Никто не станет спорить с тем, что вода жизненно важна для организма человека. Наше тело – это сложная система непрерывного потока воды. Как же работает этот механизм? Какие функции он выполняет? Почему его называют круговоротом? Об этом в книге «Вам прописана вода» рассказывает доктор Кристофер Вазей.
Водный цикл делится на три основных этапа: поступление воды в организм, поглощение ее клетками и выведение.
Поступление воды в организм
В наш организм вода проникает по пищевому пути, через легкие и кожу.
Пищевой путь
Это основной способ поступления воды в наш организм. Каждый день мы выпиваем то или иное количество воды, а также потребляем ее вместе с продуктами питания. Согласно рекомендациям Всесоюзной организации здравоохранения, норма потребления воды для взрослого человека среднего телосложения составляет 1,5-2 литра в сутки. Более точно можно определить свою норму из расчета 30 мл на 1 килограмм массы тела.
Безусловно, выстраивая свой питьевой режим, следует учитывать индивидуальные особенности организма и состояние здоровья. Однако, следует помнить общее правило: никакие напитки не заменят чистую воду. Каких бы правил питания мы не придерживались, нашему организму нужна питьевая вода.
Легкие
Вода в виде пара проникает в наш организм через легкие, когда мы вдыхаем воздух. Не очень интенсивное, но все же довольно существенное поглощение влаги из воздуха происходит через альвеолы. У человека этот механизм развит слабо, поэтому процесс происходит пассивно. Но в природе есть организмы (например, некоторые насекомые), которые восполняют потребность в воде исключительно посредством дыхания.
Кожные покровы
Еще один способ поступления воды в организм – контакт с кожей. Количество влаги, получаемое телом в этом случае очень мало. В противном случае каждый раз при погружении в воду наше тело достигало бы невероятных объемов.
Однако, этот почти незаметный способ проникновения воды в организм незаменим в определенных терапевтических целях. Так, для облегчения неприятных симптомов у людей, получивших сильные солнечные ожоги или, в силу разных причин, страдающих обезвоживанием, им не только дают пить воду, но и оборачивают их тела тканью, смоченной в воде, чтобы исключить тяжелую дегидратацию организма.
Очевидно, что кожа и легкие играют второстепенную роль в обеспечении организма водой. Основная функция по транспортировке воды извне возложена на пищеварительный тракт. На тот случай, если воды будет поступать недостаточно, организм может использовать свой уникальный механизм по восполнению недостающей ему воды путем образования метаболической жидкости.
Метаболическая жидкость
Метаболическая жидкость образуется из твердых компонентов пищи в процессе преобразования жиров и углеводов в энергию. В результате химических реакций ряд неиспользуемых в качестве энергии компонентов преобразуется в продукты обмена веществ (это и есть метаболическая жидкость) и токсины, которые необходимо вывести из организма.
Процесс выведения происходит не сразу, жидкость должна проделать достаточно долгий путь, прежде чем попадет в органы выделения. В это время метаболическая жидкость в условиях острого дефицита воды в организме может способствовать его гидратации.
Очень важно учесть, что, во-первых, организм человека способен вырабатывать всего около 300 г метаболической жидкости в сутки, а, во-вторых, эта жидкость все же является продуктом переработки и содержит токсичные отходы. В условиях достаточного насыщения организма водой метаболическая жидкость не используется организмом и просто выводится из организма.
Следовательно, этот способ гидратации организма можно рассматривать только как экстренную меру, дающую организму возможность выжить, но имеющую неприятные последствия.
Поглощение (абсорбция) и процессы обмена воды
Абсорбция воды в организме происходит посредством осмоса.
Осмос
Осмос – это процесс, при котором вода проникает сквозь клеточную мембрану из одного участка тканей в другой. Жидкости разной плотности разделены проницаемой мембраной. Плотность жидкости в данном случае обусловлена содержанием в ней во взвешенном состоянии твердых частиц.
Вода из менее плотной жидкости двигается в более плотную и перемещается до тех пор, пока концентрация их не станет равной. Количество воды, проходящее сквозь мембрану, зависит от силы осмотического давления, которая, в свою очередь, зависит как раз от разницы между плотностями жидкостей. Если концентрация жидкостей, находящихся в соседних тканях, станет равной, сила осмотического давления будет равна нулю.
Некоторые мембраны имеют избирательную проводимость. Другими словами, помимо воды они могут пропускать твердые частицы (например, минералы, глюкозу). Как правило, пропуск твердых частиц происходит в обратном жидкости направлении. Перемещение твердых частиц идет менее интенсивно, чем движение воды, но все же этот процесс в некоторой степени также способствует равновесию плотности жидкости в соседних клетках.
Осмотический процесс осуществляется во всех клеточных мембранах и слизистых оболочках, в результате ткани снабжаются водой, обеспечивается непрерывный обмен жидкостей в организме.
Обмен между кишечником и кровью
Прежде чем попасть в ткани организма, вода из пищеварительного тракта направляется в кровь. Непосредственно во рту процесс всасывания практически не происходит, лишь незначительное количество воды всасывается капиллярами, расположенными под языком.
В желудке процесс всасывания также происходит слабо, поскольку основная работа этого органа – переваривание. По желудку вода проходит достаточно быстро и попадает в кишечник. Если кишечник хорошо насыщен водой, некоторое ее количество задержится в желудке и будет поступать в кишечник по мере необходимости.
