Dospělý člověk za normálních podmínek spotřebuje asi 2,5 litru vody denně. Kromě toho se v těle tvoří asi 300 ml metabolické vody, jako jeden z konečných produktů energetické výměny. Podle potřeby člověk během dne ztrácí asi 1,5 litru vody ve formě moči, 0,9 litru odpařováním plícemi a kůží (bez pocení) a přibližně 0,1 litru stolicí. Výměna vody za normálních podmínek tedy nepřesahuje 5 % tělesné hmotnosti za den. Zvyšující se tělesná teplota a vysoce kalorické potraviny podporují uvolňování vody kůží a plícemi a zvyšují její spotřebu.
Zbavení těla vody a minerálních solí způsobuje vážné poškození a smrt.
Normální fungování tkání je zajištěno nejen přítomností určitých solí v nich, ale také jejich přesně stanovenými kvantitativními poměry. Při nadměrném příjmu minerálních solí do organismu se mohou ukládat ve formě zásob. Sodík a chlór se ukládají v podkoží, draslík v kosterním svalstvu, vápník a fosfor v kostech.
Všechny minerální prvky potřebné pro tělo přicházejí s jídlem a vodou. Většina minerálních solí se snadno vstřebává do krve; Z těla se vylučují především močí a potem. Při intenzivní svalové aktivitě se zvyšuje potřeba některých minerálů.
Regulaci metabolismu vody řídí především hormony hypotalamu, hypofýzy a nadledvinek. Minerální soli vytvářejí určitý osmotický tlak, který je tak nezbytný pro život buněk.
Při smíšené stravě dostává dospělý člověk všechny potřebné minerály v dostatečném množství.
Vitamíny hrají roli katalyzátorů v metabolických procesech. Jsou to látky chemické povahy nezbytné pro normální metabolismus, růst, vývoj organismu, udržení vysoké výkonnosti a zdraví.
Vitamíny se dělí na rozpustné ve vodě (skupina B, C, R atd.) A.
rozpustné v tucích (A, D, E, K).
Dostatečný příjem vitamínů do těla závisí na správné stravě
a normální funkce trávicích procesů; některé vitamíny (K, B) jsou syntetizovány bakteriemi ve střevech. Nedostatečný příjem vitamínů do těla (hypovitaminóza) nebo jejich úplná absence (avitaminóza) vede k narušení mnoha funkcí.
Vitamíny- biologicky aktivní látky různé chemické povahy. Potřebujeme je pro normální metabolismus a průběh fyziologických procesů, vývoj a růst organismu, zvyšování jeho odolnosti vůči různým nepříznivým faktorům prostředí.
Vitamín A- nezbytný pro normální růst a vývoj těla.
Vitamin B1- hraje důležitou roli ve funkci trávicích orgánů a centrálního nervového systému (CNS)
Vitamin B2- hraje důležitou roli v metabolismu sacharidů, bílkovin a tuků, v procesech dýchání tkání a podporuje tvorbu energie v těle.
Vitamín C(Kyselina askorbová) – zvyšuje odolnost organismu vůči škodlivým faktorům prostředí, zejména infekčním agens.
Vitamín D- reguluje transport vápníku a fosfátů, podílí se na syntéze kostní tkáně a podporuje její růst.
Bazální metabolismus, faktory ovlivňující jeho hodnotu. Definiční podmínky. Denní výdej energie na různé činnosti.
Podle aktivity organismu a vlivu faktorů prostředí na něj se rozlišují tři úrovně energetického metabolismu: bazální metabolismus, energetický výdej v klidu a energetický výdej při různých typech práce.
BX- spotřeba energie je spojena s udržováním minimální úrovně oxidačních procesů nezbytných pro život buněk a s činností neustále pracujících orgánů a systémů - dýchacích svalů, srdce, ledvin, jater. Část energetického výdeje za podmínek bazálního metabolismu je spojena s udržením svalového tonusu. Uvolňování tepelné energie během všech těchto procesů zajišťuje produkci tepla, která je nezbytná k udržení tělesné teploty na konstantní úrovni, obvykle přesahující teplotu vnějšího prostředí.
Definiční podmínky bazální metabolismus: subjekt musí být
1) ve stavu svalového klidu (ležení s uvolněnými svaly), aniž by byl vystaven podráždění, které způsobuje emoční stres;
2) nalačno, tj. 12-16 hodin po jídle;
3) při venkovní teplotě „komfort“ (18-20 °C), která nezpůsobuje pocit chladu ani horka.
BX určeno ve stavu bdělosti. Během spánku je úroveň oxidačních procesů a tím i energetický výdej těla o 8–10 % nižší než v klidu v bdělém stavu. Základní metabolismus pro většinu zdraví dospělí v průměru asi 1800-2100 kalorií. Při aktivní svalové aktivitě se spotřeba energie velmi rychle zvyšuje: a čím těžší je taková svalová práce, tím více energie člověk utratí.
