Przemiana wody i soli mineralnych

Woda…



Tlenek wodoru (nazwa systematyczna IUPAC: oksydan) –

związek chemiczny o wzorze H2O, występujący w

warunkach standardowych w stanie ciekłym. W stanie

gazowym wodę określa się mianem pary wodnej, a w

stałym stanie skupienia – lodem. Słowo woda jako nazwa

związku chemicznego może się odnosić do każdego stanu

skupienia.



Woda jest bardzo dobrym rozpuszczalnikiem dla substancji

polarnych. Większość występującej w przyrodzie wody jest

"słona" (około 97,38%), tzn. zawiera dużo rozpuszczonych

soli, głównie chlorku sodu. W naturalnej wodzie

rozpuszczone są gazy atmosferyczne, z których w

największym stężeniu znajduje się dwutlenek węgla.



Woda naturalna w wielu przypadkach przed zastosowaniem

musi zostać uzdatniona. Proces uzdatniania wody dotyczy

zarówno wody pitnej jak i przemysłowej.

Występowanie wody



Woda jest na Ziemi bardzo rozpowszechniona.

Występuje głównie w oceanach, które pokrywają

70,8% jej powierzchni, ale także w rzekach, jeziorach

i w postaci stałej w lodowcach. Część wody znajduje

się pod powierzchnią ziemi lub w atmosferze

(chmury, para wodna). Niektóre związki chemiczne

zawierają cząsteczki wody w swojej budowie (hydraty

– zawierają tzw. wodę krystalizacyjną). Woda

występująca w przyrodzie jest roztworem soli i

gazów. Najwięcej soli mineralnych zawiera woda

morska i wody mineralne; najmniej woda z opadów

atmosferycznych. Wodę o małej zawartości

składników mineralnych nazywamy wodą miękką,

natomiast zawierającą znaczne ilości soli wapnia i

magnezu – wodą twardą.

Właściwości fizyczne
wody



temperatura topnienia pod ciśnieniem 1 atm: 0°C = 273,152519 K



temperatura wrzenia pod ciśnieniem 1 atm: 99,97 °C = 373,12 K



punkt potrójny 0,01 °C = 273,16 K, 611,657 Pa



gęstość w temperaturze 3,98 °C: 1 kg/l (gęstość maksymalna).



temperatura krytyczna: 647,096 K[2] (ok. 374 °C)



ciśnienie krytyczne: 22,064 MPa[2]



ciepło właściwe: 4187 J/(kg·K) = 1 kcal



masa cząsteczkowa: 18,01524 Da



względna przenikalność elektryczna w stałym polu elektrycznym: 87,9 (0 °C),

78,4 (25 °C), 55,6 (100 °C)



barwa (woda chemicznie czysta: bezbarwna; w warstwach wielometrowych

niebieska[3])



mętność/ilość zawiesin w wodzie (woda chemicznie czysta: klarowna)



zapach (woda chemicznie czysta: bezwonna)



konduktywność, σ, lub rezystywność, ρ (dla dobrej jakości wody destylowanej

lub demineralizowanej ρ > 18 MΩm)



twardość (woda chemicznie czysta: 0)



twardość ogólna



twardość węglanowa (przemijająca)



twardość niewęglanowa (trwała)



odczyn (woda chemicznie czysta: pH 7,0)



utlenialność wody (woda chemicznie czysta: 0)

Znaczenie biologiczne



Woda jest powszechnym rozpuszczalnikiem związków

ustrojowych i niezbędnym uzupełnieniem pokarmu wszystkich

znanych organizmów. Uczestniczy w przebiegu większości reakcji

metabolicznych, stanowi środek transportu

wewnątrzustrojowego: np. produktów przemiany materii,

substancji odżywczych, hormonów, enzymów. Reguluje

temperaturę. Stanowi płynne środowisko niezbędne do usuwania

końcowych produktów przemiany materii. Woda stanowi średnio

70% masy dorosłego człowieka, w przypadku noworodka ok. 15%

więcej, 60-70% limfy, 95% osocza krwi, 90% liści, owoców, 20%

kości, 10% szkliwa zębów, tkanki tłuszczowej.