Слизистые оболочки кишечника настолько пронизаны капиллярами, что осмотический процесс здесь происходит очень легко, именно поэтому основная часть воды (до 90 %) всасывается в тонком кишечнике. Следует отметить, что во время приема пищи всасывание воды в кровь также происходит, но медленнее.
Любое количество воды, которое приемлемо для нашего организма, будет усвоено. Вся вода, проходящая через тонкий кишечник, абсорбируется. Поступление жидкости из кишечника в кровь, а из крови в ткани организма обеспечивают капилляры.
Капилляры
Капилляры – это очень тонкие кровеносные сосуды. Их часто сравнивают с волосками, недаром латинское capillarys означает «волос». На самом деле капилляры значительно тоньше волоса, они настолько тонки, что красные кровяные тельца могут передвигаться по ним только друг за другом, а если по каким-то причинам капилляры сужаются, то это движение останавливается.
В нашем организме огромное количество капилляров, так как все ткани нуждаются в питании. Вода очень легко проходит через их тонкие стенки. Приспособиться к изменениям объема жидкости в организме капиллярам помогает свойство сужаться и расширяться.
Обмен между кровью и внеклеточной жидкостью
Вода, попадающая в организм через желудочно-кишечный тракт, снижает концентрацию крови и сокращает осмотическое давление крови. С внешней стороны кровеносных сосудов содержится внеклеточная жидкость, плотность которой близка к плотности крови. Это обеспечивает осмотический обмен в обоих направлениях: питательные вещества из крови поступают во внеклеточную жидкость, а из внеклеточной жидкости токсины выводятся в кровь.
Как только вода поступает в кровь, плотность последней снижается, это стимулирует осмотический перенос воды во внеклеточную жидкость. Этот процесс идет непрерывно, следовательно, внеклеточная жидкость постоянно обновляется, межтканевое пространство своевременно избавляется от токсинов. При достаточном насыщении организма водой объем внеклеточной жидкости поддерживается на необходимом уровне. В случае обезвоживания организма ее количество сокращается, что может привести к ряду заболеваний.
Обмен между внеклеточной жидкостью и клетками организма
Клетки – это конечный пункт назначения на всем пути движения воды по организму, так как именно здесь происходят основные биохимические реакции. До 70 % воды, находящейся в организме, содержится в клетках.
Вода из внеклеточной жидкости поступает в клетки также благодаря осмосу, либо через специальные насосы, расположенные по всей поверхности клетки. Насосы выполняют еще и функцию контроля над процессом продвижения воды.
Организм человека очень быстро реагирует на дефицит воды. В условиях обезвоживания клетки не ждут высвобождаемую воду из внеклеточной жидкости, а начинают активно «отбирать» ее. В результате объем межклеточной жидкости уменьшается, концентрация токсинов возрастает.
Выведение воды из организма
Использованная для обеспечения жизнедеятельности клетки вода должна выйти из организма, так как она уже отдала принесенные с собой питательные вещества и «накопила» в себе токсичные отходы.
Из клетки вода возвращается во внеклеточную жидкость, затем в кровь, а уже из крови поступает в органы выделения, завершая тем самым свой круговорот в организме. Выведение воды из тела человека происходит через почки, кожу, легкие и кишечник.
Почки
Почки являются главным органом, отвечающим за выведение воды из организма. Ежедневно вместе с мочой мы теряем не менее 1,5 л жидкости. При усвоении белков в организм выделяются мочевина и мочевая кислота. Для того, чтобы снизить концентрацию мочевины и избежать раздражения слизистых мочевыводящих путей, а также для ее более эффективного выведения требуется большое количество воды (не мене. 1,5 литров в сутки).
Кожа
Через кожу вода с содержащимися в ней продуктами переработки выводится из организма вместе с потом. На одном квадратном сантиметре нашей кожи расположено до 120 потовых желез. Потери жидкости через потоотделение составляю 500-600 г в сутки (в жаркую погоду и при повышенной физической активности объем потерь значительно увеличивается).
Процесс фильтрации в потовых железах похож на тот механизм, который работает в почечных клубочках. Образовавшийся пот на поверхность кожи выводится через очень маленькие канальца.
Процесс выведения жидкости через кожу не только обеспечивает освобождение организма от лишней воды и токсинов, но и выполняет терморегулирующую функцию: испарение влаги с поверхности кожи понижает температуру тела. В результате обезвоживания нарушается работа многих систем организма, в том числе и потоотделения.
Лёгкие
В процессе дыхания через легкие из организма также выводится значительное количество жидкости: от 300 до 500 граммов в день. Во время интенсивной физической нагрузки этот объем увеличивается, так как возрастает степень увлажнения слизистых дыхательных путей.
Кишечник
Через кишечный тракт организм выводит меньше всего жидкости – до 150 граммов в сутки. Этот объем «заложен в программу» стабильной работы организма. При диарее, вызванной, например, кишечной инфекцией, потери воды увеличиваются, организму может грозить обезвоживание. В этом случае насыщение организма водой особенно важно.
Выведением завершается круговорот воды в организме. Каждый уровень прохождения воды является важным аспектом водного цикла. В результате обезвоживания нарушение работы одного уровня влечет за собой сбой всей системы, а это, к сожалению, чревато развитием многих заболеваний.
Предотвратить болезни легче, чем их лечить. Питьевой режим – очень действенная профилактическая мера. Это путь к долгой, здоровой и активной жизни!
