El agua es la fuente de la vida. Ninguna criatura viviente en la tierra puede vivir sin ella. El artículo hablará sobre el intercambio de agua y minerales en el cuerpo, así como la importancia de dicho intercambio en la pérdida de peso y el mantenimiento del funcionamiento normal del cuerpo.
El cuerpo humano es sesenta por ciento agua. Su contenido en la sangre alcanza aproximadamente el ochenta por ciento, en el hígado, el setenta por ciento, el tejido muscular, como la sangre, está compuesto casi en su totalidad por agua.
Para que una persona viva plenamente y no experimente problemas de salud, es necesario mantener un equilibrio de líquidos en el cuerpo.
La persona promedio puede pasar sin comer hasta cuarenta días, mientras que sin agua no puede pasar más de diez días.
La eliminación de la humedad del cuerpo se produce debido a la respiración, el sudor y la orina.
La proporción de líquido consumido y excretado por el cuerpo se denomina balance hídrico. Si una persona experimenta falta de humedad, pueden ocurrir fallas y cambios negativos en el cuerpo. La razón es que el agua es un componente importante de todos los tejidos y sistemas del cuerpo humano.
Además del componente de agua, los minerales están presentes en el cuerpo. Si nos centramos en el peso corporal, el porcentaje aproximado de minerales sobre el peso total ronda el cinco por ciento.
Una persona toma la mayoría de las vitaminas y minerales útiles de los alimentos. Por eso es tan importante comer bien y equilibrado. Después de todo, el estado de los órganos internos, el sistema nervioso, la piel, el cabello, los dientes y las uñas depende de los nutrientes.
Intercambio de agua + y minerales + en el cuerpo
Para el buen funcionamiento de todos los sistemas de nuestro cuerpo, es necesario beber suficiente líquido. Se cree que una persona debe consumir al menos dos litros de agua pura por día. Pero esto no es del todo cierto: de hecho, el cálculo de la cantidad individual de agua por día debe hacerse en función del peso, la altura y la edad de una persona.
Metabolismo + y pérdida de peso.
Según estudios, un solo consumo de 0,5 litros de agua supone un treinta por ciento.
Dos litros de agua ayudan a quemar unos cien al día.
250 ml de agua tomados treinta minutos antes de una comida ayudan a reducir la cantidad de alimentos consumidos.
Los científicos han estudiado dos grupos de personas que están perdiendo peso. Los participantes de un grupo bebieron un vaso de agua antes de cada comida. Otros bebieron el agua voluntariamente. Los “bebedores de agua” antes de las comidas terminaron perdiendo un cuarenta por ciento más de peso.
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En las células del cuerpo, el trabajo está constantemente en pleno apogeo: las proteínas, las grasas y los carbohidratos se sintetizan constantemente. Al mismo tiempo, se descomponen compuestos orgánicos complejos y se libera energía.
Los productos de descomposición resultantes (urea, amoníaco y dióxido de carbono) deben ser excretados del cuerpo. Y todos estos procesos son posibles solo con la participación del agua. El agua no solo es un componente importante de todas las células, sino también la base del líquido intercelular, el plasma, la linfa y los jugos digestivos.
El papel del agua en el metabolismo de las proteínas.
El agua juega un papel clave en la síntesis de proteínas. Las enzimas de los jugos gástricos, pancreáticos e intestinales, que también se basan en agua, descomponen los componentes proteicos de los alimentos en aminoácidos que ingresan al torrente sanguíneo y se transportan a las células del cuerpo. Y ya en las células se sintetizan las proteínas necesarias para el organismo. Entonces, gracias a la participación del agua, los órganos y tejidos reciben el material de construcción necesario para el crecimiento y el desarrollo.
El papel del agua en el metabolismo de los carbohidratos
Los carbohidratos son la principal fuente de energía en el cuerpo. Las enzimas de la saliva, los jugos pancreáticos e intestinales descomponen los carbohidratos de los alimentos en glucosa, que se absorbe en la sangre en el intestino delgado. En exceso, se deposita en el hígado como reserva estratégica del organismo en forma de glucógeno. La transformación inversa y el parto también son posibles gracias al medio acuático, es decir, la sangre.