Spotykany pogląd, że picie bardzo dużej ilości wody (ok. 2,5 l na

dobę) jest niezbędne dla zdrowia jest fałszywy. Wystarczająco

dużo wody dostarczają codziennie spożywane płyny, a nadmiar

wody może być bardzo szkodliwy[4].



Aż miliard ludzi na świecie nie ma bezpośredniego dostępu do

wody pitnej. Każdego dnia choroby wynikające z niedostatku

czystej wody powodują śmierć wielu tysięcy ludzi, głównie dzieci.

Woda na ciałach

niebieskich



NASA odkryła wodę na

Marsie 31 lipca 2008 r.[1]

Obecność wody na Księżycu

w głębi zacienionego krateru

została wykazana podczas

misji LCROSS 8 października

2009 r. Występowanie

znaczących ilości wody na

innych ciałach niebieskich

nie zostało wykazane,

chociaż istnieją pośrednie

dowody jej występowania,

np. na niektórych księżycach

Jowisza.

Rodzaje wody



woda surowa



woda opadowa np.

deszczówka



woda powierzchniowa

np. rzeka



woda podskórna



woda gruntowa



woda adhezyjna



woda błonkowata



woda głębinowa



woda źródlana



woda słona np. morska



woda słodka np. z

jeziora



woda zaburtowa



woda użytkowa (zasoby

wodne)



woda wodociągowa



woda pitna



woda przemysłowa



przygotowanie wody



woda twarda



woda miękka



woda demineralizowana



woda gorzka



woda odgazowana



woda zasilająca



woda kotłowa



woda obiegowa



skropliny (kondensat)



woda destylowana



woda podwójnie destylowana

(woda redestylowana)



ścieki



ścieki komunalne



ścieki bytowe



ścieki
przemysłowe



woda zęzowa



fekalia



gnojowica



mocz

Funkcje wody w organizmie

człowieka:



Rozpuszczanie pokarmu oraz jego transport



2. Wchłanianie pożywienia z jelit i odżywianie komórek



3. Usuwanie szkodliwych produktów przemiany materii



4. Udział w reakcjach biochemicznych



5. Regulacja temperatury



6. Zwilżanie błony śluzowej, stawów, gałki ocznej.

Dr medycyny Karl-Heinz
Braun stwierdza:



"Woda w organizmie spełnia oprócz transportu

substancji odżywczych do komórki również

funkcje oczyszczające tzn. wchłania

pozostałości przemiany materii i usuwa je przez

limfę i krew z organizmu. Jeśli proces taki nie

zachodzi w wystarczającym stopniu, następuje

odkładanie się toksyn w tkance tłuszczowej,

kościach, tkance łącznej i innych organach.

Czym większe jest to obciążenie tym bardziej

ważną rolę spełnia dostarczanie wody ze

zdolnością oczyszczającą. Jeśli woda, którą

używamy do celów spożywczych zawiera sama

w sobie dużą ilość zarówno toksyn, jak i innych

związków chemicznych, mniejsza jest jej

zdolność oczyszczania naszego organizmu."

Bilans wody w

organizmie

Woda dostarczana organizmowi:



z pożywieniem stałym 1000 ml



z napojami 1500 ml



woda metaboliczna (z procesów spalania) 300 ml

Razem

2800 ml

Woda wydalana z organizmu:



z wydychanym powietrzem 550 ml



z potem (przez skórę) 600 ml



z moczem i kałem 1650 ml

Razem ok.

2800 ml

Zapotrzebowanie na

wodę

Dzienne zapotrzebowanie dorosłego człowieka

na wodę mieści się w szerokich granicach od 30

do 45 ml na kilogram masy ciała, zależnie

przede wszystkim od aktywności fizycznej, a

także temperatury, wilgotności i ruchu

otaczającego powietrza oraz rodzaju

pożywienia. Waha się od 2 litrów u osoby o

masie ciała 50 kg i lekkiej aktywności fizycznej

do 12 litrów i więcej u osoby o masie ciała 90 kg

i wytężonej aktywności fizycznej. W wysokiej

temperaturze człowiek w stanie spoczynku

może tracić nawet pół litra wody na godzinę. W

tej sytuacji do utrzymania równowagi wodnej

konieczne jest przyjmowanie odpowiedniej ilości

wody i soli mineralnych, zwłaszcza chlorku sodu

(nawet do 30 g dziennie).

