Параграф 110. 1 Вода

Автор текста Анисимова Е.С.
Авторские права защищены. Продавать текст нельзя.
Курсив не зубрить.

Замечание можно присылать по почте: exam_bch@mail.ru
https://vk.com/bch_5

См. сначала п.112, 113, 114, 61. 22-25.

Параграф 110. 1: «Вода».
Содержание параграфа:
110. 1. Примеры нарушений обмена воды и минералов:
110. 2. Особенности водного и минерального обмена.
110. 3. Функции ВОДЫ.
110. 4. При ОТСУТСТВИИ питья …
Последствия ДЕФИЦИТА воды в организме (обезвоживания): …
110. 5. Причины возникновения дефицита воды в организме: …
110. 6. Приложение. – Качество воды.

110. 1. Примеры нарушений обмена воды и минералов:

1. Несахарный диабет (п.113):
организм теряет очень много воды за короткий срок,
в результате чего возникает угроза жизни.
Причина несахарного диабета –
дефицит АДГ из-за повреждения гипофиза
или снижения синтеза АДГ или повреждение рецепторов АДГ в почках.

2. ХОЛЕРА: организм теряет много воды и солей из-за диареи,
вызванной холерным токсином. Обезвоживание создаёт угрозу для жизни.

3. Резкое снижение концентрации кальция (сильная гипокальциемия)
приводит к судорогам и создаёт угрозу для жизни
(бывает из-за повреждения паращитовидных желёз).

4. Повышенная концентрации ионов кальция в крови (гиперкальциемия)
может привести к («отложениям кальция»):
кальцификации сосудов (это приводит к повреждению сосудов), почек,
ускоряет образование камней.
Причиной может быть избыток паратирина из-за повышенной активности паращитовидных желёз.

5. Сильный дефицит ионов натрия в крови
создаёт угрозу для жизни,
так как приводит к сильному падению артериального давления:
бывает из-за дефицита альдостерона
при повреждении клубочковой зоны коры надпочечников.

6. Сильное повышение концентрации ионов натрия и хлора
приводит к постепенному развитию сердечной и почечной недостаточности,
бывает из-за избытка альдостерона
из-за повышенной активности клубочковой зоны коры надпочечников.

7. Повышенная концентрация ионов калия
создаёт угрозу жизни, бывает из-за дефицита альдостерона.

110. 2. Особенности водного и минерального обмена.

1. Как видно из примеров выше, нарушения обмена воды и минеральных веществ
очень ОПАСНЫ для жизни (особенно если нарушаются концентрации внеклеточных веществ) и могут развиваться очень быстро,

2. поэтому концентрации минералов регулируются (гормонами) ОЧЕНЬ ТОЧНО (точнее, чем концентрации глюкозы и других органических метаболитов).

3. ТОЧНОСТЬ РЕГУЛЯЦИИ концентрации ионов в крови
достигается за счёт того, что
концентрация одного и того же вещества
регулируется не одним гормоном, а несколькими
(это называется ДВОЙСТВЕННОЙ РЕГУЛЯЦИЕЙ).
А также за счёт того, что есть
ОТРИЦАТЕЛЬНЫЕ ОБРАТНЫЕ СВЯЗИ (примеры далее в п.112 и т.д.).

4. Концентрации внеклеточных показателей регулируются точнее, чем внутриклеточных и за счёт внутриклеточных.

5. Далее будет показано, что изменения концентраций ионов натрия и хлора
связаны друг с другом, а также с содержанием воды в организме.

6. Так как концентрации ионов и воды регулируются гормонами, то
причиной нарушений регуляции концентрации ионов и воды
и причиной отклонений их концентраций от нормы
могут быть повышенные или пониженные уровни гормонов
из-за повреждения эндокринных желёз (или дефект рецепторов гормонов):
АДГ (вода), паратирина (кальций и фосфата), альдостерона (натрий калий) и т.д.

110. 3. Функции воды.