Voda u dospělého je to 60% a u novorozence - 75% tělesné hmotnosti. Je to prostředí, ve kterém probíhají metabolické procesy v buňkách, orgánech a tkáních. Nepřetržitý přísun vody do těla je jednou z hlavních podmínek pro udržení jeho životních funkcí. Asi 70 % veškeré vody v těle je součástí protoplazmy buněk, tvořících tzv intracelulární voda. Extracelulární voda obsažen v tkanina nebo intersticiální tekutina(asi 25 %) a voda krevní plazmy(kolem 5 %). Bilance vody se skládá z její spotřeby a vylučování. Člověk přijme s jídlem asi 750 ml vody denně, ve formě nápojů a čisté vody asi 630 ml. Při procesu metabolismu při oxidaci bílkovin, sacharidů a tuků vzniká asi 320 ml vody. Při odpařování z povrchu kůže a plicních sklípků se denně uvolňuje asi 800 ml vody. Stejné množství je nutné k rozpuštění osmoticky aktivních látek vylučovaných ledvinami při maximální osmolaritě moči. 100 ml vody se vyloučí stolicí. Proto je minimální denní potřeba asi 1700 ml vody.
Přísun vody je regulován její potřebou, projevující se pocitem žízně, který závisí na osmotické koncentraci látek v kapalinách a jejich objemu. Tento pocit nastává při stimulaci pitného centra hypotalamu.
Tělo potřebuje neustálý přísun nejen vody, ale i minerálních solí (regulace metabolismu voda-sůl je popsána v kapitole 8).
Minerální soli.Sodík(Na+) je hlavní kation v extracelulárních tekutinách. Jeho obsah v extracelulárním prostředí je 6-12krát vyšší než obsah v buňkách. Sodík v množství 3-6 g denně se do těla dostává ve formě kuchyňské soli a vstřebává se především v tenkém střevě. Úloha sodíku v těle je různorodá. Podílí se na udržování acidobazického stavu, osmotického tlaku extracelulárních a intracelulárních tekutin, podílí se na tvorbě akčního potenciálu a ovlivňuje činnost téměř všech tělesných systémů; má velký význam při vzniku řady onemocnění. Zejména se předpokládá, že sodík zprostředkovává rozvoj arteriální hypertenze jak zvýšením objemu extracelulární tekutiny, tak zvýšením mikrovaskulární rezistence. Rovnováhu sodíku v těle udržuje především činnost ledvin (viz kapitola 8).
Nejdůležitějšími zdroji sodíku jsou kuchyňská sůl, masové konzervy, sýr feta, sýr, okurky, rajčata, kysané zelí a solené ryby. Při nedostatku kuchyňské soli dochází k dehydrataci, nechutenství, zvracení a svalovým křečím; v případě předávkování - žízeň, deprese, zvracení. Neustálý nadbytek sodíku zvyšuje krevní tlak.
Draslík(K+) je hlavní kation v intracelulární tekutině. Buňky obsahují 98 % draslíku. Draslík se vstřebává v tenkém a tlustém střevě. Draslík je zvláště důležitý kvůli své potenciálotvorné úloze na úrovni udržování klidového membránového potenciálu. Draslík se také aktivně podílí na regulaci rovnováhy acidobazického stavu buněk. Je to faktor udržující osmotický tlak v buňkách. Regulaci jeho vylučování provádějí především ledviny (viz kapitola 8).
Na draslík jsou nejbohatší brambory se slupkou, česnek, petržel, dýně, cuketa, sušené meruňky, meruňky, rozinky, sušené švestky, banány, meruňky, luštěniny, maso, ryby.
Při nedostatku draslíku je pozorována ztráta chuti k jídlu, arytmie a snížený krevní tlak; v případě předávkování - svalová slabost, poruchy srdečního rytmu a funkce ledvin.
Vápník(Ca 2+) má vysokou biologickou aktivitu. Je hlavní strukturální složkou kosterních kostí a zubů, obsahuje asi 99 % veškerého Ca 2+. Děti potřebují velké množství vápníku kvůli rychlému růstu kostí. Vápník se primárně vstřebává do dvanáctníku ve formě jednosytných solí kyseliny fosforečné. Přibližně 3/4 vápníku je vylučováno trávicím traktem, kam vstupuje endogenní vápník se sekrety trávicích žláz, a */4 ledvinami. Role vápníku ve fungování těla je skvělá. Vápník se podílí na tvorbě akčního potenciálu, nastartování svalové kontrakce, je nezbytnou součástí systému srážení krve, zvyšuje reflexní dráždivost míchy a působí sympatikotropně.
Hlavními dodavateli vápníku jsou mléko a mléčné výrobky, sýry, játra, ryby, vaječný žloutek, rozinky, obiloviny, datle.