Uczucie pragnienia z reguły pozostaje w tyle za

zapotrzebowaniem organizmu na wodę. Odstęp

czasu, który upływa od pojawienia się uczucia

pragnienia i podjęcia odpowiednich działań

(wypicia szklanki napoju, jego strawienia,

zmetabolizowania i uzupełnienia

zapotrzebowania organizmu na wodę), jest na

tyle długi, że zagraża wystąpieniem objawów

odwodnienia. Utrata 3% wody powoduje uczucie

zmęczenia, ból głowy, zawroty głowy,

przegrzanie ciała, większa - zatrzymanie pocenia

się i udar cieplny. Przy utracie 10 % wody

odwodnienie zagraża życiu. Ciężkie wymioty i

biegunka stanowią bezpośrednie zagrożenie

życia.

Zapobieganie odwodnieniu polega na wypijaniu

dużej ilości wody, często i bez ograniczeń, nawet

o połowę więcej niż potrzeba dla ugaszenia

pragnienia. Jest oczywiste, że może to być woda

tylko dobrej jakości i bez szkodliwych domieszek.



Na równowagę wodną wpływa stężenie jonów w

krwi, wśród których wyróżnia się kationy (sodowy,

potasowy, wapniowy, magnezowy) i aniony

(chlorkowy, węglowodorowy, fosforowy,

siarczanowy). Wymioty i biegunka prowadzą nie

tylko do gwałtownego ubytku wody (w przypadku

cholery ilość wody w stolcu może przekroczyć 30

litrów na dzień!), lecz także strat jonów

niezbędnych do zachowania czynności życiowych.

Z tych powodów biegunka u niemowląt i małych

dzieci jest stanem zagrażającym życiu i wymaga

interwencji lekarskiej. W razie nagłej potrzeby

udzielenia pomocy osobie odwodnionej wlew

dożylny roztworu wieloelektrolitowego może być

zastąpiony podanym doustnie roztworem o

następujących składnikach do rozpuszczenia w 1

litrze wody: 3,5 g chlorku sodu, 2,5 g dwuwęglanu

sodu, 1,5 g chlorku potasu i 20 g glukozy. Z

obowiązku ratowania życia ludzkiego nie może

zwolnić brak tych składników.

Odwodnienie

Stan, w którym zawartość wody w organizmie spada poniżej

wartości niezbędnej do jego prawidłowego funkcjonowania. Stan

odwodnienia zagraża życiu pacjenta, jest szczególnie

niebezpieczny dla niemowląt, małych dzieci oraz ludzi

starszych[1]. Do najczęściej spotykanych przyczyn odwodnienia

organizmu należą: biegunka, wymioty, przyjmowanie

niedostatecznej ilości płynów podczas choroby przebiegającej z

podwyższoną temperaturą ciała, niewyrównanie strat wody

poniesionych w czasie intensywnego uprawiania sportu oraz picie

zbyt małej ilości wody przez pacjentów zażywających leki

diuretyczne[2]. Bez wody człowiek może przeżyć od 4 do

maksymalnie 7 dni. Długotrwałe odwodnienie prowadzi do utraty

siły, osłabienia odporności organizmu, utraty świadomości,

uszkodzenia organów wewnętrznych, a następnie śmierci.