1. (Вода как РЕАГЕНТ)
Вода необходима в качестве участника химических реакций:
1) гидролиза
(разрыв связей «с присоединением молекулы воды по местам разрыва связи»;
примеры: гидролиз Глн п.66, липолиз – п.44, протеолиз – п.61 и т.д.)
2) гидратации
(присоединение молекулы воды по двойной связи;
примеры в п.21 и 45, превращение фумарата в малат и т.д.),
3) косвенного окисления
это реакции от сукцината до оксалоацетата в ЦТК (п.21),
реакции бета-окисления (п.45) и окисления этанола (п.26);
процесс косвенного окисления – это «окисление кислородом воды»,
которое протекает в три этапа:
1) реакция дегидрирования, при которой образуется двойная связь,
2) реакция присоединения воды по двойной связи (реакция гидратации),
3) реакция дегидрирования, при которой связь с атомом кислорода становится двойной.

2. Вода как СРЕДА для реакций:
В воде химические реакции происходят
(вода является той средой, в которой происходят реакции),
и при этом свойства воды влияют на то,
как протекают в воде химические реакции.
При дефиците воды клетки испытывают осмотический шок,
их работа нарушается, они могут погибнуть.

3. (Вода как структурный компонент молекул)
Молекулы воды могут присутствовать внутри глобул
(см. п.58 – третичная структура белка), влияя на третичную структуру белка.

4. Создание гидратных оболочек:

молекулы воды окружают ионы и заряженные группы веществ
(в том числе радикалов аминокислот в составе белков – п.55),
образуя оболочки из молекул воды,
которые называют ГИДРАТНЫМИ оболочками,
а сам процесс образования гидратных оболочек у ионов и белков
называется гидратацией ионов и белков (не путать с реакцией гидратации).
Наличие у молекул и ионов гидратных оболочек влияет на протекание химических реакций;
в частности, значительная часть энергии активации реакций
тратится именно на «снятие» гидратных оболочек.

5. Вода является основным веществом крови, плазмы крови, лимфы, мочи и других биологических жидкостей.
Будучи основой крови, вода выполняет ТРАНСПОРТНУЮ функцию.

6. С помощью воды из организма выводятся продукты обмена веществ
(эти вещества растворяются в воде).
Например, мочевина, мочевая кислота, креатинин в составе мочи.
Вода растворяет эти вещества,
препятствуя их выпадению в осадок
и препятствуя образованию камней (в почках, желчном  пузыре).
Поэтому при дефиците воды повышает риск камнеобразования,
а для профилактики камнеобразования нужно пить достаточное количество воды.

7. Выделение воды через потовые железы является одним из способов ТЕРМОРЕГУЛЯЦИИ.

8. Вода является основой синовиальной жидкости, которая выполняет функцию СМАЗКИ. Дефицит воды может привести к дефициту смазки.

9. Вода в составе крови обеспечивает:
нормальную (не слишком большую) вязкость крови,
вода растворяет вещества крови,
обеспечивая нормальную их концентрацию в крови,
вода крови создаёт определённый ОБЪЁМ крови
и этим поддерживает определённое артериальное давление
(чем больше объём – тем больше давление).

На долю воды приходится около 70% веса тела человека,
то есть 50 кг веса из 70 (у детей доля воды в организме ещё больше).
Вода – основное вещество клеток и межклеточной среды.
Дефицит воды в организме называется обезвоживанием или дегидратацией
(не путать с химической реакцией «дегидратация» - п.21 и 45).

110. 4. Последствия отсутствии питья:

Если человек не пьёт, то
смерть наступает через несколько дней
(при отсутствии пищи – только через два месяца).

Дети переносят жажду намного хуже, чем взрослые
(то есть повреждения в организме детей при жажде сильнее,
а мучения от жажды сильнее),
поэтому при дефиците воды детей надо поить в первую очередь.

При потере способности организма удерживать воду
из-за дефицита АДГ (п.113) при несахарном диабете
с мочой теряется до 20 литров воды в сутки, что может привести к смерти.

