РОЛЬ ВОДЫ В ОСНОВНЫХ СТРУКТУРАХ ЖИВОГО ОРГАНИЗМА

Авторы
Файлы

М.А. Кутимская М.Ю. Бузунова Статья в формате PDF 950 KB

Живые организмы, в частности человек, без воды существовать не могут. У человека, при общем содержании воды около 60% массы тела, внутриклеточная вода составляет 40%, межклеточная жидкость - 16%, внутрисосудистая - 4,5%. Хаpaктер физико-химических процессов в тканях определяют ионы (K⁺,Ca^2+,Mg²⁺ ,Cl^-,SO^2-₄,HCO^-₃ и др.), а также микроэлементы. Всасывание электролитов в кишечнике обеспечивает поступление различных веществ, в частности солей, в кровь. С кровью или лимфой они переносятся к клеткам организма. По солевому составу вне- и внутриклеточные жидкости резко отличаются: в клетках высоко содержание K⁺,Mg ²⁺ и фосфатов, вне клеток - Na⁺,Ca ²⁺, Cl^-. Ионная асимметрия обеспечивается деятельностью плазматических мембран и связыванием ряда ионов химическими компонентами клеток. Внутри клеток ионы также распределены неравномерно: Na⁺ больше в ядре, чем в цитоплазме, Ca ²⁺ - в митохондриях. Деятельность органов и систем, обеспечивающих водно-солевой гомеостаз, координируется центральной нервной системой (головным мозгом). В процессе эволюции возрастает точность и эффективность механизма регуляции водно-солевого обмена.

Вода входит в состав цитоплазмы клеток и тканевой жидкости. Тканевая жидкость служит посредником между клеточными элементами тела и кровью. Из нее клетки получают все питательные вещества и ей отдают продукты обмена (рис.1).

Рис. 1. Движение веществ в тканевой жидкости.

Обмен всегда сопровождается выходом из крови и тканей растворенных веществ и воды. Часть тканевой жидкости из межклеточных прострaнcтв проникает через стенку лимфатических капилляров, оттекая по ним в лимфатические сосуды, по которым возвращается в кровь в венозной части сосудистой системы. Тканевая жидкость является производным крови и отделена от нее эндотелием капилляра. Лимфатические сосуды имеют очень тонкую стенку по сравнению с кровеносной системой. В ней выделяют органы иммунной системы и лимфоносные пути, выполняющие трaнcпортные функции. Лимфатическая система участвует в процессе пищеварения (всасывание из кишечника жиров), а также возвращает белки, воду и соли из тканей в кровь. Объем лимфы в организме человека 1-2 л. Движение лимфы по лимфатическим сосудам обеспечивается физиологической активностью органов, сокращением мышц тела и отрицательным давлением в венах. Давление лимфы равно 200 н/м², но может возрастать до 600 н/м².

Основной составляющей лимфы является вода. Одним из главных свойств воды является способность воспринимать и хранить информацию. С понятием информации связано полеконтинуальное состояние материи. Организм, как открытая система, обменивается энергией и информацией с внешней средой, следовательно, он должен содержать специальную систему, ответственную за поддержание энергоинформационного гомеостаза организма. Вода существенным образом влияет на электрические свойства органов и тканей. Биологические макромолекулы, в частности белки и нуклеиновые кислоты, информационны (представляют собой «тексты»), в водном растворе они есть макроионы, несут множество заряженных групп.

Биополимеры функционируют в водном окружении. Вода является незаменимой компонентой клеток и организмов, благодаря водородным связям (рис.2). На рис.2 сплошная черта означает ковалентную связь, пунктир - водородную. Энергия водородных связей порядка 4-29 кДж/моль и именно они определяют строение и свойства воды. Вещества, содержащие группу ОН - водородную связь имеют большие значения диэлектрических проницаемостей.

