცენტრისა და წყურვილის ცენტრის კონტროლს.
წყურვილის გრძნობის წარმოშობა აშკარად ეფუძნება სისხლისა და ქსოვილების ფიზიკოქიმიური შემადგენლობის ცვლილებას, რომლის დროსაც ხდება ოსმოსური წნევის დარღვევა მათი წყლის ამოწურვის გამო, რაც იწვევს ცენტრალური ნერვული სისტემის ნაწილების აგზნებას.
წყლის მეტაბოლიზმის რეგულაციაში მნიშვნელოვან როლს თამაშობს ენდოკრინული ჯირკვლები, განსაკუთრებით ჰიპოფიზი. წყლისა და მარილის მეტაბოლიზმს შორის ურთიერთობას წყალ-მარილის მეტაბოლიზმი ეწოდება.
წყლის მოხმარების სტანდარტები განისაზღვრება:
1) წყლის ხარისხი;
2) წყალმომარაგების ბუნება;
3) სხეულის მდგომარეობა;
4) გარემოს ბუნება და, პირველ რიგში, ტემპერატურისა და ტენიანობის პირობები;
5) სამუშაოს ბუნება.
წყლის მოხმარების სტანდარტები შედგება სხეულის ფიზიოლოგიური მოთხოვნილებებისგან (2,5-5 ლიტრი დღეში ფიზიოლოგიური ფუნქციებისთვის) სიცოცხლისა და საყოფაცხოვრებო და კომუნალური მიზნებისთვის საჭირო წყლის შესანარჩუნებლად. უახლესი სტანდარტები ასახავს ტერიტორიის სანიტარიულ დონეს.
მშრალ და ცხელ კლიმატში, ინტენსიური ფიზიკური სამუშაოს შესრულებისას, ფიზიოლოგიური ნორმები იზრდება დღეში 8-10 ლიტრამდე, სოფლად (დეცენტრალიზებული წყალმომარაგებით) - 30-40 ლიტრამდე. სამრეწველო საწარმოში წყლის მოხმარების სტანდარტები დამოკიდებულია წარმოების გარემო ტემპერატურაზე. ისინი განსაკუთრებით კარგია ცხელ მაღაზიებში. თუ გამომუშავებული სითბოს რაოდენობა შეადგენს 20 კკალს 1 მ 3 საათში, მაშინ წყლის მოხმარების სტანდარტები ცვლაში იქნება 45 ლიტრი (შხაპის ჩათვლით). სანიტარული სტანდარტების მიხედვით, წყლის მოხმარების სტანდარტები რეგულირდება შემდეგნაირად:
1) გამდინარე წყლისა და აბაზანის გარეშე - 125-160 ლიტრი დღეში ერთ ადამიანზე;
2) გამდინარე წყლისა და აბანოების არსებობისას - 160-250 ლ;
3) გამდინარე წყლის, აბანოების თანდასწრებით, ცხელი წყალი– 250-350 ლ;
4) წყლის დისპენსერების გამოყენების პირობებში -30-50ლ.
დღესდღეობით დიდ თანამედროვე ქალაქებში წყლის მოხმარება ერთ სულ მოსახლეზე დღეში 450 ლიტრი ან მეტია. ამრიგად, მოსკოვში წყლის მოხმარების ყველაზე მაღალი დონე 700 ლიტრამდეა. ლონდონში - 170 ლ, პარიზში - 160 ლ, ბრიუსელში - 85 ლ.
წყალი სოციალური ფაქტორია. სოციალური ცხოვრების პირობები და ავადობის დონე დამოკიდებულია წყლის რაოდენობასა და ხარისხზე. ჯანმო-ს მონაცემებით, დედამიწაზე წელიწადში 500 მილიონამდე დაავადება დაკავშირებულია წყლის ხარისხთან და წყლის მოხმარების დონესთან.
ფაქტორები, რომლებიც აყალიბებენ წყლის ხარისხს, შეიძლება დაიყოს 3 დიდ ჯგუფად:
1) წყლის ორგანოლეპტიკური თვისებების განმსაზღვრელი ფაქტორები;
2) წყლის ქიმიური თვისებების განმსაზღვრელი ფაქტორები;
3) წყლის ეპიდემიოლოგიური საფრთხის განმსაზღვრელი ფაქტორები.
წყლის ორგანოლეპტიკური თვისებების განმსაზღვრელი ფაქტორები
წყლის ორგანოლეპტიკური თვისებები ყალიბდება ბუნებრივი და ანთროპოგენური ფაქტორებით. სუნი, გემო, ფერი და სიმღვრივე მნიშვნელოვანი ხარისხის მახასიათებლებია წყლის დალევა. წყალში სუნის, გემოს, ფერისა და სიმღვრივის გამოჩენის მიზეზები ძალიან მრავალფეროვანია. ზედაპირული წყაროებისთვის ეს ძირითადად ნიადაგის დაბინძურებაა ატმოსფერული წყლის ნაკადით. სუნი და გემო შეიძლება დაკავშირებული იყოს წყალმცენარეების აყვავებასთან და მცენარეულობის შემდგომ დაშლასთან წყალსაცავის ფსკერზე. წყლის გემოს განსაზღვრავს მისი ქიმიური შემადგენლობა, ცალკეული კომპონენტების თანაფარდობა და ამ კომპონენტების რაოდენობა აბსოლუტურ მნიშვნელობებში. ეს განსაკუთრებით ეხება უაღრესად მინერალიზებულ მიწისქვეშა წყლებს ნატრიუმის ქლორიდების, სულფატების და, ნაკლებად ხშირად, კალციუმის და მაგნიუმის გაზრდილი შემცველობის გამო. ამრიგად, ნატრიუმის ქლორიდი იწვევს წყლის მარილიან გემოს, კალციუმი - შემკვრელი, ხოლო მაგნიუმი - მწარე. წყლის გემოს ასევე განსაზღვრავს აირის შემადგენლობა: გაზის მთლიანი შემადგენლობის 1/3 არის ჟანგბადი, 2/3 არის აზოტი. წყალში ნახშირორჟანგი ძალიან მცირეა, მაგრამ მისი როლი დიდია. ნახშირორჟანგი წყალში შეიძლება იყოს სხვადასხვა ფორმით:
1) იხსნება წყალში ნახშირმჟავას CO 2 + H 2 O = H 2 CO 3 წარმოქმნით;
2) დისოცირებული ნახშირბადის მჟავა H 2 CO 3 = H + HCO 3 = 2H + CO 3 ბიკარბონატული იონის HCO 3 და CO 3 - კარბონატული იონის წარმოქმნით.
ნახშირორჟანგის სხვადასხვა ფორმებს შორის ეს ბალანსი განისაზღვრება pH-ით. მჟავე გარემოში, pH = 4, თავისუფალი ნახშირორჟანგი იმყოფება - CO 2. pH = 7-8, HCO 3 იონი იმყოფება (ზომიერად ტუტე). pH = 10-ზე CO 3 იონი იმყოფება (ტუტე გარემო). ყველა ეს კომპონენტი განსაზღვრავს წყლის გემოს სხვადასხვა ხარისხით.
ზედაპირული წყაროებისთვის, სუნის, გემოს, ფერის და სიმღვრივის მთავარი მიზეზი არის ნიადაგის დაბინძურება, რომელიც მოდის ატმოსფერული წყლის ჩამონადენით. წყლის უსიამოვნო გემო დამახასიათებელია ფართოდ გავრცელებული მაღალმინერალიზებული წყლებისთვის (განსაკუთრებით ქვეყნის სამხრეთ და სამხრეთ-აღმოსავლეთში), ძირითადად ნატრიუმის ქლორიდების და სულფატების, ნაკლებად ხშირად კალციუმის და მაგნიუმის გაზრდილი კონცენტრაციის გამო.
ბუნებრივი წყლების ფერი (ფერი) ხშირად დამოკიდებულია ნიადაგის, მცენარეული და პლანქტონური წარმოშობის ჰუმუსური ნივთიერებების არსებობაზე. პლანქტონის განვითარების აქტიური პროცესებით დიდი რეზერვუარების მშენებლობა ხელს უწყობს წყალში უსიამოვნო სუნის, გემოსა და ფერების გაჩენას. ჰუმუსური ნივთიერებები უვნებელია ადამიანისთვის, მაგრამ ისინი აუარესებენ წყლის ორგანოლეპტიკურ თვისებებს. ძნელია მათი ამოღება წყლიდან, ასევე აქვთ მაღალი შეწოვის უნარი.