El papel del agua en el metabolismo de las grasas
La formación de grasas en el cuerpo también es imposible sin agua. Las grasas de los alimentos se descomponen en glicerol y ácidos grasos por la acción de las enzimas de los jugos gástricos, pancreáticos e intestinales. Forman grasa en el intestino delgado. En forma de emulsión, se transporta a la linfa y, con ella, al torrente sanguíneo general. El exceso de grasa se almacena en el cuerpo o se utiliza como fuente de energía.
El papel del agua en la termorregulación
El agua, que afecta el metabolismo, produce energía en el cuerpo. Tiene una alta capacidad calorífica - 4200 J/(kg K). Por lo tanto, es una especie de regulador de temperatura en el cuerpo humano. También mantiene la temperatura corporal de acuerdo con la temperatura ambiente.
funcion excretora del agua
El agua es un medio para la eliminación segura de toxinas y productos de desecho (dióxido de carbono, amoníaco, ácido úrico, etc.). El organismo de un adulto sano puede excretar unos 3 litros de líquido al día: a través de las vías urinarias, el recto, las glándulas sudoríparas y los pulmones. Por lo tanto, para garantizar un metabolismo normal, una persona debe reponer la cantidad de líquido que gasta diariamente. Esto es un promedio de 2.5-3 litros de agua.
El agua es esencial
La falta de agua en el cuerpo puede conducir al desarrollo de enfermedades graves. La bebida pura o agua mineral debe prevalecer en la dieta de bebida.
Debe saber: la mayoría de los líquidos consumidos por una persona (té, café, bebidas carbonatadas dulces, alcohol, etc.) contienen sustancias que actúan con el efecto contrario: ayudan a eliminar el agua de las células del cuerpo y no saturarlos con el líquido necesario.
El metabolismo del agua y la sal es un conjunto de procesos de agua y electrolitos que ingresan al cuerpo, su distribución en el ambiente interno y la excreción del cuerpo.
En una persona sana, se mantiene el volumen de agua que libera el cuerpo y la cantidad de agua que ingresa por día, lo que se denomina balance hídrico del cuerpo. También puede considerar el equilibrio de electrolitos: sodio, potasio, calcio, etc. Los indicadores promedio del balance hídrico de una persona sana en reposo se muestran en la Tabla. 12.1, y el balance de electrolitos en la tabla. 12.2.
Valores medios de los parámetros del balance hídrico del cuerpo humano.
El balance diario promedio del metabolismo de ciertas sustancias en humanos
Con diversas influencias perturbadoras (cambios en la temperatura ambiental, diferentes niveles de actividad física, cambios en la naturaleza de la nutrición), los indicadores de equilibrio individuales pueden cambiar, pero se conserva el equilibrio en sí.
En condiciones de patología, se producen desequilibrios con predominio de retención o pérdida de agua.
agua corporal
El agua es el componente inorgánico más importante del cuerpo, proporcionando comunicación entre el medio externo e interno, transporte de sustancias entre células y órganos. Al ser un solvente de sustancias orgánicas e inorgánicas, el agua es el medio principal para el despliegue de los procesos metabólicos. Forma parte de varios sistemas de sustancias orgánicas.
Cada gramo de glucógeno, por ejemplo, contiene 1,5 ml de agua, cada gramo de proteína contiene 3 ml de agua.
Con su participación, se forman estructuras tales como membranas celulares, partículas de transporte de sangre, formaciones macromoleculares y supramoleculares.
En el proceso de metabolismo y oxidación del hidrógeno separado del sustrato, se forma "agua de oxidación" endógena, y su cantidad depende del tipo de sustratos en descomposición y del nivel de metabolismo.
Entonces, en reposo durante la oxidación:
- 100 g de grasa se forman más de 100 ml de agua,
- 100 g de proteína - alrededor de 40 ml de agua,
- 100 g de carbohidratos - 55 ml de agua.
Un aumento en el catabolismo y el metabolismo energético conduce a un fuerte aumento en el agua endógena producida.
Sin embargo, el agua endógena en humanos no es suficiente para proporcionar un ambiente acuoso para los procesos metabólicos, especialmente la excreción de productos metabólicos en forma disuelta.
En particular, un aumento en el consumo de proteínas y, en consecuencia, su conversión final en urea, que se elimina del cuerpo con la orina, conduce a una necesidad absoluta de un aumento en la pérdida de agua en los riñones, lo que requiere una mayor ingesta de agua en el cuerpo.