Рис.2. Структура жидкой воды

Вода квазикристаллична, каждая молекула воды имеет 4 соседа. В более ранних работах при исследовании мембранного потенциала мы указывали на трaнcпорт ионов K⁺,Na⁺,Ca²⁺,Mg²⁺ , а также на то, что ионов K+ больше внутри клетки ~ в 300 раз, чем Na⁺. Из-за наличия градиентов концентрации ионов возникает разность потенциалов между цитоплазмой и окружающей средой порядка 50-70 Мв. Разница в концентрациях ионов, видимо, связана с эволюцией клетки. Предполагается, что первые клетки возникли в морской воде. Из коллоидной химии известно образование коацерватных капель благодаря расслоению раствора и растворенного вещества. Переход от добиологической эволюции к биологической связан с возникновением генетического кода - носителя информации. Следует отметить, что активный перенос воды в теле человека или животного нигде не обнаружен.

Вода в организме присутствует в виде растворов, электролитов, тканевой и лимфатической жидкостях. Направленное движение лимфы может описываться потоковыми моделями, например, использующими уравнения гидродинамики:

, (1)

где q - скорость образования i-той частицы; N_iN_j - концентрация взаимодействующих частиц; diV(N_iV) - диффузия и другие виды движения.

Если учесть не только длину лимфатических сосудов, но и сечение можно воспользоваться телеграфными уравнениями, аналогично тем, которые используются при описании гемодинамических процессов:

, (2)

где R=8πη/S2; c=2rS/Eh; L=r/S; где η - вязкость лимфы; S - площадь лимфатического сосуда; Q=Su - объемная скорость лимфы; u - линейная скорость; h - толщина сосуда; E - модуль упругости.

Расчеты скоростей выноса отработанных частиц, ядов, токсинов и скоростей переноса питательных веществ к клеткам организма помогут оценить динамические процессы и их хаpaктеристики, а также роль воды - растворителя, регулирующего все функции, включая активность растворенных веществ, которые она разносит по организму, увеличивая продолжительность жизни животных и человека.

К ВОПРОСУ О ЗАИМСТВОВАННОЙ ЛЕКСИКЕ В АБАЗИНСКОМ ЯЗЫКЕ

Статья в формате PDF 202 KB...

31 08 2026 2:59:57

АНАЛИЗ ГИНЕКОЛОГИЧЕСКОЙ ЗАБОЛЕВАЕМОСТИ В СЕЛЬСКИХ РЕГИОНАХ (НА ПРИМЕРЕ АСТРАХАНСКОЙ ОБЛАСТИ)

Статья в формате PDF 124 KB...

30 08 2026 9:22:37

ЦЕЛИ НООСФЕРНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ В ЕСТЕСТВОЗНАНИИ

Статья в формате PDF 112 KB...

29 08 2026 11:47:10

СОЦИАЛЬНО-ДЕМОГРАФИЧЕСКИЙ ПРОФИЛЬ: ФАКТОРЫ И ФОРМЫ ПРОЯВЛЕНИЯ БЕДНОСТИ РОССИЙСКОГО НАСЕЛЕНИЯ

Статья в формате PDF 269 KB...

28 08 2026 12:12:52

К ТЕОРИИ ГРАВИТАЦИИ В ПРОСТРАНСТВЕ ОКТАВ

Предложена октетная теория гравитации: 4-потенциал, зависимость силы гравитации от момента и его прецессии в недрах звезд, физических тел, частиц. Медленное удаление планет от звезды – связь со смещением их перигелия. Рождение "ощущаемой" материи и субпланет в ядре звезды. Обтекание падающим телом, равно как и лучами света, центра притяжения ввиду его нагруженности необратимыми термодинамическими процессами. Гравитационный коллапс – недоразумение, основанное на метафизическом понимании ограниченности всех скоростей скоростью света в физическом вакууме и игнорировании не только квантовых эффектов, но и реальных условий падения в плазму. Звезда – это отнюдь не "так просто" уже из-за различия пассивной и активной гравитационных масс. Аннигиляция генерируемой из эфира материи – неотъемлемое свойство физического мира и источник энергии звезд. Ввиду гармонического хаpaктера решений системы дифференциальных уравнений октетной теории гравитации, нет необходимости "склеивать" гравитацию и квантовую механику, как в континуалистской ОТО. Свойства решений зависит от величины констант, т.е. в конечном итоге от топологии и масштабов в прострaнcтве и необратимом физическом времени Т. ...