წყლის როლი ადამიანის პათოლოგიაში
კავშირი მოსახლეობის ავადობასა და წყლის მოხმარების ბუნებას შორის უკვე დიდი ხანია აღინიშნა. უკვე ძველ დროში ცნობილი იყო ჯანმრთელობისთვის საშიში წყლის ზოგიერთი ნიშანი. თუმცა, მხოლოდ XIX საუკუნის შუა ხანებში. პასტერისა და კოხის ეპიდემიოლოგიურმა დაკვირვებებმა და ბაქტერიოლოგიურმა აღმოჩენებმა შესაძლებელი გახადა დაედგინა, რომ წყალი შესაძლოა შეიცავდეს ზოგიერთ პათოგენურ მიკროორგანიზმს და ხელი შეუწყოს მოსახლეობაში დაავადებების გაჩენას და გავრცელებას. წყლის ინფექციების გაჩენის განმსაზღვრელ ფაქტორებს შორისაა:
1) წყლის ანთროპოგენური დაბინძურება (პრიორიტეტი დაბინძურებისას);
2) ორგანიზმიდან გამომწვევის გათავისუფლება და წყლის ორგანიზმში შესვლა;
3) ბაქტერიებისა და ვირუსების სტაბილურობა წყლის გარემოში;
4) მიკროორგანიზმების და ვირუსების შეყვანა წყალთან ერთად ადამიანის ორგანიზმში.
წყლის ინფექციები
წყლის ინფექციები ხასიათდება:
1) შემთხვევების უეცარი მატება;
2) ავადობის მაღალი დონის შენარჩუნება;
3) ეპიდემიის ტალღის სწრაფი ვარდნა (პათოლოგიური ფაქტორის აღმოფხვრის შემდეგ).
ქოლერა, ტიფური ცხელება, პარატიფოიდური ცხელება, დიზენტერია, ლეპტოსპიროზი, ტულარემია (სასმელი წყლის დაბინძურება მღრღნელების სეკრეციით) და ბრუცელოზი გადადის წყლით. სალმონელას ინფექციების გადაცემისას წყლის ფაქტორის შესაძლებლობა არ არის გამორიცხული. ვირუსულ დაავადებებს მიეკუთვნება ნაწლავის ვირუსები და ენტეროვირუსები. ისინი წყალში შედიან ფეკალური და სხვა ადამიანის სეკრეციით. წყლის გარემოში შეგიძლიათ იპოვოთ:
1) ინფექციური ჰეპატიტის ვირუსი;
2) პოლიომიელიტის ვირუსი;
3) ადენოვირუსები;
4) კოქსაკის ვირუსი;
5) აუზის კონიუნქტივიტის ვირუსი;
6) გრიპის ვირუსი;
7) ECHO ვირუსი.
ამებიაზი. ტროპიკებსა და ცენტრალურ აზიაში გავრცელებული დიზენტერული ამება პათოგენური მნიშვნელობისაა. ამების ვეგეტატიური ფორმები სწრაფად იღუპება, მაგრამ ცისტები მდგრადია წყლის მიმართ. უფრო მეტიც, ჩვეულებრივი დოზებით ქლორირება არაეფექტურია ამება კისტების წინააღმდეგ.
ჰელმინთის კვერცხები და ჯიარდიას ცისტები შედიან წყლის სხეულებში ადამიანის სეკრეციით და ორგანიზმში შედიან სასმელი ან დაბინძურებული წყლის მეშვეობით.
საყოველთაოდ მიღებულია, რომ წყლის ეპიდემიის საფრთხის აღმოფხვრის შესაძლებლობა და ამით მოსახლეობაში ნაწლავური ინფექციების შემთხვევების შემცირება დაკავშირებულია მოსახლეობის წყალმომარაგების სფეროში პროგრესთან. შესაბამისად, სწორად ორგანიზებული წყალმომარაგება არა მხოლოდ მნიშვნელოვანი ზოგადი სანიტარიული ღონისძიებაა, არამედ ეფექტური კონკრეტული ღონისძიება მოსახლეობაში ნაწლავური ინფექციების გავრცელების წინააღმდეგ. ამრიგად, ელტორის ქოლერის ეპიდემიის წარმატებით აღმოფხვრა სსრკ-ში (1970) დიდწილად განპირობებული იყო იმით, რომ ურბანული მოსახლეობის უმრავლესობა დაცული იყო წყლის მიერ მისი გავრცელების საფრთხისგან ნორმალური ცენტრალიზებული წყალმომარაგების წყალობით.
წყლის ქიმიური შემადგენლობა
ფაქტორები, რომლებიც განსაზღვრავენ წყლის ქიმიურ შემადგენლობას, არის ქიმიური ნივთიერებები, რომლებიც შეიძლება დაიყოს:
1) ბიოელემენტები (იოდი, ფტორი, თუთია, სპილენძი, კობალტი);
2) ქიმიური ელემენტები, ჯანმრთელობისთვის საზიანო (ტყვია, ვერცხლისწყალი, სელენი, დარიშხანი, ნიტრატები, ურანი, სურფაქტანტები, ტოქსიკური ქიმიკატები, რადიოაქტიური ნივთიერებები, კანცეროგენული ნივთიერებები);
3) ინდიფერენტული ან თუნდაც სასარგებლო ქიმიკატები (კალციუმი, მაგნიუმი, მანგანუმი, რკინა, კარბონატები, ბიკარბონატები, ქლორიდები).
წყლის ქიმიური შემადგენლობა არის შესაძლო მიზეზიარაინფექციური ხასიათის დაავადებები. ქვემოთ გავაანალიზებთ სასმელი წყლის ქიმიური შემადგენლობის უვნებლობის ინდიკატორების სტანდარტიზაციის საფუძვლებს.
ინდიფერენტული ქიმიკატები წყალში
რკინაორვალენტიანი ან სამვალენტიანი გვხვდება ყველა ბუნებრივ წყალში. რკინა ცხოველური ორგანიზმების აუცილებელი კომპონენტია. იგი გამოიყენება სასიცოცხლო მნიშვნელობის რესპირატორული და ჟანგვითი ფერმენტების (ჰემოგლობინი, კატალაზა) შესაქმნელად. ზრდასრული ადამიანი დღეში ათობით მილიგრამ რკინას იღებს, ამიტომ წყლით მომარაგებული რკინის რაოდენობას მნიშვნელოვანი ფიზიოლოგიური მნიშვნელობა არ აქვს. თუმცა დიდი კონცენტრაციის სახით რკინის არსებობა არასასურველია ესთეტიკური და ყოველდღიური მიზეზების გამო. რკინა აძლევს წყალს სიმღვრივეს, ყვითელ-ყავისფერ ფერს, მწარე მეტალის გემოს და ტოვებს ჟანგის ლაქებს. Დიდი რიცხვიწყალში რკინა ხელს უწყობს რკინის ბაქტერიების განვითარებას, რომლებიც, როდესაც ისინი იღუპებიან, აგროვებენ მკვრივ ნალექს მილების შიგნით. ბივალენტური რკინა უფრო ხშირად გვხვდება მიწისქვეშა წყლებში. თუ წყალი ამოტუმბულია, მაშინ, ზედაპირზე ჰაერში ჟანგბადთან შერწყმისას, რკინა სამვალენტიანი ხდება, წყალი კი ყავისფერი ხდება. ამრიგად, სასმელ წყალში რკინის შემცველობა შეზღუდულია მისი გავლენით სიმღვრივესა და ფერზე. სტანდარტის მიხედვით დასაშვები კონცენტრაცია არის არაუმეტეს 0,3 მგ/ლ, მიწისქვეშა წყაროებისათვის არაუმეტეს 1,0 მგ/ლ.
მანგანუმიმიწისქვეშა წყლებში მას შეიცავს ბიკარბონატების სახით, წყალში ძალიან ხსნადი. ატმოსფერული ჟანგბადის არსებობისას ის გადაიქცევა მანგანუმის ჰიდროქსიდად და ნალექი ხდება, რაც ზრდის წყლის ფერს და სიმღვრივეს. ცენტრალიზებული წყალმომარაგების პრაქტიკაში სასმელ წყალში მანგანუმის შემცველობის შეზღუდვის აუცილებლობა დაკავშირებულია ორგანოლეპტიკური თვისებების გაუარესებასთან. ნორმა არის არაუმეტეს 0,1 მგ/ლ.
ალუმინისაღმოჩენილია დამუშავებულ სასმელ წყალში - გასუფთავებული კოაგულაციის პროცესში ალუმინის სულფატით. ალუმინის გადაჭარბებული კონცენტრაცია წყალს უსიამოვნო, შემკვრელ გემოს აძლევს. სასმელ წყალში ნარჩენი ალუმინის შემცველობა (არაუმეტეს 0,2 მგ ლიტრზე) არ იწვევს წყლის ორგანოლეპტიკური თვისებების (სიბუდა და გემო) გაუარესებას.