Při nedostatku vápníku se objevují svalové křeče, bolesti, křeče, ztuhlost, u dětí - deformace kostí, u dospělých - osteoporóza, u sportovců - křeče, tinitus, hypotenze. V případě předávkování je zaznamenána ztráta chuti k jídlu, hmotnost, slabost, horečka a zácpa. Regulaci provádějí především hormony - tyreokalcitonin, parathormon a vitamin Z) 3 (viz kap. 10).
Hořčík(Mg 2+) je v ionizovaném stavu obsažen v krevní plazmě, červených krvinkách a kostní tkáni ve formě fosfátů a hydrogenuhličitanů. Hořčík má protikřečový a vazodilatační účinek, stimuluje střevní motilitu a zvyšuje sekreci žluči. Je součástí mnoha enzymů, které uvolňují energii z glukózy, stimuluje aktivitu enzymů a má uklidňující účinek na srdce a nervový systém.
Hořčík se nachází v celozrnném pečivu, obilovinách (pohanka, celozrnná rýže, ovesné vločky), slepičích vejcích, fazolích, hrášku, banánech, špenátu. Mléko a mléčné výrobky obsahují malé množství hořčíku, ale dobře se vstřebávají.
Při nedostatku hořčíku jsou pozorovány křeče, bolesti svalů, závratě, apatie a deprese. Nedostatek hořčíku zvyšuje obsah vápníku v srdci a kosterním svalstvu, což vede k poruchám srdečního rytmu a dalším onemocněním. V případě předávkování jsou inhibovány funkce dýchacího systému a centrálního nervového systému.
Chlór(SG) se podílí na tvorbě žaludeční šťávy, do lidského organismu se dostává jako součást kuchyňské soli a spolu se sodíkem a draslíkem se podílí na tvorbě membránového potenciálu a vedení nervových vzruchů, udržuje acidobazickou rovnováhu, podporuje transport oxidu uhličitého červenými krvinkami. Chlór se může ukládat v kůži a přetrvávat v těle, pokud je užíván v nadměrném množství.
Chlor se nachází především v kuchyňské soli, masových konzervách, sýrech a sýrech feta.
Při nedostatku chlóru se pozoruje pocení, průjem, nedostatečná sekrece žaludeční šťávy a vzniká otok. Ke zvýšení obsahu chlóru dochází při dehydrataci organismu a při poruše vylučovací funkce ledvin.
Fosfor(P) je životně důležitá látka, součást kostní tkáně a je hlavní součástí buněčných jader nervového systému, zejména mozku. Aktivně se podílí na metabolismu bílkovin, tuků a sacharidů; nezbytné pro tvorbu kostí a zubů, normální fungování nervového systému a srdečního svalu; podílí se na syntéze enzymů, proteinů a nukleových kyselin (DNA a RNA). Fosfor se nachází v tělesných tkáních a potravinách ve formě kyseliny fosforečné a organických sloučenin (fosfátů).
Fosfor se nachází v produktech živočišného původu: mléko, tvaroh, sýr, játra, maso, vejce; v pšeničných otrubách, celozrnném pečivu, naklíčené pšenici; Na fosfor jsou bohaté různé obiloviny, brambory, luštěniny, sušené ovoce, ořechy, slunečnicová semínka, mořské plody a především ryby.
K nedostatku fosforu dochází při delším hladovění (tělo spotřebovává fosfor obsažený ve tkáních). Příznaky: slabost, následná nechutenství, bolesti kostí, metabolické poruchy v myokardu. S nadbytkem fosforu se hladina vápníku v krvi snižuje a jsou možné poruchy srdečního rytmu. U dětí, které jsou krmeny z láhve, se může vyvinout nadbytek fosforu. Na regulaci se podílí parathormon a tyreokalcitonin (viz kap. 10).
Síra(S) je součástí bílkovin, chrupavkové tkáně, vlasů, nehtů a podílí se na syntéze kolagenu. Je nezbytný pro neutralizaci toxických látek pocházejících z tlustého střeva v játrech v důsledku hniloby.
Nejvýznamnějším zdrojem síry jsou bílkovinné produkty: maso, ryby, mléčné výrobky, vejce, luštěniny.
Denní potřeba, nedostatek a předávkování nebyly spolehlivě stanoveny. Předpokládá se, že denní potřeba je kompenzována obvyklou stravou.
Žehlička(Fe) je hlavní složkou mnoha tělesných tkání a některých enzymů. Značné množství železa je obsaženo v červených krvinkách, asi 70 % v hemoglobinu. Hlavním fyziologickým významem železa je účast na procesu krvetvorby, transportu kyslíku a oxidu uhličitého a zajištění buněčného dýchání. Železo se může v těle ukládat. Takovými „skladišti“ jsou slezina, játra a kostní dřeň.