Cuando se come principalmente carbohidratos, alimentos grasos y una pequeña ingesta de NaCl, la necesidad de agua del cuerpo es menor.
En un adulto sano, el requerimiento diario de agua oscila entre 1 y 3 litros.
La cantidad total de agua en el cuerpo humano es del 44 al 70% del peso corporal, o alrededor de 38 a 42 litros.
Su contenido en los diferentes tejidos varía desde el 10% en el tejido adiposo hasta el 83-90% en los riñones y la sangre; con la edad disminuye la cantidad de agua en el organismo, así como con la obesidad.
Las mujeres tienen un contenido de agua más bajo que los hombres.
El agua corporal forma dos cuerpos de agua:
1. Intracelular (2/3 agua total).
2. Extracelular (1/3 del agua total).
3. En condiciones de patología, aparece un tercer espacio de agua: el agua de las cavidades del cuerpo: abdominal, pleural, etc.
El espacio de agua extracelular incluye dos sectores:
1. Sector de agua intravascular, es decir plasma sanguíneo, cuyo volumen es aproximadamente el 4-5% del peso corporal.
2. El sector de agua intersticial, que contiene 1/4 de toda el agua corporal (15% del peso corporal) y es el más móvil, cambiando de volumen con exceso o falta de agua en el cuerpo.
Toda el agua del cuerpo se renueva en aproximadamente un mes y el espacio de agua extracelular, en una semana.
Hiperhidratación del cuerpo
La ingesta excesiva y la formación de agua con una excreción inadecuadamente baja del cuerpo conduce a la acumulación de agua, y este cambio en el equilibrio hídrico se denomina hiperhidratación.
Con la sobrehidratación, el agua se acumula principalmente en el sector de agua intersticial.
Intoxicación por agua
Un grado significativo de hiperhidratación se manifiesta por intoxicación por agua.
Al mismo tiempo, en el sector del agua intersticial, la presión osmótica se vuelve más baja que en el interior de las células, estas absorben agua, se hinchan y la presión osmótica en ellas también se reduce.
Como resultado del aumento de la sensibilidad de las células nerviosas a la disminución de la osmolaridad, la intoxicación por agua puede ir acompañada de excitación de los centros nerviosos y calambres musculares.
Deshidratación corporal
La ingesta y formación insuficiente de agua o su liberación excesiva conducen a una disminución de los espacios hídricos, principalmente en el sector intersticial, lo que se denomina deshidratación.
Esto se acompaña de espesamiento de la sangre, deterioro de sus propiedades reológicas y alteraciones hemodinámicas.
La falta de agua en el cuerpo en una cantidad del 20% del peso corporal conduce a la muerte.
Regulación del balance hídrico corporal
El sistema de regulación del balance hídrico proporciona dos procesos homeostáticos principales:
en primer lugar, mantener la constancia del volumen total de líquido en el cuerpo y,
en segundo lugar, la distribución óptima del agua entre espacios de agua y sectores del cuerpo.
Entre los factores para mantener la homeostasis del agua se encuentran la presión osmótica y oncótica de los fluidos en los espacios acuáticos, la presión arterial hidrostática e hidrodinámica, la permeabilidad de las barreras histohemáticas y otras membranas, el transporte activo de electrolitos y no electrolitos, los mecanismos neuroendocrinos de regulación de la actividad de los riñones y otros órganos excretores, así como el comportamiento de beber y la sed.
Intercambio agua-sal
El balance hídrico del cuerpo está íntimamente relacionado con el intercambio de electrolitos. La concentración total de minerales y otros iones crea una cierta cantidad de presión osmótica.
La concentración de iones minerales individuales determina el estado funcional de los tejidos excitables y no excitables, así como el estado de permeabilidad de las membranas biológicas; por lo tanto, se acostumbra hablar del metabolismo del agua y los electrolitos (o sal).
Intercambio de electrolitos de agua
Dado que la síntesis de iones minerales en el cuerpo no se lleva a cabo, deben ingerirse con alimentos y bebidas. Para mantener el equilibrio de electrolitos y, en consecuencia, la actividad vital, el cuerpo debe recibir aproximadamente 130 mmol de sodio y cloro, 75 mmol de potasio, 26 mmol de fósforo, 20 mmol de calcio y otros elementos por día.