კალციუმი და მისი მარილებიგამოიწვიოს წყლის სიხისტე. სასმელი წყლის სიხისტე არის არსებითი კრიტერიუმი, რომლითაც მოსახლეობა აფასებს წყლის ხარისხს. მყარ წყალში ბოსტნეული და ხორცი ცუდად არის მოხარშული, რადგან კალციუმის მარილები და საკვები ცილები ქმნიან უხსნად ნაერთებს, რომლებიც ცუდად შეიწოვება. ტანსაცმლის რეცხვა რთულია, გამათბობელ მოწყობილობებში წარმოიქმნება ქერცლი (უხსნადი ნალექი). ექსპერიმენტულმა კვლევებმა აჩვენა, რომ 20 მგ სიხისტის წყლის დალევისას. ეკვ/ლ, ქვის წარმოქმნის სიხშირე და წონა მნიშვნელოვნად აღემატებოდა 10 მგ სიხისტის წყლის დალევისას. ეკვ/ლ წყლის ეფექტი 7 მგ სიმკვრივით. ეკვ/ლ უროლიტიზის განვითარებაზე არ იყო გამოვლენილი. ეს ყველაფერი საშუალებას გვაძლევს გამართლებულად მივიჩნიოთ სასმელ წყალში სიხისტის მიღებული სტანდარტი – 7 მგ ეკვ. ლიტრზე.
ბიოელემენტები
სპილენძიის მცირე კონცენტრაციით გვხვდება ბუნებრივ მიწისქვეშა წყლებში და არის ნამდვილი ბიომიკროელემენტი. მისი (ძირითადად ჰემატოპოეზის) მოთხოვნილება ზრდასრული ადამიანის მცირეა - 2-3 გ დღეში. მას ძირითადად ყოველდღიური კვების რაციონი ფარავს. მაღალ კონცენტრაციებში (3-5 მგ/ლ) სპილენძი მოქმედებს გემოზე (შემკვრელი). ამ კრიტერიუმის სტანდარტი არის არაუმეტეს 1 მგ/ლ. წყალში.
თუთიაიგი გვხვდება როგორც მიკროელემენტი ბუნებრივ მიწისქვეშა წყლებში. ის მაღალი კონცენტრაციით გვხვდება სამრეწველო ჩამდინარე წყლებით დაბინძურებულ წყლის ობიექტებში. თუთიის ქრონიკული მოწამვლა უცნობია. თუთიის მარილები მაღალი კონცენტრაციით გამაღიზიანებელია კუჭ-ნაწლავის ტრაქტისთვის, მაგრამ თუთიის ნაერთების მნიშვნელობა წყალში განისაზღვრება მათი ზემოქმედებით ორგანოლეპტიკურ თვისებებზე. 30 მგ/ლ-ზე წყალი იძენს რძის ფერს, ხოლო უსიამოვნო მეტალის გემო ქრება 3 მგ/ლ-ზე, ამიტომ თუთიის შემცველობა წყალში ნორმალიზდება არაუმეტეს 3 მგ/ლ-მდე.
წყლის ქიმიური შემადგენლობა, როგორც არაინფექციური დაავადებების გამომწვევი
სამედიცინო მეცნიერების განვითარებამ შესაძლებელი გახადა გავაფართოვოთ ჩვენი გაგება წყლის ქიმიური (მარილის და მიკროელემენტის) შემადგენლობის მახასიათებლების, მისი ბიოლოგიური როლისა და საზოგადოების ჯანმრთელობაზე შესაძლო მავნე ზემოქმედების შესახებ.
მინერალური მარილები (მაკრო- და მიკროელემენტები) მონაწილეობენ მინერალურ მეტაბოლიზმში და ორგანიზმის სასიცოცხლო ფუნქციებში, გავლენას ახდენენ სხეულის ზრდა-განვითარებაზე, ჰემატოპოეზზე, რეპროდუქციაზე და არიან ფერმენტების, ჰორმონების და ვიტამინების ნაწილი. ადამიანის ორგანიზმში გვხვდება იოდი, ფტორი, სპილენძი, თუთია, ბრომი, მანგანუმი, ალუმინი, ქრომი, ნიკელი, კობალტი, ტყვია, ვერცხლისწყალი და ა.შ.
ბუნებაში მიკროელემენტები მუდმივად იშლება (მეტეოროლოგიური ფაქტორების, წყლისა და ორგანიზმების სასიცოცხლო აქტივობის გამო). ეს იწვევს მათ არათანაბრად განაწილებას (ნაკლებად ან ჭარბად) სხვადასხვა გეოგრაფიული რეგიონის ნიადაგსა და წყალში, რაც იწვევს ფლორისა და ფაუნის ცვლილებას და ბიოგეოქიმიური პროვინციების წარმოქმნას.
წყლის არახელსაყრელ ქიმიურ შემადგენლობასთან დაკავშირებულ დაავადებებს შორის, პირველ რიგში, იზოლირებულია ენდემური ჩიყვი. ეს დაავადება ფართოდ არის გავრცელებული რეგიონში რუსეთის ფედერაცია. დაავადების გამომწვევი მიზეზებია იოდის აბსოლუტური დეფიციტი გარე გარემოში და მოსახლეობის სოციალური და ჰიგიენური ცხოვრების პირობები. იოდის ყოველდღიური მოთხოვნაა 120-125 მკგ. იმ ადგილებში, სადაც ეს დაავადება არ არის დამახასიათებელი, იოდი ორგანიზმში შედის მცენარეული საკვებიდან (70 მკგ იოდი), ცხოველური საკვებიდან (40 მკგ), ჰაერიდან (5 მკგ) და წყლიდან (5 მკგ). სასმელ წყალში იოდი გარე გარემოში ამ ელემენტის ზოგადი დონის ინდიკატორის როლს ასრულებს. ჩიყვი გავრცელებულია სოფლად, სადაც მოსახლეობა მიირთმევს ექსკლუზიურად ადგილობრივ საკვებს და ნიადაგში ცოტა იოდია. მოსკოვისა და პეტერბურგის მაცხოვრებლები ასევე იყენებენ იოდის დაბალი შემცველობის წყალს (2 მკგ), მაგრამ აქ ეპიდემია არ არის, რადგან მოსახლეობა სხვა რეგიონებიდან შემოტანილ პროდუქტებს მიირთმევს, რაც უზრუნველყოფს იოდის ხელსაყრელ ბალანსს.
ენდემური ჩიყვის წინააღმდეგ ძირითადი პროფილაქტიკური ღონისძიებებია დაბალანსებული დიეტა, მარილის იოდიზაცია, რაციონში სპილენძის, მანგანუმის, კობალტის, იოდის დამატება. ასევე უნდა ჭარბობდეს ნახშირწყლებიანი საკვები და მცენარეული ცილები, რადგან ისინი ფარისებრი ჯირკვლის ფუნქციის ნორმალიზებას ახდენენ.
ენდემური ფლუოროზი არის დაავადება, რომელიც ვლინდება რუსეთის, უკრაინის და სხვა რეგიონების მკვიდრ მოსახლეობაში. ადრეული სიმპტომირაც არის კბილების დაზიანება მინანქრის ლაქების სახით. ზოგადად მიღებულია, რომ ლაქა არ არის აქტუალური ფტორის შედეგი. სისხლში შემავალი ფტორს აქვს ზოგადი ტაქტიკური ეფექტი, რაც, პირველ რიგში, იწვევს დენტინის განადგურებას.
სასმელი წყალი ორგანიზმში ფტორის ძირითადი წყაროა, რომელიც განსაზღვრავს სასმელ წყალში არსებული ფტორის გადამწყვეტ როლს ენდემური ფლუოროზის განვითარებაში. ყოველდღიური დიეტა უზრუნველყოფს 0,8 მგ ფტორს, ხოლო ფტორის შემცველობა სასმელ წყალში ხშირად 2-3 მგ/ლ-ს შეადგენს. აშკარა კავშირია მინანქრის დაზიანების სიმძიმესა და სასმელ წყალში ფტორის რაოდენობას შორის. ფლუოროზის განვითარებისთვის განსაკუთრებული მნიშვნელობა აქვს წინა ინფექციას და რაციონში არასაკმარისი რძე და ბოსტნეული. დაავადებას ასევე განსაზღვრავს მოსახლეობის სოციალურ-კულტურული პირობები. ეს დაავადება პირველად ინდოეთში დაფიქსირდა, მაგრამ ბრიტანელებსა და ადგილობრივ არისტოკრატიას შორის ფლუოროზი იშვიათი იყო, თუმცა წყალში ფტორის შემცველობა 2-3 მგ/ლ იყო. ინდიელებს შორის, რომლებმაც ნახევრად შიმშილი გამოავლინეს, მინანქრის ლაქები უკვე გამოვლინდა იმ ადგილებში, სადაც ფტორის შემცველობა 1,5 მგ-საც კი შეადგენდა 1 ლიტრზე.