Železo je nezbytné zejména pro dívky vstupující do puberty a malé děti. Nedostatek železa v těle může vést k rozvoji chudokrevnosti a potlačení obranyschopnosti organismu. Železo se nachází v mase, játrech (zejména vepřovém), srdci, mozku, vaječném žloutku, hříbcích, fazolích, hrášku, česneku, křenu, červené řepě, mrkvi, rajčatech, dýni, bílém zelí, salátu, špenátu.
Nedostatek železa snižuje aktivitu respiračních enzymů, což může vést k poruchám dýchání tkání a rozvoji anémie z nedostatku železa (chudokrevnosti). Mnoho módních diet zaměřených na rychlé hubnutí vede k nedostatku železa. Nadbytek železa může narušit funkce jater a trávicího systému.
Jód(I -) se podílí na tvorbě tyroxinu - hormonu štítné žlázy, pomáhá snižovat hladinu cholesterolu v krvi a zvyšuje vstřebávání vápníku a fosforu tělem.
Největší množství jódu obsahují mořské řasy (mořské řasy), mořské ryby, vejce, maso, mléko, zelenina (řepa, mrkev, salát, zelí, brambory, cibule, celer, rajčata), ovoce (jablka, švestky, hroznové víno). Je třeba pamatovat na to, že při dlouhodobém skladování potravinářských výrobků obsahujících jód a jejich tepelné úpravě dochází ke ztrátě až 60 % jódu.
Nedostatek jódu v těle vede k hypotyreóze, zvětšení štítné žlázy (struma), v dětství ke kretinismu (zaostalý růst a snížená inteligence). Nadbytek jódu vede k hypertyreóze (toxická struma). Pro prevenci užívejte jodizovanou sůl (viz kapitola 10).
Měď(Ci) podílí se na tvorbě řady enzymů a hemoglobinu, podporuje vstřebávání železa ve střevech a uvolňování energie z tuků a sacharidů; Ionty mědi se účastní oxidačních reakcí látek v těle. Obsah mědi v lidském těle souvisí s pohlavím, věkem, denními a sezónními výkyvy teplot a zánětlivými onemocněními.
Měď se nachází v mase, játrech, mořských plodech (chobotnice, krabi, krevety), veškeré zelenině, melounech a luštěninách, ořeších, obilovinách (ovesné vločky, pohanka, proso atd.), houbách, ovoci (jablka, hrušky, meruňky, švestky) , bobule (jahody, jahody, brusinky, angrešt, maliny atd.).
Nedostatek mědi u nemocí spála, záškrt, Botkinova choroba a plicní tuberkulóza komplikuje jejich průběh. U těhotných žen s nedostatkem mědi je větší pravděpodobnost toxikózy. Nedostatek mědi v potravě snižuje aktivitu oxidačních enzymů a vede k různým formám chudokrevnosti (chudokrevnosti). Předávkování mědí vede k otravě.
Fluor(F -) se nachází v malém množství ve všech tkáních těla, ale jeho hlavní úlohou je podílet se na tvorbě dentinu, zubní skloviny a kostní tkáně. Hlavním zdrojem fluoridů je pitná voda. Fluor se nachází v dostatečném množství v potravinářských výrobcích – rybách, játrech, jehněčím mase, ořeších, ovesných vločkách, čaji a ovoci. Zelenina bohatá na fluor obsahuje salát, petržel, celer, brambory, bílé zelí, mrkev a řepa.
Prudký pokles fluoru v pitné vodě vede ke vzniku kazu a zubního kazu, zvýšený obsah působí tlumivě na štítnou žlázu a vede k rozvoji fluorózy (flekaté léze zubů).
Zinek(Zn 2+) podílí se na syntéze bílkovin, RNA, na tvorbě většiny enzymů a krvetvorbě, nachází se v kosterním systému, kůži a vlasech, je nedílnou součástí mužského pohlavního hormonu - testosteronu, podporuje hojení ran , zvyšuje imunitu, podílí se na mechanismu buněčného dělení, normalizuje metabolismus sacharidů. Chronický psycho-emocionální stres, alkohol a kouření zhoršují vstřebávání zinku. Nedostatek zinku ve stravě může vést k neplodnosti, anémii, kožním onemocněním, pomalejšímu růstu nehtů a vypadávání vlasů, zvýšenému růstu nádorů, opožděnému sexuálnímu vývoji a pomalejšímu růstu během puberty.
Při nedostatku zinku se špatně hojí rány, dochází ke ztrátě chuti k jídlu, slábne chuťová a čichová citlivost, objevují se vřídky v ústech, na jazyku, na kůži se tvoří pustuly. V případě předávkování se zvyšuje riziko otravy. Ve větším množství působí zinek karcinogenně, a proto se nedoporučuje skladovat vodu a potravinářské výrobky v pozinkovaných nádobách.