Leczenie odwodnienia polega na podawaniu pacjentowi

dodatkowej ilości wody w celu uzupełnienia strat oraz drobnych

słonych przekąsek, np. precelków[3]. Odwodnieniu mogą

towarzyszyć zaburzenia gospodarki elektrolitowej i zmiany w

molalności surowicy, w takich przypadkach konieczne jest szybkie

skonsultowanie się z lekarzem[4]. W aptekach dostępne są

mieszanki nawadniające, które po rozpuszczeniu w wodzie podaje

się do picia, aby wyrównać niedobory wody i soli mineralnych.

ubytek wody 2 – 4% masy ciała pacjenta



suchość w ustach



utrzymujący się ból głowy



zmniejszona ilość oddawanego moczu, aż do pojawienia się bezmoczu



uczucie osłabienia



zawroty głowy



zaburzenia widzenia



omdlenie



nudności, czasami wymioty



tachykardia



niedociśnienie



przyspieszony oddech



podwyższenie temperatury ciała



mocz o ciemnym zabarwieniu



zmniejszenie pocenia



ustanie wydzielania śliny



suchy język



utrudniona mowa



skurcze i bóle mięśni



suche i popękane usta



utrata elastyczności skóry (skóra uszczypnięta i puszczona wyrównuje się

bardzo powoli)



utrata siły, wycieńczenie



zapadnięte oczy



zaparcie

ubytek wody 5 – 6% masy ciała pacje

nta



senność



parestezje

ubytek wody 10 – 15% masy ciała pacjenta



mówienie niemożliwe



drgawki



zaburzenia świadomości i kontroli
postępowania



delirium



obrzęk języka



utrata przytomności

ubytek wody > 15% masy ciała pacjenta



śmierć

Sole mineralne

Nazwę "sole mineralne" odnosi się

przede wszystkim do soli spotykanych

w naturze (w organizmach żywych,

pożywieniu ...). Sole mineralne są

ważnym składnikiem diety człowieka,

spełniają bowiem rolę budulcową oraz

regulatorową. Stanowią około 4%

organizmu człowieka (przy czym

najważniejsze to chlorek sodu, a także

sole wapnia i magnezu).

Niedostateczna ilość soli mineralnych w

diecie może prowadzić do poważnych

zaburzeń w organizmie człowieka .

W skład soli mineralnych

wchodzą:

makroelementy

- występują w większych

ilościach w organizmie. Spełniają funkcję

budulcową dla tkanek zębów, kości, skóry,

włosów głównie (np. węgiel, azot, tlen,

wapń);

mikroelementy

- występują w mniejszych

ilościach w organizmie, są jednak niezbędne

do jego prawidłowego funkcjonowania,

regulują wiele procesów zachodzących w

komórkach; należą do nich m.in.miedź,

mangan, jod, miedź, cynk i fluor.

W organizmie człowieka

dorosłego przeciętnie znajduje

się:



Chloru – 90-100 g;



Chromu – 1-6 mg;



Cynku – 1600-2300 mg;



Fosforu – 700-900 g;



Jodu – 90-100 g;



Kobaltu – 1,1-1,5 mg;



Magnezu – 25-35 g;



Manganu – 10-20 mg;



Miedzi – 60-80 g;



Potasu – 110-140 mg;



Siarki – 120-200 g;



Sodu – 90-100 d;



Wapnia – 1200 g;



Żelaza – 3500-4500 mg

Sole mineralne, podobnie jak witaminy, są

niezbędne do prawidłowego rozwoju

organizmów żywych. Muszą być one

dostarczane wraz z pożywieniem, ponieważ

nasze ciała nie potrafią ich wyprodukować.

Rola soli mineralnych w organizmie

człowieka:



sole mineralne są materiałem budulcowym

(kości, zębów, skóry, włosów);



wchodzą w skład: hemoglobiny, mioglobiny,

tyroksyny, witaminy B12, ATP, ADP, enzymów;



stanowią podstawę w gospodarce wodno-

elektrolitowej;



odgrywają podstawową rolę w utrzymaniu

równowagi kwasowo-zasadowej;



są podwaliną pobudliwości nerwowo-mięśniowej.

Stany, w których najczęściej

dochodzi do podawania soli

mineralnych w postaci

suplementów:



W stanach niedoboru składników

mineralnych;



W ciąży;



W trakcie karmienia piersią (laktacji);



W czasie intensywnego wzrostu (np. u

dzieci, nastolatków);



Podczas przeziębień;



Przy odwodnieniach;



Podczas stosowania diety niskobiałkowej,

np. u ludzi z niewydolnością nerek;



W diecie wegetariańskiej, pozbawionej

mięsa, jaj oraz mleka.

Document Outline