პრევენციული ზომები ფტორის ეფექტებთან დაკავშირებით შეიძლება ჩაითვალოს:
1) სასმელი წყალი მინერალური მარილების მაღალი შემცველობით;
2) საკვებისა და სითხეების მოხმარება კალციუმის მაღალი შემცველობით (ბოსტნეული და რძის პროდუქტები), ვინაიდან კალციუმი აკავშირებს ფტორს და გარდაქმნის მას უხსნად კომპლექსად Ca + F = CaF 2;
3) ვიტამინების დამცავი როლი;
4) ულტრაიისფერი დასხივება;
5) წყლის დეფტორირება.
ფლუოროზი მთელი ორგანიზმის ზოგადი დაავადებაა, თუმცა ყველაზე მკაფიოდ კბილების დაზიანებაში ვლინდება. თუმცა, ფლუოროზის დროს აღინიშნება შემდეგი:
1) ფოსფორ-კალციუმის ცვლის დარღვევა (დათრგუნვა);
2) უჯრედშიდა ფერმენტების (ფოსფატაზების) მოქმედების დარღვევა (დათრგუნვა);
3) ორგანიზმის იმუნობიოლოგიური აქტივობის დარღვევა.
ფლუოროზის შემდეგი ეტაპები გამოირჩევა:
1 – ცარცისფერი ლაქების გამოჩენა;
2 – პიგმენტური ლაქების გამოჩენა;
3 და 4 - მინანქრის დეფექტების და ეროზიების გამოჩენა (დენტინის განადგურება).
წყალში ფტორის შემცველობა სტანდარტიზებულია სტანდარტით, ვინაიდან წყალი ფტორის დაბალი შემცველობით 0,5-0,7 მგ/ლ საზიანოა, რადგან კბილის კარიესი ვითარდება. რაციონირება ხორციელდება კლიმატური რეგიონების მიხედვით, წყლის მოხმარების დონის მიხედვით. 1-2 რეგიონში - 1,5 მგ/ლ, მე-3 - 1,2 მგ/ლ, მე-4 - 0,7 მგ/ლ. კარიესი აწუხებს მთელი მოსახლეობის 80-90%-ს. ეს არის ინფექციისა და ინტოქსიკაციის პოტენციური წყარო. კარიესი იწვევს საჭმლის მონელების დარღვევას და კუჭის, გულის და სახსრების ქრონიკულ დაავადებებს. ფტორის საწინააღმდეგო კარიესის ეფექტის დამაჯერებელი მტკიცებულებაა წყლის ფტორირების პრაქტიკა. ფტორის შემცველობით 1,5 მგ/ლ, კარიესის სიხშირე ყველაზე დაბალია. ნორილსკში, 7 წლიანი წყლის ფტორირაციის შემდეგ, 7 წლის ბავშვებში კარიესის სიხშირე 43%-ით ნაკლები იყო. ადამიანები, რომლებიც მთელი ცხოვრების განმავლობაში სვამენ ფტორირებულ წყალს, აქვთ კარიესის შემთხვევები 60-70%-ით ნაკლები. კუნძულ ახალ გვინეაზე ადამიანებს კარიესი არ აქვთ, რადგან სასმელ წყალში ფტორის შემცველობა ოპტიმალურია.
რიგი ქიმიკატები იწვევს მიკროქიმიურ დაბინძურებას, ანუ წყლის ინტოქსიკაციას
ამრიგად, არსებობს ათეროგენული ელემენტების ჯგუფი (სპილენძი, კადმიუმი, ტყვია), რომელთა სიჭარბე უარყოფითად მოქმედებს გულ-სისხლძარღვთა სისტემაზე.
გარდა ამისა, ბავშვებში ტყვია კვეთს ჰემატოენცეფალურ ბარიერს და იწვევს ტვინის დაზიანებას. ტყვია ანაწილებს კალციუმს ძვლოვანი ქსოვილიდან.
მერკურიიწვევს მინამატას დაავადებას (მძიმე ემბრიოტოქსიური ეფექტი).
კადმიუმიიწვევს იტაი-იტაის დაავადებას (ლიპიდური მეტაბოლიზმის დარღვევა).
საშიში ემბრიოტოქსიური ეფექტის მქონე ლითონები ქმნიან გონადოტოქსიკურ სერიას, რომელიც ასე გამოიყურება: ვერცხლისწყალი - კადმიუმი - ტალიუმი - ვერცხლი - ბარიუმი - ქრომი - ნიკელი - თუთია.
დარიშხანიაქვს ორგანიზმში კუმულაციის გამოხატული უნარი, მისი ქრონიკული მოქმედება დაკავშირებულია პერიფერიულ ნერვულ სისტემაზე ზემოქმედებასთან და პოლინევრიტის განვითარებასთან.
ბორაქვს გამოხატული გონადოტოქსიური ეფექტი. ის არღვევს მამაკაცის სექსუალურ აქტივობას და ქალებში საკვერცხე-მენსტრუალურ ციკლს. დასავლეთ ციმბირის ბუნებრივი მიწისქვეშა წყლები მდიდარია ბორით.
წყალმომარაგებაში გამოყენებული სინთეზური მასალების რაოდენობამ შეიძლება გამოიწვიოს ინტოქსიკაცია. ეს არის უპირველეს ყოვლისა სინთეზური მილები, პოლიეთილენი, ფენოლ-ფორმალდეჰიდები, კოაგულანტები და ფლოკულანტები (PAA), ფისები და მემბრანები, რომლებიც გამოიყენება დეზალიზაციაში. ტოქსიკური ქიმიკატები, კანცეროგენული ნივთიერებები და ნიტროზამინები, რომლებიც წყალში ხვდება, ჯანმრთელობისთვის სახიფათოა.
სურფაქტანტი(სინთეზური ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებები) სტაბილურია წყალში და ოდნავ ტოქსიკურია, მაგრამ აქვთ ალერგენული ეფექტი და ასევე ხელს უწყობენ კანცეროგენებისა და ტოქსიკური ქიმიკატების უკეთეს შეწოვას.
ნიტრატების მაღალი კონცენტრაციის შემცველი წყლის გამოყენებისას მცირეწლოვან ბავშვებს ჩვილობისგანვითარდება წყალ-ნიტრატული მეტემოგლობინემია. დაავადების მსუბუქი ფორმა შეიძლება მოხდეს მოზრდილებშიც. ამ დაავადებას ახასიათებს ბავშვებში საჭმლის მონელების დარღვევა (დისპეფსია), კუჭის წვენის მჟავიანობის დაქვეითება. ამასთან დაკავშირებით, ზედა ნაწლავში, ნიტრატები მცირდება ნიტრიტებად NO 2. ნიტრატები სასმელ წყალში შედის სოფლის მეურნეობის ფართოდ გავრცელებული ქიმიიზაციისა და აზოტოვანი სასუქების გამოყენების გამო. ბავშვებში კუჭის წვენის pH = 3, რაც ხელს უწყობს ნიტრატების შემცირებას ნიტრიტებად და მეტემოგლობინის წარმოქმნას. გარდა ამისა, ბავშვებს აკლიათ ფერმენტები, რომლებიც ამცირებს მეტემოგლობინს ჰემოგლობინამდე. დაბინძურებული წყლით მომზადებული ჩვილის ფორმულიდან ნიტრატების მიღება ძალიან საშიშია.
მარილის შემადგენლობა არის ფაქტორი, რომელიც მუდმივად და ხანგრძლივად მოქმედებს მოსახლეობის ჯანმრთელობაზე. ეს არის დაბალი ინტენსივობის ფაქტორი. ქლორიდული, ქლორიდ-სულფატური და ჰიდროკარბონატული ტიპის წყლის გავლენა:
1) წყალ-მარილის მეტაბოლიზმი;
2) პურინის მეტაბოლიზმი;
3) საჭმლის მომნელებელი ორგანოების სეკრეციის დაქვეითება და მოტორული აქტივობის გაზრდა;
4) შარდვა;
5) ჰემატოპოეზი;
6) გულ-სისხლძარღვთა დაავადებები (ჰიპერტენზია და ათეროსკლეროზი).