Zinek se nachází ve vlašských ořechách, mořských plodech, mase, drůbeži, veškeré zelenině, zejména česneku a cibuli, luštěninách a obilovinách (zejména ovesné vločky). Stravitelnost zinku z živočišných produktů je více než 40% az rostlinných produktů - až 10%.
Regulace většiny mikroelementů nebyla prakticky studována.
Veškeré přeměny látek v těle probíhají ve vodním prostředí. Voda rozpouští živiny, které vstupují do těla. Spolu s minerály se podílí na stavbě buněk a na mnoha metabolických reakcích.
Voda se podílí na regulaci tělesné teploty; odpařuje se, ochlazuje tělo a chrání ho před přehřátím; transportuje rozpuštěné látky.
Voda a minerální soli tvoří především vnitřní prostředí těla, jsou hlavní složkou krevní plazmy, lymfy a tkáňového moku. Podílejí se na udržování osmotického tlaku a na reakci krevní plazmy a tkáňového moku. Některé soli rozpuštěné v kapalné části krve se podílejí na přenosu plynů v krvi.
Voda a minerální soli jsou součástí trávicích šťáv, což do značné míry určuje jejich význam pro trávicí procesy. A přestože voda ani minerální soli nejsou v těle zdrojem energie, jejich vstup do těla a odvod odtud jsou předpokladem jeho normálního fungování.
Ztráta vody v těle vede k velmi vážným poruchám. Například při zažívacích potížích u kojenců je nejnebezpečnější dehydratace organismu, která s sebou nese křeče, ztrátu vědomí atd. Právě náhlá dehydratace organismu ztrátou tekutin způsobuje tak těžký průběh infekční onemocnění, jako je cholera. Nedostatek vody na několik dní je pro člověka smrtelný.
Výměna vody
Tělo se neustále doplňuje vodou tím, že ji vstřebává z trávicího traktu. Člověk při běžné stravě a normální okolní teplotě potřebuje 2-2,5 litru vody denně. Toto množství vody pochází z následujících zdrojů: a) voda spotřebovaná při pití (asi 1 l); b) voda obsažená v potravinách (asi 1 l); c) voda, která vzniká v těle při metabolismu bílkovin, tuků a sacharidů (300-350 ml).
Hlavními orgány, které odvádějí vodu z těla, jsou ledviny, potní žlázy, plíce a střeva. Ledviny vyloučí z těla močí 1,2-1,5 litru vody denně. Potní žlázy odvádějí kůží denně 500-700 ml vody ve formě potu. Při normální teplotě a vlhkosti vzduchu se každých 10 minut uvolní asi 1 mg vody na 1 cm2 pokožky. V pouštích Arabského poloostrova však člověk každý den ztratí potem asi 10 litrů vody. Při intenzivní práci se také uvolňuje mnoho tekutin ve formě potu: například během dvou poločasů vypjatého fotbalového zápasu ztratí fotbalista asi 4 litry vody.
Plíce odeberou 350 ml vody ve formě vodní páry. Toto množství prudce narůstá s prohlubováním a zrychlováním dýchání a za den se pak může uvolnit 700-800 ml vody.
100-150 ml vody se denně vyloučí střevy se stolicí. Při narušení střevní činnosti může být velké množství vody vylučováno stolicí (při průjmu), což může vést k vyčerpání vody v těle. Pro normální fungování organismu je důležité, aby přísun vody zcela pokryl její spotřebu.
Poměr množství spotřebované vody k množství uvolněnému je vodní bilance.
Pokud se z těla odebere více vody, než do něj vstoupí, pak vzniká pocit. žízeň. V důsledku žízně člověk pije vodu, dokud se neobnoví normální vodní rovnováha.
Výměna soli
Při vyloučení minerálních látek ze stravy zvířat dochází k těžkým poruchám v těle až ke smrti. Přítomnost minerálních látek je spojena s fenoménem vzrušivosti - jednou z hlavních vlastností živých věcí. Růst a vývoj kostí, nervových prvků a svalů závisí na obsahu minerálních látek; určují krevní reakci (pH), přispívají k normální činnosti srdce a nervové soustavy, používají se k tvorbě hemoglobinu (železa), kyseliny chlorovodíkové žaludeční šťávy (chlór).
Minerální soli vytvářejí určitý osmotický tlak, který je tak nezbytný pro život buněk.
Při smíšené stravě dostává dospělý člověk všechny potřebné minerály v dostatečném množství. Do lidské stravy se při kulinářském zpracování přidává pouze kuchyňská sůl. Rostoucí dětský organismus potřebuje především dodatečný přísun mnoha minerálů.
Tělo neustále ztrácí určité množství minerálních solí močí, potem a stolicí. Proto je třeba minerální soli, stejně jako vodu, do těla neustále dodávat. Obsah jednotlivých prvků v lidském těle není stejný (tab. 13).
Regulace metabolismu voda-sůl
Stálost osmotického tlaku vnitřního prostředí těla, daná obsahem vody a solí, je tělem regulována.
