Минеральный состав организма
и выделения из организма воды и электролитов. Он
обеспечивает постоянство ионного состава, кислотно-основного равновесия и
объема жидкостей внутренней среды организма. Ведущую роль в нем играет
вода.
Вода –главный составной элемент минеральной природы организма.
Функции воды:
1) внутренняя среда организма;
2) структурная;
3) всасывание и транспорт веществ;
4) участие в биохимических реакциях (гидролиз, диссоциация,
гидратация, дегидратация);
5) конечный продукт обмена;
6) выделение при участии почек конечных продуктов обмена.
Содержание воды в организме варьирует в зависимости от органов и
тканей. Мозг – 70-84%, почки – 82%, сердце и легкие – 79%, мышцы – 76%,
кожа – 72%, печень – 70%, костная ткань – 10%.
Вода, которая поступает алиментарным (с пищей) путем называется
экзогенной, а образовавшаяся в качестве продукта биохимических превращений
– эндогенной.
Строение молекул воды и их ассоциаты
Молекула воды (1H216O) состоит из двух атомов водорода (1H) и одного
атома кислорода (16O). Оказывается, что едва ли не все многообразие свойств
воды и необычность их проявления определяется, в конечном счете, физической
природой этих атомов, способом их объединения в молекулу и группировкой
образовавшихся молекул.
В отдельно рассматриваемой молекуле воды атомы водорода и кислорода,
точнее их ядра, расположены так, что образуют равнобедренный треугольник. В
вершине его - сравнительно крупное кислородное ядро, в углах, прилегающих к
основанию, - по одному ядру водорода..
В соответствии с электронным строением атомов водорода и кислорода
молекула воды располагает пятью электронными парами. Они образуют
электронное облако. Облако неоднородно - в нем можно различить отдельные
сгущения и разрежения. У кислородного ядра создается избыток электронной
плотности. Внутренняя электронная пара кислорода равномерно обрамляет ядро:
схематически она представлена окружностью с центром - ядром O2-. Четыре
внешних электрона группируются в две электронные пары, тяготеющие к ядру,
но частично не скомпенсированные. Схематически суммарные электронные
орбитали этих пар показаны в виде эллипсов, вытянутых от общего центра -
ядра O2-. Каждый из оставшихся двух электронов кислорода образует пару с
одним электроном водорода. Эти пары также тяготеют к кислородному ядру.
Поэтому водородные ядра - протоны - оказываются несколько оголенными, и
здесь наблюдается недостаток электронной плотности.
Таким образом, в молекуле воды различают четыре полюса зарядов: два
отрицательных (избыток электронной плотности в области кислородного ядра) и
два положительных (недостаток электронной плотности у двух водородных
ядер). Для большей наглядности можно представить, что полюса занимают
вершины деформированного тетраэдра, в центре которого находится ядро
кислорода.
Каждая молекула воды является миниатюрным диполем с высоким дипольным
моментом. Под воздействием диполей воды в 80 раз ослабевают межатомные или
межмолекулярные силы на поверхности погруженного в нее вещества. Во многом
благодаря этому, вода проявляет себя как универсальный растворитель. Ее
растворяющему действию в той или иной мере подвластны и твердые тела, и
жидкости, и газы.
Постоянно соприкасаясь со всевозможными веществами, вода фактически
всегда представляет собой раствор различного, зачастую очень сложного
состава.
Полярность молекул воды, наличие в них частично нескомпенсированных
электрических зарядов порождает склонность к группировке молекул в
укрупненные "сообщества" - ассоциаты. Оказывается, полностью соответствует
формуле Н2O лишь вода, находящаяся в парообразном состоянии.
Непосредственной причиной образования ассоциатов являются водородные
связи. Они возникают между ядрами водорода одних молекул и электронными
"сгущениями" у ядер кислорода других молекул воды. Правда, эти связи в
десятки раз слабее, чем "стандартные" внутримолекулярные химические связи,
и достаточно обычных движений молекул, чтобы разрушить их. Но под влиянием
тепловых колебаний так же легко возникают и новые связи этого типа.
Возникновение и распад ассоциатов можно выразить схемой:
x * H2O ? (H2O)x
Поскольку электронные орбитали в каждой молекуле воды образуют
тетраэдрическую структуру, водородные связи могут упорядочить расположение
молекул воды в виде тетраэдрических координированных ассоциатов.
Возможны и другие модели водной структуры. Тетраэдрически связанные
молекулы воды образуют своеобразные рои довольно стабильного состава.
Пространства между роями заполняют мономерные молекулы воды.
Исследователи раскрывают все более тонкие и сложные механизмы
"внутренней организации" водной массы. Определенная часть молекул воды
ассоциирована не в трехмерные каркасы, а в линейные кольцевые объединения.