წყლის მარილის შემადგენლობის გაზრდა
გავლენას ახდენს არადამაკმაყოფილებელ ორგანოლეპტიკურ თვისებებზე, რაც იწვევს „წყლის მადის“ დაქვეითებას და მისი მოხმარების შეზღუდვას.
გაზრდილი სიმტკიცე (15-20 მგ ეკვ/ლ) უროლიტიზის განვითარების ერთ-ერთი ფაქტორია; და იწვევს ენდემური უროლიტიზის განვითარებას;
ძნელია გაზრდილი სიხისტის წყლის გამოყენება ეკონომიკური, საყოფაცხოვრებო და სარწყავად;
მაღალმინერალიზებული ქლორიდული წყლების ხანგრძლივი მოხმარებით, იზრდება ქსოვილების ჰიდროფობიურობა, მათი წყლის შეკავების უნარი და დაძაბულობა ჰიპოფიზურ-თირკმელზედა ჯირკვლის სისტემაში;
ქლორიდის კლასის წყლის გამოყენება 1 გ/ლ-ზე მეტი საერთო მინერალიზაციის დონით იწვევს ჰიპერტენზიულ მდგომარეობას. !
დაბალი მინერალიზაციის მქონე წყლის ზემოქმედება (გაუმარილო, გამოხდილი) იწვევს:
1) წყალ-მარილის ცვლის დარღვევა (ქსოვილებში ქლორის ცვლის დაქვეითება);
2) ცვლილებები ჰიპოფიზურ-თირკმელზედა ჯირკვლის სისტემის ფუნქციონალურ მდგომარეობაში, დაძაბულობა დამცავ-ადაპტაციურ რეაქციებში;
3) ჩამორჩენა ზრდაში და სხეულის წონაში. მარილიანი წყლის საერთო მინერალიზაციის მინიმალური დასაშვები დონე უნდა იყოს არანაკლებ 100 მგ/ლ.
ორგანიზმში წყლის ბალანსი შედგება მისი მოხმარებისა და გამოყოფისგან. მოზრდილებში წყალი შეადგენს სხეულის წონის 55-60%-ს, ხოლო ახალშობილში - 75%-ს. ორგანიზმში არსებული წყლის უმეტესი ნაწილი (დაახლოებით 71%) არის უჯრედშიდა სითხის ნაწილი. უჯრედგარე წყალი არის ქსოვილის ან ინტერსტიციული სითხის ნაწილი (დაახლოებით 21%) და სისხლის პლაზმის წყალი (დაახლოებით 8%).
ზრდასრული ადამიანი დღეში დაახლოებით 2,5 ლიტრ წყალს მოიხმარს, გარდა ამისა, ორგანიზმში წარმოიქმნება დაახლოებით 300 მლ მეტაბოლური წყალი. ეს წყალი წარმოიქმნება მეტაბოლური პროცესის დროს ცილების, ნახშირწყლების და ცხიმების დაჟანგვის დროს.
წყალი გამოიყოფა შარდით (საშუალოდ 1,5 ლიტრი დღეში), ამოსუნთქული ჰაერით, კანით (ნეიტრალური ტემპერატურის პირობებში ოფლიანობის გარეშე - 0,9 ლიტრი) და განავლით (0,1 ლ). ნორმალურ პირობებში, ადამიანის ორგანიზმში მეტაბოლიზმში ჩართული წყლის რაოდენობა დღეში არ აღემატება სხეულის წონის 5%-ს.
წყლის ფუნქციები ორგანიზმში.
1. კონსტიტუციური წყალი სხეულის უჯრედებისა და ქსოვილების კომპონენტია. ეს არის გარემო, რომელშიც მეტაბოლური პროცესები მიმდინარეობს უჯრედებში, ორგანოებსა და ქსოვილებში. ორგანიზმისთვის წყლის უწყვეტი მიწოდება სიცოცხლის შენარჩუნების ერთ-ერთი მთავარი პირობაა.
2. წყალი არის საუკეთესო გამხსნელი მრავალი ბიოლოგიურად მნიშვნელოვანი ნივთიერებისთვის, ის უზრუნველყოფს პირობებს ლიპიდების და ცილების დისპერსიული ფორმების წარმოქმნისთვის; არის მრავალი ბიოქიმიური რეაქციის (თავისუფალი წყალი) მთავარი საშუალება და სავალდებულო მონაწილე.
3. ორგანიზმში წყლის არასაკმარისი შემცველობამ (დეჰიდრატაცია) შეიძლება გამოიწვიოს სისხლის გასქელება, მისი რეოლოგიური თვისებების გაუარესება და სისხლის ნაკადის დარღვევა. როდესაც წყლის რაოდენობა მცირდება 20%-ით, ხდება სიკვდილი. ჭარბმა წყალმა შეიძლება გამოიწვიოს წყლის ინტოქსიკაციის განვითარება, რაც გამოიხატება, კერძოდ, უჯრედების შეშუპებით და მათში ოსმოსური წნევის დაქვეითებით. ასეთი ცვლილებების მიმართ განსაკუთრებით მგრძნობიარეა თავის ტვინის ნერვული უჯრედები.
4. მაკრომოლეკულების დატენიანების ხელშეწყობით წყალი მონაწილეობს მათ აქტივაციაში (შეკრული წყალი).
5. ნივთიერებათა ცვლის საბოლოო პროდუქტების დაშლით წყალი ხელს უწყობს მათ გამოყოფას თირკმელებით და სხვა გამომყოფი ორგანოებით.
6. წყალი უზრუნველყოფს ორგანიზმის ადაპტაციას მაღალ გარემო ტემპერატურასთან.
წყლის ბიოლოგიური ღირებულება.
სასმელი წყალი კალციუმის, მაგნიუმის და რიგი მიკროელემენტების ყველაზე მნიშვნელოვანი წყაროა. მათი შეწოვა და ბიოლოგიური ღირებულება შეიძლება იყოს უფრო მაღალი, ვიდრე მაშინ, როდესაც ისინი შეიწოვება საკვები ნივთიერებების დაშლის პროდუქტებიდან. მას შემდეგ, რაც ში ადუღებული წყალიმცირდება მინერალური კომპონენტების შემცველობა, მისი მუდმივი გამოყენება უმი წყლის ნაცვლად ზრდის დატვირთვას წყალ-მარილის მეტაბოლიზმის ორგანოებზე იონების რეაბსორბციის გამო, რაც ზრდის გარკვეული დაავადებების განვითარების რისკს.
ცოცხალ ორგანიზმში წყლის ნაწილი, რომელიც ურთიერთქმედებს ქსოვილებთან, აწესრიგებს მის სტრუქტურას. სტრუქტურირებული წყალიადამიანი ღებულობს ახალი მცენარეული და ცხოველური პროდუქტებისგან, ასევე ახლად მდნარ წყალს სვამს, რომელსაც აქვს უფრო მაღალი ბიოლოგიური აქტივობა, ვიდრე ჩვეულებრივი წყალი. ცხოველებზე ჩატარებულმა ექსპერიმენტებმა აჩვენა მისი მოქმედება ჰეპატოციტების მიკროსომებსა და მიტოქონდრიებზე, ინჰიბიტორული ეფექტი ნაწლავიდან ნახშირწყლების შეწოვაზე, ერითროციტების სტაბილურობის გაზრდა და ადაპტოგენური ეფექტი. ასეთი წყლის გავლენის ქვეშ მყოფი ცხელ მაღაზიებში მუშები უკეთ იტანენ სამუშაო გარემოში უარყოფითი ფაქტორების ზემოქმედებას მათ სხეულზე.
მძიმე წყალი,განსხვავდება დეიტერიუმის ოქსიდის ჩვეულებრივი მაღალი შემცველობისგან (წყალბადის მძიმე იზოტოპი) და მაღალი სპეციფიკური სიმძიმისგან, მას აქვს განსხვავებული ბიოლოგიური ეფექტი ჩვეულებრივ წყალთან შედარებით.წყალში დეიტერიუმის ოქსიდის კონცენტრაციის ექსპერიმენტული მატებით, ცენტრალური ნერვული აგზნებადობა. სისტემა იზრდება და ადრენალინის გამონაბოლქვი სტრესის სტიმულებზე იზრდება. მძიმე წყალს აქვს რადიოპროტექტორული ეფექტი.
წყლის მიწოდება რეგულირდება მისი საჭიროებით, რაც გამოიხატება წყურვილის გრძნობით. წყურვილი არის სხეულის რეაქცია გაზრდილ ოსმოსურ წნევაზე და სითხის მოცულობის შემცირებაზე.