Při nedostatku vody v těle se zvyšuje osmotický tlak tkáňového moku. To vede k podráždění speciálních receptorů umístěných v tkáních - osmoreceptory. Impulzy z nich jsou posílány speciálními nervy do mozku do centra pro regulaci metabolismu voda-sůl. Odtud je vzruch směrován do žlázy s vnitřní sekrecí – hypofýzy, která uvolňuje do krve speciální hormon způsobující zadržování moči. Snížení vylučování vody močí obnovuje narušenou rovnováhu.
Tento příklad jasně ukazuje interakci nervových a humorálních mechanismů regulujících fyziologické funkce. Reflex začíná nervovým systémem z osmoreceptorů a poté se zapne humorální mechanismus - vstup speciálního hormonu do krve.
Centrum pro regulaci metabolismu voda-sůl řídí všechny cesty transportu vody v těle: její vylučování močí, potem a plícemi, redistribuci mezi tělesnými orgány, vstřebávání z trávicího traktu, sekreci a spotřebu vody. Některé oblasti diencefala jsou v tomto ohledu obzvláště důležité. Pokud se do těchto oblastí zvířete zavedou elektrody a pak se přes ně mozek podráždí elektrickým proudem, začnou zvířata hltavě pít vodu. V tomto případě může množství vypité vody přesáhnout 40 % tělesné hmotnosti. V důsledku toho se objevují známky otravy vodou spojené s poklesem osmotického tlaku krevní plazmy a tkáňového moku. V přirozených podmínkách jsou tato centra diencefala pod řídícím vlivem mozkové kůry.
Mechanismus regulace vodní bilance je v praktickém životě velmi důležitý. V případech, kdy musíte vodou šetřit, byste ji nikdy neměli vypít na jeden doušek, ale vždy po velmi malých doušcích. Budete mít pocit, že jste opilí, i když jste toho moc vody nevypili. Znalost vlastností regulace metabolismu voda-sůl je důležitá ještě v jednom případě. V horkém počasí máte obvykle velkou žízeň a bez ohledu na to, kolik vody vypijete, stále chcete pít. Ale musíte vědomě i přes pocit žízně trochu vydržet a jde to. Proto byste neměli moc pít v horku, na túře apod. Správná taktika je tato: s vědomím, že vás čeká náročná túra nebo dlouhý pobyt na slunci, je lepší se předem napít vody „v záloze“, v době, kdy se vám ještě nechce pít . V tomto případě pak není tak silný pocit žízně, jako kdybyste začali pít v horku.
Ještě dvě praktické rady. Před túrou byste měli vypít minerální nebo osolenou vodu nebo sníst mírně slané jídlo - sýr feta, slaný sýr atd. - a dobře to zapít vodou. Faktem je, že mnoho solí se ztrácí potem, což vede ke zvýšení únavy, svalové slabosti atd. Musíte také vědět, že v horku často vzniká „falešná žízeň“: chcete pít ne proto, v těle je málo tekutin, ale kvůli vysychání ústní sliznice. V takovém případě si jednoduše vypláchněte ústa vodou.
Voda u dospělého je to 60% tělesné hmotnosti a u novorozence - 75%. Je to prostředí, ve kterém probíhají metabolické procesy v buňkách, orgánech a tkáních. Nepřetržitý přísun vody do těla je jednou z hlavních podmínek pro udržení jeho životních funkcí. Převážná část (asi 71 %) veškeré vody v těle je součástí protoplazmy buněk, tvořících tzv. intracelulární vodu. Extracelulární voda je součástí tkáňové neboli intersticiální tekutiny (asi 21 %) a vody krevní plazmy (asi 8 %). Bilance vody se skládá z její spotřeby a vylučování. Člověk přijme s jídlem asi 750 ml vody denně, ve formě nápojů a čisté vody asi 630 ml. Při procesu metabolismu při oxidaci bílkovin, sacharidů a tuků vzniká asi 320 ml vody. Při odpařování z povrchu kůže a plicních sklípků se denně uvolňuje asi 800 ml vody. Stejné množství je nutné k rozpuštění osmoticky aktivních látek vylučovaných ledvinami při maximální osmolaritě moči. 100 ml vody se vyloučí stolicí. Proto je minimální denní potřeba asi 1700 ml vody.
Přísun vody je regulován její potřebou, projevující se pocitem žízně. Tento pocit nastává při stimulaci pitného centra hypotalamu.
Tělo potřebuje neustálý přísun nejen vody, ale i minerálních solí. Nejdůležitější jsou sodík, draslík, vápník.