El papel de los electrolitos en la vida del cuerpo.
La homeostasis de electrolitos requiere la interacción de varios procesos: entrada en el cuerpo, redistribución y depósito en las células y su microambiente, y excreción del cuerpo.
La admisión al cuerpo depende de la composición y propiedades de los alimentos y el agua, las características de su absorción en el tracto gastrointestinal y el estado de la barrera entérica. Sin embargo, a pesar de las amplias fluctuaciones en la cantidad y composición de nutrientes y agua, el equilibrio agua-sal en un cuerpo sano se mantiene constantemente debido a los cambios en la excreción con la ayuda de los órganos excretores. El papel principal en esta regulación homeostática lo desempeñan los riñones.
Regulación del metabolismo agua-sal.
La regulación del metabolismo del agua y la sal, como la mayoría de las regulaciones fisiológicas, incluye enlaces aferentes, centrales y eferentes. El enlace aferente está representado por una masa de aparatos receptores del lecho vascular, tejidos y órganos que perciben cambios en la presión osmótica, volumen de líquidos y su composición iónica.
Como resultado, se crea una imagen integrada del estado del equilibrio agua-sal en el cuerpo en el sistema nervioso central. La consecuencia del análisis central es un cambio en el comportamiento de beber y comer, una reestructuración del tracto gastrointestinal y el sistema de excreción (principalmente la función renal), implementado a través de enlaces eferentes de regulación. Estos últimos están representados por influencias nerviosas y, en mayor medida, hormonales.publicado econet.ru
Anteriormente ya se han considerado las funciones biológicas del agua y su contenido en el cuerpo humano. En esta sección, consideraremos algunos ejemplos específicos de la participación del agua en el metabolismo.
La necesidad de agua del cuerpo depende de muchos factores: la temperatura ambiente, la naturaleza de la actividad, la composición de los alimentos consumidos. Una persona satisface la necesidad de agua a expensas de fuentes exógenas y endógenas. Las fuentes exógenas incluyen alimentos sólidos y líquidos, bebidas. El consumo de agua exógena está regulado por la sensación de sed, que ocurre debido a un aumento en la presión osmótica del plasma sanguíneo y la linfa con una mayor excreción de agua del cuerpo, o con una restricción de su ingesta con alimentos, así como con el consumo excesivo de sales minerales. El agua endógena se forma dentro del cuerpo durante la oxidación de moléculas biológicas. Cuando se oxidan diversas sustancias, se sintetizan diferentes cantidades de agua endógena: cuando se oxidan 100 g de grasa, se forman 107 g de agua; 100 g de proteína - 41 g; 100 g de carbohidratos - 55 g La formación de agua endógena aumenta durante el trabajo muscular, así como cuando el cuerpo se enfría.
La redistribución de agua dentro del cuerpo ocurre constantemente. Durante el trabajo muscular intenso, que requiere una gran cantidad de energía en forma de ATP, se produce un cambio en la distribución del agua entre el plasma sanguíneo, la linfa y los fluidos intercelulares e intracelulares. El intenso trabajo de los músculos conduce a un aumento de la concentración de ácido láctico y cationes Na+ en las células y el líquido intercelular, lo que provoca un aumento de la entrada de agua en las células y el líquido intercelular, y del contenido de agua en el plasma sanguíneo. , por el contrario, disminuye.
La excreción de agua del cuerpo se produce con orina (1,5-1,6 litros por día), luego (0,5-0,6 litros), aire exhalado (0,4 litros), heces (0,2 litros). Las pérdidas de agua con el sudor y el aire exhalado aumentan significativamente durante el trabajo muscular prolongado. El estado del cuerpo se ve afectado negativamente tanto por la falta como por el exceso de agua. Con un exceso de agua, aumenta la carga sobre el corazón y los riñones, y las sustancias orgánicas y minerales esenciales se eliminan del cuerpo. Con la falta de agua, aumenta la viscosidad de la sangre, lo que dificulta el trabajo del corazón, la excreción de productos metabólicos puede retrasarse, cuya alta concentración conduce a trastornos metabólicos.