წყურვილი შეიძლება გამოწვეული იყოს:
1. უჯრედული სითხის ოსმოსური წნევის მატება, უჯრედის მოცულობის შემცირება, უჯრედგარე სითხის მოცულობის შემცირება. ეს ცვლილებები შეიძლება განვითარდეს ურთიერთდაკავშირებულად.
2. პირის ღრუს ლორწოვანი გარსის გაშრობა; ეს უკანასკნელი არის ნერწყვის დაქვეითების შედეგი, საუბრისას სითხის დაკარგვის შედეგი, ქოშინი, მოწევა და ა.შ.
3. ანგიოტენზინის და ნატრიურეზული ჰორმონის მოქმედებები.
სუბიექტურად, წყურვილი განიხილება, როგორც ადამიანის ერთ-ერთი ყველაზე ძლიერი სტიმული.
წყურვილის ჩაქრობის, ანუ წყლით გაჯერების მექანიზმი სრულად არ არის გამჟღავნებული. პირველადი გაჯერების სახით, ეს ხდება დალევის პროცესში, სანამ წყალი შეიწოვება. როგორც ჩანს, ეს ფენომენი, ისევე როგორც საკვებით პირველადი გაჯერება, ვითარდება კუჭის კედლების დაჭიმვის და მისი მექანორცეპტორების სტიმულირების გამო. წყლის მეორადი (ჭეშმარიტი) გაჯერება წარმოიქმნება წყალ-მარილის ჰომეოსტაზის პარამეტრების აღდგენის შედეგად მიღებული წყლის შეწოვის შედეგად.
ტვინში მოცულობის რეგულირების ცენტრის ზუსტი ლოკალიზაცია ჯერ დადგენილი არ არის. ითვლება, რომ ის მდებარეობს ჰიპოთალამუსის და შუა ტვინის ბირთვებში. ამ ცენტრს აქვს აფერენტული კავშირები პერიფერიასთან, რეალიზებული მოცულობითი რეცეპტორების (მოცულობითი რეცეპტორების) და ოსმორეცეპტორების დახმარებით. მოცულობის რეცეპტორები ძირითადად გვხვდება დაბალი წნევის გემებში (ფილტვის ვენები) და წინაგულებში. ისინი რეაგირებენ მნიშვნელოვან მოცულობით ცვლილებებზე, რომლებიც ± 10%-ს აღწევს.
ორგანიზმს სჭირდება არა მხოლოდ წყლის, არამედ მინერალური მარილების მუდმივი მიწოდება.
წყლის ფიზიკურ-ქიმიური მახასიათებლები.ქიმიურად სუფთა წყალი არის გამჭვირვალე, უსუნო და უგემოვნო სითხე. წყლის მოლეკულა შეიცავს 11,19% წყალბადს და 88,81% ჟანგბადს. წყლის მოლეკულური წონაა 18,016, გაყინვის წერტილი 0°C, დუღილის წერტილი +100°C, წყლის სიმკვრივე 4°C-ზე არის -1 გ/სმ 3.
წყალი შესანიშნავი გამხსნელია მრავალი ორგანული და მინერალური ნივთიერებისთვის, რაც განპირობებულია მისი მოლეკულის სტრუქტურით. წყალს ახასიათებს წყალბადის კავშირი, რაც დიდწილად განსაზღვრავს მის თვისებებსა და მნიშვნელობას. წყალბადის ბმები წარმოიქმნება ერთი წყლის მოლეკულის ჟანგბადის ატომის ნაწილობრივ უარყოფით მუხტსა და მეზობელი წყალბადის ატომის ნაწილობრივ დადებით მუხტს შორის. ბიოლოგიურ სისტემებში წყალბადის იონების კონცენტრაცია გამოიხატება წყალბადის ინდექსით - pH. არის მტკნარი, მლაშე და მარილიანი წყალი. წყალი შეიცავს არაორგანულ იონებს და ორგანულ მინარევებს.
წყლის შემცველობა და განაწილება ცხოველების სხეულში.ზრდასრულ ძუძუმწოვრებსა და ფრინველებში წყალი შეადგენს დაახლოებით 65%-ს ანუ ცოცხალი სხეულის მასის 2/3-ს, ახალშობილებში მისი შემცველობა აღწევს 70-80%-ს, ხოლო ემბრიონებში 87-97%-ს. ცალკეული ორგანოები და ქსოვილები შეიცავს სხვადასხვა რაოდენობით წყალს - მისი უმეტესობა ყველაზე აქტიურად მოქმედ ორგანოებშია. ცხოველს შეუძლია იცხოვროს ცხიმის მარაგებისა და ცილების 50%-მდე სრული არარსებობით, მაგრამ წყლის მხოლოდ 10%-ის დაკარგვა იწვევს მძიმე პათოლოგიურ ცვლილებებს, ხოლო მისი 15-20%-ის დაკარგვა სიკვდილს იწვევს. წყლის საჭიროება და ქსოვილებში მისი განაწილება მერყეობს საკვების შემადგენლობის, ცხოველის ფიზიოლოგიური მდგომარეობის, პროდუქტიული აქტივობის, ფიზიკური მუშაობის ინტენსივობის, გარემო პირობების და ა.შ. ახალგაზრდა მზარდ ცხოველებში წყლის საჭიროება რამდენიმეა. ჯერ უფრო დიდი.
წყალი არათანაბრად ნაწილდება ცხოველის ქსოვილებსა და ორგანოებში. სხვადასხვა ორგანო და ქსოვილი განსხვავდება წყლის შემცველობით. მაგალითად, ძვლები შეიცავს 22% წყალს, ხრტილს - 55, ფილტვებს - 79,1, თავის ტვინის ქერქს - 83,3%. ბიოლოგიურ სითხეებს ახასიათებთ წყლის მაღალი შემცველობა - 99,5%-მდე (ნერწყვი, ოფლი). სხეულის მთელი წყლის დაახლოებით 72% კონცენტრირებულია უჯრედებში, 28% უჯრედშორის სითხეებში, 8-10% სისხლის პლაზმაში, ლიმფში, ცერებროსპინალურ სითხეში, სინოვიუმში და პლევრის სითხეში. გასათვალისწინებელია, რომ ცხოველის 1 კგ წონაზე საჭიროა დღეში საშუალოდ 35-40 გ წყალი. ახალგაზრდა ორგანიზმებში ეს მოთხოვნილება 2-4-ჯერ მეტია.
ცხოველების მოთხოვნილება წყალზე ძირითადად კმაყოფილდება მისი უშუალოდ გარედან მიღებით და წვნიანი საკვების მიღებით. მცირე რაოდენობითწყალი იქმნება ქსოვილებში. ნაწლავებიდან, სადაც წყლის უმეტესი ნაწილი შეიწოვება, ის ღვიძლში შედის. მისი ნაწილი ინახება ღვიძლში რეზერვის სახით, დანარჩენი კი სისხლის მიმოქცევით სხვა ორგანოებსა და ქსოვილებში გადადის. ამ უკანასკნელიდან ისევ სისხლს უბრუნდება.
მაგალითად, ძროხის სხეული დღეში 40-50 ლიტრ წყალს იღებს, გარდა ამისა, საჭმლის მომნელებელი წვენების ნაწილი კუჭ-ნაწლავის ტრაქტში გამოიყოფა კიდევ 120-130 ლიტრი წყალი. მთელი ამ მოცულობიდან სითხის მხოლოდ 10% გამოიყოფა განავლით, დანარჩენი კი ხელახლა შეიწოვება სისხლში. გარედან მოსულმა წყალმა მთლიანად უნდა აანაზღაუროს მისი მუდმივი დანაკარგები შარდის, ოფლის, სეკრეციის (რძის) და ამოსუნთქული ჰაერის მეშვეობით.
წყლის ბიოლოგიური მნიშვნელობა.წყალი ორგანიზმში ასრულებს უამრავ სასიცოცხლო ფუნქციას. პირველ რიგში, ის არის უნივერსალური გამხსნელისაკვებში შემავალი მინერალური და ორგანული ნივთიერებები და მეტაბოლური პროდუქტები. წყალი - პლასტიკური მასალა, საიდანაც შენდება ორგანოები, ქსოვილები და უჯრედები.