Sodík je hlavním kationtem v extracelulárních tekutinách. Jeho obsah v extracelulárním prostředí je 6-12krát vyšší než obsah v buňkách. Sodík v množství 3-6 g denně se do těla dostává ve formě NaCl a vstřebává se především v tenkém střevě. Úloha sodíku v těle je různorodá. Podílí se na udržování rovnováhy acidobazického stavu, osmotického tlaku extracelulárních a intracelulárních tekutin, podílí se na tvorbě akčního potenciálu a ovlivňuje činnost téměř všech tělesných systémů. Má velký význam při vzniku řady onemocnění. Zejména se předpokládá, že sodík zprostředkovává rozvoj arteriální hypertenze jak zvýšením objemu extracelulární tekutiny, tak zvýšením mikrovaskulární rezistence. Rovnováhu sodíku v těle udržuje především činnost ledvin.
Draslík je hlavním kationtem v intracelulární tekutině. Buňky obsahují 98 % draslíku. Lidský DV v draslíku je 2-3 g Hlavním zdrojem draslíku v potravě jsou produkty rostlinného původu. Draslík se vstřebává ve střevech. Draslík má zvláštní význam pro svou potenciálotvornou roli jak na úrovni udržování membránového potenciálu, tak při vytváření akčního potenciálu. Draslík se také aktivně podílí na regulaci acidobazické rovnováhy. Je to faktor udržující osmotický tlak v buňkách. Jeho vylučování je regulováno především ledvinami.
Vápník má vysokou biologickou aktivitu. Je hlavní strukturální složkou kosterních kostí a zubů, obsahuje asi 99 % veškerého Ca 2+. Dospělý člověk by měl přijímat 800-1000 mg vápníku denně z potravy. Děti potřebují více vápníku kvůli rychlému růstu kostí. Vápník se vstřebává především v duodenu ve formě jednosytných solí kyseliny fosforečné. Přibližně 3/4 vápníku je vylučováno trávicím traktem, kam vstupuje endogenní vápník se sekrety trávicích žláz, a 1/4 ledvinami. Role vápníku ve fungování těla je skvělá. Vápník se podílí na tvorbě akčního potenciálu, hraje určitou roli při zahájení svalové kontrakce, je nezbytnou součástí systému srážení krve, zvyšuje reflexní dráždivost míchy a má sympatikotropní účinek.
Kyslík, uhlík, vodík, dusík, vápník a fosfor tvoří většinu živé hmoty.
V těle se také prvky vyskytující se v malém množství významně podílejí na realizaci životních činností. Se nazývají mikroelementy. Mezi mikroprvky s vysokou biologickou aktivitou patří železo, měď, zinek, kobalt, molybden, selen, chrom, nikl, cín, křemík, fluor, vanad. Kromě toho se v těle v malých množstvích nachází mnoho dalších prvků, jejichž biologická úloha nebyla stanovena. Celkem bylo v těle zvířat a lidí nalezeno asi 70 prvků.
Většina biologicky významných mikroelementů je obsažena v enzymech, vitamínech, hormonech a respiračních pigmentech.
Vitamíny nemají výrazný plastický a energetický význam a nevyznačují se běžnou chemickou podstatou. V potravinách se nacházejí v malých množstvích, ale mají výrazný vliv na fyziologický stav těla, často jsou součástí molekul enzymů. Zdrojem vitamínů pro člověka jsou potravinářské produkty rostlinného a živočišného původu – nacházejí se buď v hotové formě, nebo ve formě provitamínů, ze kterých se vitamíny v těle tvoří. Některé vitamíny jsou syntetizovány střevní mikroflórou. Při nedostatku jakéhokoli vitaminu nebo jeho prekurzoru dochází k patologickému stavu, který se nazývá avitaminóza v méně výrazné formě, je pozorován při nedostatku vitaminu - hypovitaminóza. Absence nebo nedostatek určitého vitaminu způsobuje onemocnění charakteristické pouze absencí tohoto vitaminu. Avitaminóza a hypovitaminóza se mohou objevit nejen při nedostatku vitamínů v potravě, ale také při zhoršení jejich vstřebávání v důsledku onemocnění trávicího traktu. Stav hypovitaminózy může nastat i při obvyklém příjmu vitamínů z potravy, ale při zvýšené spotřebě (v těhotenství, intenzivním růstu), stejně jako při potlačení střevní mikroflóry antibiotiky.
Podle rozpustnosti se všechny vitamíny dělí do dvou skupin: ve vodě rozpustné (vitamíny B, vitamín C a vitamín P) a rozpustné v tucích (vitamíny A, D, E a K).
Tělo potřebuje neustálý přísun nejen vody, ale i minerální soli. Do těla se dostávají spolu s potravou a vodou, s výjimkou kuchyňské soli, která se speciálně přidává do jídla. Celkem bylo v těle zvířat a lidí nalezeno asi 70 chemických prvků, z nichž 43 je považováno za nenahraditelné (esenciální; lat. essentia - esence).