ПОСЛЕДСТВИЯ ДЕФИЦИТА воды в организме:

1. СНИЖАЕТСЯ ОБЪЁМ циркулирующей крови (то есть возникает гиповолемия),
что приводит к СНИЖЕНИЮ АРТЕРИАЛЬНОГО ДАВЛЕНИЯ (то есть к гипотензии),
что приводит к нарушению кровоснабжения тканей,
в том числе головного мозга, почек и т.д.,
что может привести к повреждению органов
(например, к почечной недостаточности),
так как они недополучают кислород и глюкозу, в них возникает дефицит АТФ.
Отчасти скомпенсировать дефицит воды и поддержать артериальное давление
организм может за счёт сужения сосудов (см. АДГ в п.113).

2. Повышается вязкость крови.

3. Снижается содержание воды в тканях и клетках, из-за чего
повышается концентрация разных веществ в крови и клетках (повышается осмотическое давление в крови и клетках), из-за чего
нарушается работа клеток и тканей,
клети и ткани могут погибнуть (см. осмотический шок).

4. Повышается риск камнеобразования в почках.

5. Ускоряется появление морщин, увядание кожи.

110. 5. Причины возникновения дефицита воды в организме:

1. Дефицит питья: воды нет или есть, но не пресная
(например, у потерпевших кораблекрушение в море)

2. Вода есть, но человек пьёт мало воды из-за занятости,
из-за отсутствия привычки регулярно делать глоток воды или напитка,
из-за снижения способности чувствовать потребность в воде
(например, в пожилом возрасте).

3. Потеря воды с мочой (диурез) при дефиците АДГ,
который может возникнуть при повреждении гипофиза или гипоталамуса –
это лечится «заменителями АДГ»:
агонистами V2-рецепторов (это лекарственные препараты).

4. Большая потеря воды при потении,
не скомпенсированная адекватным восполнением воды:
на жаре,
на спортивных тренировках или соревнованиях,
при физических нагрузках,
при работе в горячих цехах,

5. Большая кровопотеря, в том числе при внутренних кровотечениях.

Приложение: «Качество воды».

Большая часть населения Земли испытывает значительный,
а местами – острый дефицит качественной питьевой воды.
Низкое качество воды плохо отражается на здоровье, самочувствии и работоспособности людей.
Забота о высоком качестве питьевой воды необходима для сохранения здоровья людей.

Причины дефицита качественной воды:
1) дефицит водоёмов в некоторых регионах (пустыни и полупустыни, Африка, Азия),
2) загрязнённость водоёмов
стоками промышленных предприятий (особенно:
канцерогенными ароматическими соединениями,
тяжёлыми металлами),
животноводческих предприятий,
удобрениями, излишки которых смываются в водоёмы,
купанием людей и мытьём машин,
3) плохое качество водопроводной воды даже при её поступлении из относительно чистых водоёмов
из-за плохого качества водопроводов,
из-за хлорирования воды вместо её озонирования,
из-за дефицита в воде ряда микроэлементов
при наличии нежелательных минералов,
4) микробиологическая загрязнённость воды и т.д.
5) низкий уровень знаний людей о том, почему вода должна быть чистой и почему нельзя загрязнять водоёмы.

20% всей пресной воды планеты находится в самом глубоком в мире озере – озере Байкале.
Вода Байкала идеальна по чистоте.
Но в настоящее время вода озера Байкала становится всё хуже из-за того,
что на его берегу работает предприятие БЦБК,
а также из-за хозяйственной и туристической деятельности.
Значительная часть пресной воды всей планеты находится
в других водоёмах России, её реках и озёрах, скважинах.
Кроме того, много пресной воды в Великих озёрах Северной Америки и в Амазонке.
Но в ближайшее время возможны гуманитарные катастрофы из-за нехватки воды в ряде регионов планеты.
Пока население решает вопрос наличия и качества воды по-разному:
1) использует фильтры для очистки воды,
2) покупает воду в бутылках.
Но необходимы программы:
1) по поддержанию чистоты воды в водоёмах за счёт желания людей,
2) по прекращению загрязнения водоёмов за счёт изменения технологий предприятий
и за счёт повышения грамотности и мотивации населения не загрязнять водоёмы,
3) и по очистке уже загрязнённых водоёмов.