წყლის მრავალჯერადი ფუნქცია განისაზღვრება მისი ფიზიკურ-ქიმიური თვისებებით. წყლის მოლეკულები, ისევე როგორც დიპოლები, დაკავშირებულია ერთმანეთთან წყალბადის ბმების გამოყენებით. ენერგიის მნიშვნელოვანი რაოდენობა იხარჯება ამ ობლიგაციების გაწყვეტაზე, რაც წყალს აძლევს მაღალი სითბოს ტევადობას (წყალში ის 4-ჯერ მეტია, ვიდრე ჰაერში, რაც ყველაზე მაღალი ცხოველების "გარე გარემოა"). ამის გამო წყალი მნიშვნელოვან როლს ასრულებს პროცესებში თერმორეგულაციაორგანიზმები. ჭარბი თერმული ენერგიის დაახლოებით 25% გამოიყოფა ორგანიზმიდან კანის ზედაპირიდან წყლის აორთქლების შედეგად. დაახლოებით იგივე რაოდენობის სითბო გამოიყოფა სხეულიდან ამოსუნთქული ჰაერის ორთქლით.
წყლის მოლეკულები მონაწილეობენ მეორადი და მესამეული სტრუქტურების შექმნაშიცილის მოლეკულები. საკვების ყველა საკვები ნივთიერება შეიწოვება საკვების არხში წყლის მონაწილეობით (ჰიდროლიზის რეაქციები).წყალი ხასიათდება ძალიან დაბალი სიბლანტით, რაც წყალხსნარებს აძლევს კარგ სითხეს და სითხეების სწრაფ მოძრაობას ორგანიზმში. წყალი და მისი ხსნარები სველი გახეხვის ზედაპირები, ეხმარება მათ სრიალის გაუმჯობესებაში.
ორგანიზმში წყლის პირობები და ტიპები.სხეულში შემავალი წყალი პირობითად იყოფა თავისუფალი და უმოძრაო. თავისუფალი წყალი გვხვდება სისხლის პლაზმაში, ლიმფში, ცერებროსპინალურ სითხეში, საჭმლის მომნელებელ წვენებში და შარდში. ის შედარებით ცოტაა უჯრედშორის სივრცეებში და იქ იმართება კაპილარული ძალებით. თავისუფალი წყალი უზრუნველყოფს ქსოვილებში საკვები ნივთიერებების შეღწევას და მათგან საბოლოო მეტაბოლური პროდუქტების მოცილებას.
იმობილიზებული წყალიარის ორი ტიპი: დატენიანებადა უძრავი. თავისუფალი წყლისგან განსხვავებით, მას არ გააჩნია თავისუფლად გადაადგილების უნარი და მისი მცირე ნაწილი მყარად არის მიბმული ცილების პოლარულ ჯგუფებთან და სხვა ბიოპოლიმერებთან (დამატენიანებელი წყალი) შეადგენს მთელი ქსოვილის წყლის დაახლოებით 4%-ს, 10-80%-ს. ამ წყალს აკავშირებს ცილები. ქსოვილის ცილები იმდენად აქტიურად არის დატენიანებული, რომ ყოველ 100 გ-ზე მათ შეუძლიათ 18-დან 50 გ-მდე წყლის შეკვრა. დამატენიანებელი წყალი თავისუფალი წყლისგან განსხვავდება რამდენიმე მხრივ. 0°C-მდე და ოდნავ დაბლა გაციებისას არ იყინება, აქვს გაზრდილი სიმკვრივე (1,48-2,45) და ჩვეულებრივ წყალში ხსნადი ნივთიერებები მასში არ იხსნება. ეს განსხვავებები გამოწვეულია წყლის მოლეკულების (დიპოლების) მოწესრიგებული განლაგებით ჰიდროფილური კოლოიდების პოლარული ჯგუფების გარშემო.
იმობილიზებული წყლის მეორე ნაწილს (უძრავი), თუმცა არ არის შეკრული პოლარული ჯგუფებით, მოკლებულია თავისუფლად გადაადგილების უნარს, რადგან ის მოქცეულია სუპრამოლეკულურ უჯრედულ სტრუქტურებში (მემბრანები, ორგანელები, ფიბრილარული აგრეგატები). მისი მოლეკულები განლაგებულია უჯრედის მემბრანებს, ბოჭკოვან მოლეკულებსა და სტრუქტურებს შორის. ასეთი წყალი ინარჩუნებს მარილების და სხვა ხსნადი ნივთიერებების დაშლის უნარს, უზრუნველყოფს ქსოვილებში ქიმიური რეაქციების მაღალ სიჩქარეს, ანიჭებს ქსოვილებს ელასტიურობას და ეხმარება მათ მუდმივი ფორმის შენარჩუნებაში. ქსოვილის ცილების ხსნარი (დატენიანება) და წყლის იმობილიზაცია ფიბრილარული და მემბრანული სტრუქტურებით ხელს უშლის ამ უკანასკნელის გაჟონვას ქსოვილის გაკვეთისას.
ასაკთან ერთად, ორგანიზმში დამატენიანებელი წყლის რაოდენობა თანდათან მცირდება კოლოიდების ჰიდრატაციის უნარის დაქვეითების გამო. ეს იწვევს იმ ფაქტს, რომ ციტოპლაზმური კოლოიდები თანდათან განიცდიან სინერესს, რის შედეგადაც ქსოვილები კარგავენ ელასტიურობას და იკუმშებიან. არსებობს დინამიური ბალანსი სხვადასხვა ტიპის წყალს შორის. თავისუფალი წყლის რაოდენობა იზრდება პათოლოგიის დროს (ნეფრიტით, პერიკარდიტით, აბსცესებით, ფლეგმონით). ჩნდება შეშუპება. ხანმოკლე მუშაობისას (10-15 წუთი) ორგანიზმში გროვდება უჯრედშორისი (თავისუფალი) წყალი, ხანგრძლივი მუშაობისას (30-60 წუთზე მეტი) უჯრედშიდა (უძრავი) წყალი.
წყლის ტიპები.ქსოვილები და უჯრედები იყენებენ ორ სახის წყალს: ეგზოგენურ და ენდოგენურ. ეგზოგენური წყალისხეულში შედის გარედან - საკვებით და სასმელით. მთლიანობაში, ის შეადგენს სხეულის სიცოცხლისთვის საჭირო მთელი წყლის 6/7-ს. წყლის მთლიანი მასის 1/7 წარმოიქმნება ცხოველურ ქსოვილებში, როგორც ნუკლეინის მჟავების, ცილების, ლიპიდების და ნახშირწყლების დაჟანგვის საბოლოო პროდუქტი. ეს ენდოგენური წყალი.დადგენილია, რომ 100 გრ ცხიმის სრული დაჟანგვით ორგანიზმი იღებს 107,1 გრ წყალს, ნახშირწყლებს – 55,6 და ცილებს – 41,3 გრ წყალს. ორგანიზმში ეგზოგენური და ენდოგენური წყლის რაოდენობრივი თანაფარდობა დამოკიდებულია ცხოველის ტიპსა და ასაკზე, მისი პროდუქტიულობის დონესა და გარემო პირობებზე (ატმოსფეროს ტემპერატურა, ტენიანობა, ჰაბიტატის ფართობი), დიეტაზე, წელიწადის სეზონზე და ა.შ. ორგანიზმისთვის წყლის მიღების გზას უდიდესი მნიშვნელობა აქვს უწყლო უდაბნოებისა და სტეპების მაცხოვრებლებისთვის, ჰიბერნაციის მქონე ცხოველებისთვის.
მოსახლეობის მიერ წყლის მოხმარების თემის მნიშვნელობაზე ხაზგასმულია პრობლემის სიღრმისეული შესწავლა ისეთი ორგანიზაციების მიერ, როგორიცაა ჯანდაცვის მსოფლიო ორგანიზაცია (WHO), გაეროს (გაერო) და სხვა საერთაშორისო საზოგადოებები, რომლებიც შეშფოთებულნი არიან ხარისხის ნაკლებობით. სასმელი წყალი მრავალი ქვეყნის მაცხოვრებლებისთვის, განსაკუთრებით ცენტრალური აზიისა და აღმოსავლეთ ევროპის ქვეყნებისთვის.
თანამედროვე პირობებში, როგორც ჩანს, წყლის მუდმივი მოხმარების აუცილებლობა ყველასთვის ცნობილია და უდაო. თუმცა ექიმები კვლავ დგანან იმ ფაქტის წინაშე, რომ წყლის რაოდენობა, რომელსაც პაციენტები სვამენ, მნიშვნელოვნად ნაკლებია მსოფლიოში მიღებულ ნორმებზე.