Potřeba různých minerálů v těle se liší. Některé prvky, tzv makroživiny, jsou do těla zaváděny ve významných množstvích (v gramech a desetinách gramu denně). Mezi makroprvky patří sodík, hořčík, draslík, vápník, fosfor a chlór. Další prvky - mikroelementy(železo, mangan, kobalt, zinek, fluor, jód atd.) tělo potřebuje v extrémně malých množstvích (v mikrogramech – tisícinách miligramu).
Funkce minerálních solí:
1) jsou biologické konstanty homeostázy;
2) vytvářet a udržovat osmotický tlak v krvi a tkáních (osmotická rovnováha);
3) udržovat stálost aktivní reakce krve
(pH = 7,36 – 7,42);
4) účastnit se enzymatických reakcí;
5) podílet se na metabolismu voda-sůl;
6) ionty sodíku, draslíku, vápníku, chloru hrají důležitou roli v procesech excitace a inhibice, svalové kontrakce a srážení krve;
7) jsou nedílnou součástí kostí (fosfor, vápník), hemoglobinu (železo), hormonu tyroxinu (jódu), žaludeční šťávy (kyselina chlorovodíková) atd.;
8) jsou nedílnou součástí všech trávicích šťáv, které jsou vylučovány ve velkém množství.
Podívejme se krátce na metabolismus sodíku, draslíku, chloru, vápníku, fosforu, železa a jódu.
1) Sodík se do organismu dostává především ve formě kuchyňské soli. Je to jediná minerální sůl, která se přidává do potravin. Rostlinné potraviny mají nízký obsah kuchyňské soli. Denní potřeba kuchyňské soli pro dospělého člověka je 10-15 g Sodík se aktivně podílí na udržování osmotické rovnováhy a objemu tekutin v těle a ovlivňuje růst organismu. Sodík spolu s draslíkem reguluje činnost srdečního svalu a výrazně mění jeho dráždivost. Příznaky nedostatku sodíku: slabost, apatie, svalové záškuby, ztráta kontraktility svalové tkáně.
2) Draslík se do těla dostává se zeleninou, masem a ovocem. Jeho denní norma je 1 g Spolu se sodíkem se podílí na tvorbě bioelektrického membránového potenciálu (draslíkovo-sodná pumpa), udržuje osmotický tlak intracelulární tekutiny a stimuluje tvorbu acetylcholinu. Při nedostatku draslíku je pozorována inhibice asimilačních procesů (anabolismus), slabost, ospalost a hyporeflexie (snížené reflexy).
3) Chlór se do těla dostává ve formě kuchyňské soli. Anionty chloru se spolu s kationty sodíku podílejí na vytváření osmotického tlaku krevní plazmy a dalších tělesných tekutin. Chlór je také obsažen v kyselině chlorovodíkové v žaludeční šťávě. U lidí nebyly zjištěny žádné příznaky nedostatku chlóru.
4) Vápník vstupuje do těla s mléčnými výrobky, zeleninou (zelené listy). Je obsažen v kostech spolu s fosforem a je jednou z nejdůležitějších biologických konstant krve. Normální obsah vápníku v lidské krvi je 2,25-2,75 mmol/l (9-11 mg%). Snížení vápníku vede k mimovolním svalovým kontrakcím (kalciová tetanie) a smrti v důsledku zástavy dechu. Vápník je nezbytný pro srážení krve. Denní potřeba vápníku je 0,8 g.
5) Fosfor do těla se dostává s mléčnými výrobky, masem a obilovinami. Denní potřeba je 1,5 g Spolu s vápníkem se nachází v kostech a zubech a je součástí vysokoenergetických sloučenin (ATP, kreatinfosfát atd.). Ukládání fosforu v kostech je možné pouze za přítomnosti vitaminu D. Při nedostatku fosforu v těle je pozorována demineralizace kostí.
6) Žehlička vstupuje do těla s masem, játry, fazolemi a sušeným ovocem. Denní potřeba je 12-15 mg. Je součástí krevního hemoglobinu a respiračních enzymů. Lidské tělo obsahuje 3 g železa, z toho 2,5 g se nachází v červených krvinkách jako složka hemoglobinu, zbylých 0,5 g je součástí tělesných buněk. Nedostatek železa narušuje syntézu hemoglobinu a v důsledku toho vede k anémii.
7) Jód přichází s pitnou vodou obohacenou o ni při průtoku skalami nebo s kuchyňskou solí s přídavkem jódu. Denní potřeba je 0,03 mg. Podílí se na syntéze hormonů štítné žlázy. Nedostatek jódu v těle vede k endemické strumě – zvětšení štítné žlázy (některé oblasti Uralu, Kavkazu, Pamíru aj.).
Porušení minerálního metabolismu může vést k onemocnění, při kterém se v ledvinových kalichech, pánvičce a močovodech tvoří kameny různé velikosti, struktury a chemického složení (nefrolitiáza). Může také přispívat k tvorbě kamenů ve žlučníku a žlučových cestách (cholelitiáza).