El agua juega un papel importante en el metabolismo de los carbohidratos, lípidos y proteínas. Como se muestra arriba, la vía principal para la descomposición de proteínas, polisacáridos y lípidos es la hidrólisis, que procede con la participación de las enzimas correspondientes que pertenecen a la clase de hidrolasas. Los aminoácidos se caracterizan por la desaminación hidrolítica con formación de hidroxiácidos, y la hidrólisis de asparagina y glugamina conduce a la formación de ácidos aspártico y glutámico, respectivamente. De fundamental importancia en el metabolismo energético es la hidrólisis del enlace macroérgico en la molécula de ATP (en traducción, la hidrólisis de GTP).
El segundo proceso, donde el agua juega el papel de sustrato, son las reacciones de hidratación asociadas con la adición de agua en el sitio de ruptura del doble enlace. Se pueden encontrar ejemplos de reacciones de hidratación en cualquier tipo de intercambio. No prescindir de la participación del agua y algunos procesos biosintéticos. Por ejemplo, la aminación directa de hidroxicetoácidos, principalmente ácido a-cetoglutárico, la síntesis de ácidos grasos superiores y otros procesos.
Algunos cationes tienen un efecto específico sobre la retención y eliminación de agua de las células y tejidos del cuerpo. Los cationes Na+, por ejemplo, provocan la retención de agua, y los cationes K+ y Ca2+, por el contrario, provocan la eliminación de agua de las células y tejidos del organismo.
Los riñones son un órgano a cuyo nivel se produce la regulación hormonal del metabolismo del agua. Por un lado, la hormona diurética secretada por la glándula pituitaria anterior promueve una mayor excreción de agua del cuerpo con la orina (diuresis), por otro lado, la hormona antidiurética (vasopresina) formada por la glándula pituitaria posterior aumenta la absorción de agua en los túbulos renales, reduciendo así la diuresis.
El metabolismo mineral está muy relacionado con el metabolismo del agua, del que hablaremos en la siguiente sección.
El agua es la base de todos los fluidos biológicos: sangre, linfa, líquido cefalorraquídeo, orina, jugos digestivos, líquido intersticial.
El cuerpo de los animales consiste en 60-70% de agua, que se divide en intracelular y extracelular. La mayor cantidad de agua está contenida dentro de las células. El líquido extracelular incluye plasma sanguíneo, líquido intersticial y linfa. La base del agua extracelular e intracelular es el agua libre. El agua, que forma parte de los sistemas coloidales, se llama ligada. Debido a la acción de las enzimas, el agua está incluida en numerosas reacciones bioquímicas: hidrólisis, hidratación, síntesis de todas las sustancias orgánicas, procesos de respiración celular. El agua sirve como medio en el que tienen lugar todas las reacciones bioquímicas del cuerpo. El agua se usa en el cuerpo para formar varios secretos y se pierde con el sudor, las heces, el vapor de aire exhalado y la orina.
En un animal sano, hay un balance de agua en el cuerpo. Los riñones, los pulmones, la piel, el tracto gastrointestinal y las glándulas endocrinas participan en el intercambio de agua. Los riñones sirven como el órgano principal para la regulación del metabolismo del agua. En condiciones de falta de agua, excretan poca orina, pero muy concentrada. Con exceso de agua, los riñones excretan grandes cantidades de orina diluida. La capacidad de los riñones para cambiar la concentración de orina se ve afectada en la enfermedad renal grave.
Los pulmones excretan agua en forma de vapor de agua. Esto se debe al hecho de que el aire en los alvéolos a temperatura corporal está saturado con vapor de agua. La cantidad de agua excretada a través de los pulmones depende del metabolismo, la frecuencia respiratoria y la temperatura corporal. Con el aumento de la actividad muscular, fiebre, excitación, aumenta el volumen de respiración y, en consecuencia, aumenta la cantidad de agua excretada.
A través de la piel, la pérdida de agua se produce por evaporación y sudor. La evaporación del agua por la piel depende de la diferencia de temperatura entre el cuerpo y el ambiente externo. El sudor es la secreción de las glándulas sudoríparas. La sudoración ocurre periódicamente y está asociada con un aumento en la temperatura del aire. La capacidad del cuerpo para excretar sudor de diferente composición es una reacción adaptativa. A altas temperaturas ambientales en animales con aclimatación insuficiente, se libera sudor, cuya composición se acerca a la composición del plasma sanguíneo.