წყლის პროცენტული რაოდენობა, რომელიც არის ადამიანის ორგანიზმში, დამოკიდებულია მის ასაკზე: ახალგაზრდა ადამიანში წყალი 70%-მდეა, ხანდაზმულში კი დაახლოებით 45%. ეს განსხვავება რიცხვებში აიხსნება იმით, რომ ორგანიზმში წყლის მთლიანი შემცველობა ასაკთან ერთად მცირდება. ამგვარად, ახალშობილ ბავშვში წყლის რაოდენობა ორგანიზმში დაახლოებით 75%-ია, ხოლო 50 წელზე უფროსი ასაკის ქალებსა და მამაკაცებში ეს მაჩვენებელი უახლოვდება შესაბამისად 47%-ს და 56%-ს.
მამაკაცებს სხეულში უფრო მეტი წყალი აქვთ, ვიდრე ქალებს, ძირითადად ძლიერი სქესის წარმომადგენლების დიდი წონის გამო. ნებისმიერი ადამიანის სხეულში წყლის განაწილება არათანაბარია: ძვალი და ცხიმოვანი ქსოვილი შეიცავს ყველაზე ნაკლებ წყალს (10% და 20%, შესაბამისად), მაგრამ შინაგანი ორგანოები ყველაზე მდიდარია წყლით (თირკმელებში - 83%. ღვიძლში - 68%).
ორგანიზმის წყლის უმეტესი ნაწილი უჯრედებშია (უჯრედშიდა სითხეში) და შეადგენს სხეულის მთლიანი წონის 35-45%-ს. შინაგანი - სისხლძარღვთა, უჯრედშორისი და ტრანსცელულარული სითხე შეადგენს სხეულის წონის 15-25%-ს და ერთობლივად უწოდებენ უჯრედგარე სითხეს. ამრიგად, წყალი სხეულის შიდა გარემოს მთავარი კომპონენტია, მის გარეშე მისი ძირითადი სასიცოცხლო ფუნქციების შენარჩუნება შეუძლებელი იქნებოდა.
წყლის ძირითადი ფუნქციები ადამიანის ორგანიზმში
- მეტაბოლური ფუნქცია.წყალი არის პოლარული გამხსნელი და ემსახურება როგორც ბიოქიმიური რეაქციების საშუალებას. წყალი ასევე შეიძლება იყოს მრავალი ამ რეაქციის საბოლოო პროდუქტი.
- სატრანსპორტო ფუნქცია.წყალს აქვს უნარი გადაიტანოს მოლეკულები უჯრედშიდა სივრცეში, ასევე უზრუნველყოფს მოლეკულების გადატანას ერთი უჯრედიდან მეორეში.
- თერმორეგულაციის ფუნქცია.სხეულის შიგნით სითბოს ერთგვაროვანი განაწილება ხდება სწორედ წყლის წყალობით. ოფლიანობისას ორგანიზმი აორთქლებული სითხის გაგრილებით ხდება, რასაც დიდი მნიშვნელობა აქვს ფიზიკური თერმორეგულაციის პროცესებისთვის.
- ექსკრეტორული ფუნქცია.წყალი მონაწილეობს მეტაბოლური პროდუქტების მოცილებაში.
- წყალი არის საპოხი სითხეებისა და ლორწოს ნაწილი და არის სხეულის წვენების და სეკრეციის კომპონენტი.
მნიშვნელოვანია, რომ წყლის გარეშე შეუძლებელია წყალ-ელექტროლიტური ბალანსის შენარჩუნება, რაც ადამიანის ორგანიზმის ნორმალური ფუნქციონირების საფუძველია.
წყალ-ელექტროლიტური მეტაბოლიზმი არის ორგანიზმში წყლისა და მარილების შეწოვის, განაწილების, მოხმარებისა და გამოყოფის პროცესები. ეს არის წყალი, რომელიც პასუხისმგებელია მუდმივი ოსმოსური წნევის, იონური შემადგენლობისა და შიდა გარემოს მჟავა-ტუტოვანი მდგომარეობის შენარჩუნებაზე.
ყველა თვალსაზრისით უსაფრთხო წყლის მისაღებად, ყურადღებით უნდა აირჩიოთ მისი მოპოვების ადგილი. სამწუხაროდ, წყაროს წყალი საუკეთესოდ ვერ აკმაყოფილებს სასმელი წყლის ხარისხის სტანდარტებს, რადგან ის ზედაპირთან ყველაზე ახლოს მდებარე წყლის მატარებლებიდან მოდის.
წყაროებში არაღრმა მდებარეობის გამო წვიმის წყალი და გამდნარი თოვლი იფილტრება; ეს წყალი შეიძლება შეიცავდეს ნიტრატებს, რადიონუკლიდებს, ტყვიას, ვერცხლისწყალს, კადმიუმს, რადიოაქტიურ ელემენტებს და სამრეწველო ჩამდინარე წყლებს (და ზოგჯერ კანალიზაციასაც). ყველაზე დიდი საშიშროება მოდის წყლის მცირე წყაროებიდან და იმ წყაროებიდან, სადაც ის ნელა გროვდება და წყაროს ზედაპირი ღიაა.
მოხმარებისთვის საუკეთესო წყალად ითვლება 100 მ სიღრმეზე მდებარე არტეზიული წყაროს წყალი, ასეთ წყალს აქვს ხელსაყრელი სანიტარული და ეპიდემიური მაჩვენებლები და არის ჯანსაღი მოხმარებისთვის.
სანამ წყალი საკვებად გამოიყენებოდა, მას ჩვეულებრივ მკურნალობენ სხვადასხვა მეთოდით. წყლის დამუშავების მიზანია მისი შემადგენლობიდან საშიში ელემენტების ამოღება, რამაც შეიძლება გამოიწვიოს დაავადებები. წყლის გაწმენდამ მნიშვნელოვნად არ უნდა შეცვალოს მისი შემადგენლობა. ასევე დაუშვებელია გაწმენდის დროს რაიმე გვერდითი ნაერთების წარმოქმნა, რომელიც რაოდენობრივად აღემატება დადგენილ სანიტარიულ და ჰიგიენურ სტანდარტებს.
წყლის მოპოვების პირობები მნიშვნელოვანია, ვინაიდან ამ ეტაპზე არსებობს მისი დაბინძურების რისკი. ამიტომ ყველაფერი, რაც წყალთან კონტაქტში მოდის მისი მოპოვების დროს (მაგალითად, წყალმიმღები, მილები და ავზები) უნდა იყოს დამზადებული წყალთან კონტაქტში გამოსაყენებლად შესაფერისი სპეციალური მასალისგან. მოპოვების პირობები (სარეცხი ინსტალაცია და წყლის გაცემა) უნდა იყოს შედგენილი ისე, რომ უარყოფითად არ იმოქმედოს წყლის მიკრობიოლოგიურ და ფიზიკურ-ქიმიურ მახასიათებლებზე.
ნორმალურ პირობებში წყლის შეყვანა ორგანიზმში უზრუნველყოფილია წყლის და სასმელების (ჩაი, ყავა, ტკბილი, გაზიანი სასმელები) დალევით - დაახლოებით 80% და საკვების (თხევადი და მყარი) ჭამით - 20%. არ უნდა დავივიწყოთ ნივთიერებათა ცვლის შედეგად წარმოქმნილი ენდოგენური წყალი, რომლის გამომუშავება შეიძლება მნიშვნელოვნად გაიზარდოს ფიზიკური დატვირთვის დროს.
ორგანიზმში წყლის დაკარგვა ძირითადად ხდება თირკმელებით გამოყოფით და ოფლიანობით. სითხის დაკარგვის სხვა გზებია კანი, ფილტვები და განავალი. თუ ორგანიზმში წყლის რაოდენობა მცირდება, მისი დეფიციტი კომპენსირდება სასმელების, საკვების და მეტაბოლურად წარმოებული სითხის დალევით. თუ წყლის დაკარგვა არ აღემატება სხეულის წონის 0,2%-ს, მისი კომპენსაცია ხდება 24 საათის განმავლობაში. წყლის 10%-იანი დეფიციტი იწვევს ორგანიზმში შეუქცევად პათოლოგიურ ცვლილებებს.
წყლის ციკლი ზრდასრულ სხეულში იცვლება ისეთი ინდიკატორების მიხედვით, როგორიცაა კლიმატი, ფიზიკური აქტივობა, სქესი და ასაკი. ამგვარად, წყლის ციკლი უპირატესად მაცდური ცხოვრების წესის მქონე მამაკაცისთვის არის 3,2 ლიტრი დღეში, ხოლო მამაკაცისთვის, რომელიც იცავს აქტიური სურათისიცოცხლე - 4,5 ლიტრი დღეში. ქალებს ორგანიზმში წყლის ციკლი მნიშვნელოვნად დაბალი აქვთ: 3,5 ლიტრი დღეში და 1,0 ლიტრი დღეში, შესაბამისად.