Кольца, группируясь, образуют еще более сложные комплексы ассоциатов.
Изучение структуры жидкой воды еще не закончено; оно дает все новые
факты, углубляя и усложняя наши представления об окружающем мире. Развитие
этих представлений помогает нам понять многие аномальные свойства воды и
особенности взаимодействия ее, как растворителя, с другими веществами.
С водой мы получаем до 25% суточной потребности химических веществ".
Причем эта цифра кочует по разным изданиям. Тем не менее, в разговорах
специалистов в ходу больше цифра 6-8% со ссылкой на ВОЗ (Всемирная
организация здравоохранения). Наиболее достоверные данные сведены в
таблицу. Объяснение содержимого ее колонок:
Для начала необходимо определиться с несколькими исходными позициями:
1. Какие минеральные вещества и в каких количествах нужны человеку?
В качестве норм суточной потребности были использованы данные,
приведенные в Популярной медицинской энциклопедии. Причем, за базовое мы
брали минимальное значение для взрослого мужчины (Показатели приведены во 2-
м столбце).
2. Каков минеральный состав "средней" воды?
Понятно, что никакой "средней" воды нет и быть не может, но можно
ориентироваться на установленые нормам российского СанПиН "Вода питьевая.
Таким образом, в качестве потребляемой принимается некая вода, в
которой содержание основных био-элементов равно максимально допустимому с
точки зрения безопасности для здоровья (3-й столбец таблицы).
На основе этих данных было вычислено, сколько воды надо употребить,
чтобы набрать суточную норму по каждому элементу (4-й столбец таблицы).
Огромным допущением здесь является то, что при расчетах усвояемость
минералов из воды мы принимали за 100%, что далеко не соответствует
действительности.
В сутки непосредственно в виде жидкости (питья и жидкой пищи) человек
употребляет 1,2 л воды.
Именно эта цифра и легла в основу вычисления процента поступления с
водой каждого элемента, который теоретически может получить в сутки
среднестатистический человек. Цифра получена путем деления 1,2 на
соответствующую величину из 4-го столбца.
В итоге получается средневзвешенный процент получения человеком макро-
и микроэлементов, которое может обеспечить вода.
Расчет производится следующим образом:
|800х15+1200х0,12+500х12+2000х0,72+5000х4,8+2000х15+1000| |
|х10+10х3,6+2х90+2х60+0,1х89 |= 6,7067 |
| |(%) |
|800 + 1200 + 500 + 2000 + 5000 + 2000 + 1000 + 10 + 2 +| |
|2 + 0,1 | |
То есть, даже теоретически, вода не может обеспечить поступление в
организм более 6,7% минеральных веществ, необходимых человеку.
На практике, учитывая реальное содержание макро- и микроэлементов в
воде, эта цифра может быть уменьшена в 1,5 - 2 раза.
Можно утверждать только один элемент - фтор, про который прямо
указывается, что источником его поступления в организм является вода. Про
все остальные однозначно говориться, что их источником является пища.
Именно поэтому для сравнения в 6-м столбце приводится мини-список
альтернативных (пищевых) источников поступления в организм тех же
элементов. В скобках указано содержание соответствующего элемента в данном
продукте (1 мг% соответствует содержанию элемента в миллиграммах на 100
грамм продукта).
В 7-м столбце приведено количество того или иного продукта в граммах,
употребление которого даст организму в сутки (с таким же допущением 100%
усвояемости, что и для воды) то же количество соответствующего макро- или
микроэлемента, что и наша гипотетическая вода (см. выше п.2).
Приведенные данные ни в коей мере не могут служить рекомендациями по
питанию. Данная таблица призвана только проиллюстрировать тот факт, что
получить необходимые для организма макро- и микроэлементы гораздо проще и
самое главное реальнее из пищи, чем из воды.
Элемент |Суточная потребность |ПДК
в воде |Требуемое кол-во воды для получения 100% нормы |Теоретически
возможный
% получения мин. веществ из воды |Альтернативный источник |Кол-во продук-
та, обес-печи-вающее получе-ние био-элемен-тов, рав-ное пос-тупаю-щему с
водой | |1 |2 |3 |4 |5 |6 |7 | |Кальций |800 мг |100 мг/л |8,0 л |15 % |Сыр
твердый (1005 мг%)
Брынза (550 мг%)
Петрушка зел. (245мг%)
Творог (160 мг%)
Курага (160 мг%)
Фасоль (150 мг%)
Молоко (120 мг%) |12 г
24 г
49 г
75 г
75 г
80 г
667 г | |Фосфор |1200 мг |1.21) мг/л |1000 л |0,12% |Грибы сушеные (606
мг%)
Фасоль (540 мг%)
Сыр твердый (500 мг%)
Овсяная кру
| |  скачать работу |
Минеральный состав организма |