Una cierta cantidad de agua se forma en el cuerpo en el proceso de oxidación de ciertas sustancias. Por ejemplo, cuando se oxidan 100 g de grasa, se forman 87 ml de agua. Los caballos consumen un promedio de 40-50 litros de agua por día, el ganado - 40-90 litros, los cerdos - 10-20 litros.
La regulación del metabolismo agua-sal la lleva a cabo el hipotálamo, situado en el diencéfalo. El hipotálamo contiene el centro de la sed y receptores especiales. Estas estructuras están asociadas con osmorreceptores. Los osmorreceptores son células muy sensibles a los cambios en la presión osmótica del medio interno. Los osmorreceptores se encuentran en el hipotálamo, así como en los vasos sanguíneos del hígado, riñones, bazo, tracto digestivo, en la zona reflexogénica del seno carotídeo. Parte de los osmorreceptores se refiere a los mecanorreceptores, ya que responden a cambios en el volumen celular cuando entra líquido o sale de ella en caso de un cambio en la presión osmótica del medio. Otros osmorreceptores son quimiorreceptores y registran la concentración de ciertos iones. Entre estos receptores, son importantes los receptores especializados de Na, así como los receptores de calcio y magnesio. Los osmorreceptores, al percibir cambios en la presión osmótica, transmiten información al hipotálamo, que regula la secreción de hormonas por parte de la glándula pituitaria.
La información sobre la presión osmótica ingresa al hipotálamo no solo desde los osmorreceptores, sino también desde los volomorreceptores, receptores que responden a los cambios en el volumen del líquido intravascular e intracelular. Estos receptores se localizan en las aurículas, el ventrículo derecho y la vena cava. Los impulsos de los volumoreceptores ingresan al SNC a través de fibras aferentes del nervio vago.
Presión osmótica: presión de difusión que asegura el movimiento del solvente a través de una membrana semipermeable. Normalmente, en animales y humanos es de 7,6 atm (7,6 x 10 5 Pa). La desviación del valor de este parámetro de la norma es potencialmente mortal. Por lo tanto, se han formado en el cuerpo mecanismos confiables para la regulación de la presión osmótica, la cantidad de sales y agua.
Con la deshidratación del cuerpo, aumenta la concentración de sustancias osmóticamente activas en el plasma sanguíneo, aumenta la presión osmótica, se excitan los osmorreceptores y se inhibe la producción de hormona adrenocorticotrópica (ACTH), y aumenta la secreción de hormona antidiurética. Esta hormona aumenta la reabsorción de agua en el asa de Henle, inhibe los procesos de reabsorción de sal, al tiempo que aumenta la filtración en los glomérulos de Malpighi. Esto conduce a la retención de agua en los tejidos, la eliminación de sales del cuerpo y la normalización de la presión osmótica de los fluidos.
Con un exceso de agua en el cuerpo (hiperhidratación), la concentración de sustancias osmóticamente activas disueltas en la sangre disminuye y su presión osmótica cae. La formación de hormona antidiurética (ADH) disminuye, mientras que la ACTH, por el contrario, aumenta. La hormona adrenocorticotrópica estimula la función de la zona glomerular de la corteza suprarrenal, donde se producen los mineralocorticoides, así como la zona fascicular, que produce los glucocorticoides.
De los mineralocorticoides, la aldosterona es la más activa y de los glucocorticoides, la cortisona es la más activa. Estas hormonas estrechan la luz de los vasos eferentes, inhiben la reabsorción de agua y aumentan la reabsorción de sales.
El mantenimiento de una presión osmótica sanguínea óptima se asocia con un comportamiento de bebida específico inducido por la sed.
La sed en los animales ocurre con una disminución en el contenido de agua en el cuerpo o con un aumento en la concentración de sodio y está asociada con la irritación de muchos receptores. Durante la bebida, el agua reduce la sed muy rápidamente debido a una disminución en el flujo de impulsos desde los osmorreceptores del tracto gastrointestinal al centro de bebida. Entonces el agua es absorbida y entra en la circulación general, el medio interno vuelve a ser isotónico y se produce una verdadera saturación de agua.