27 08 2026 18:27:52

ОТХОДЫ САХАРНОГО ПРОИЗВОДСТВА

Статья в формате PDF 121 KB...

26 08 2026 10:40:16

БИОТЕХНИЧЕСКАЯ СИСТЕМА МИЛЛИМЕТРОВОЙ ТЕРАПИИ, РЕАЛИЗОВАННАЯ НА ОСНОВЕ МАТРИЦЫ ЛАВИНО-ПРОЛЕТНЫХ ДИОДОВ

Статья в формате PDF 134 KB...

25 08 2026 13:14:56

ВЗАИМООТНОШЕНИЯ ПЕРИФЕРИЧЕСКОЙ ГЕМОДИНАМИКИ И ОМЕГА ПОТЕНЦИАЛА ПРИ ДЫХАТЕЛЬНЫХ ПРОБАХ У ЗДОРОВЫХ ЛЮДЕЙ

Статья в формате PDF 114 KB...

24 08 2026 13:14:18

ПРОБЛЕМЫ КАДРОВОГО РАЗВИТИЯ ЮРГИНСКОГО ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ИНСТИТУТА (ФИЛИАЛА) ТОМСКОГО ПОЛИТЕХНИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА

Статья в формате PDF 101 KB...

23 08 2026 21:51:15

К ПРОБЛЕМЕ ОТДАЛЕННЫХ ПОСЛЕДСТВИЙ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ПЕРСИСТЕНТНЫМИ ПЕСТИЦИДАМИ

Статья в формате PDF 137 KB...

22 08 2026 7:58:46

СОСУДИСТЫЕ НАРУШЕНИЯ И УРОВЕНЬ ОКСИДА АЗОТА ПРИ ГЕСТОЗЕ

Статья в формате PDF 123 KB...

21 08 2026 5:27:31

ЭФФЕКТИВНА ЛИ ИНТЕГРАЦИЯ ПРЕДПРИЯТИЙ В РОССИИ?

Статья в формате PDF 223 KB...

20 08 2026 19:15:55

МАЛОЕ ПРЕДПРИНИМАТЕЛЬСТВО КАК ИНСТИТУТ РЫНОЧНОЙ ЭКОНОМИКИ

Статья в формате PDF 108 KB...

19 08 2026 3:40:41

ВЛИЯНИЕ АЛЬТЕРНАТИВНЫХ СПОСОБОВ ОСНОВНОЙ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ НА РОСТ, РАЗВИТИЕ И ПРОДУКТИВНОСТЬ ПОДСОЛНЕЧНИКА

Статья в формате PDF 132 KB...

18 08 2026 11:42:54

ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ ПРЕПАРАТА «ИНФАНВИР» НА РЯД ИНФЕКЦИОННЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ ОВОЩНЫХ КУЛЬТУР

Статья в формате PDF 172 KB...

17 08 2026 20:24:34

НОВЫЕ ФОРМЫ СУЩЕСТВОВАНИЯ ЯЗЫКА И ЯЗЫКОВАЯ ВАРИАТИВНОСТЬ: XXI ВЕК

Статья в формате PDF 312 KB...

16 08 2026 2:53:41

ДЕЙСТВИЕ ПЕПТИДА ДЕЛЬТА-СОН НА СОДЕРЖАНИЕ МОНОАМИНОВ В КРОВИ И СТРУКТУРАХ МОЗГА КРЫС В НОРМЕ И ПРИ ДЕЙСТВИИ БОЛЕВОГО СТРЕССА

Статья в формате PDF 119 KB...

15 08 2026 9:30:32

ИЗУЧЕНИЕ ВЛИЯНИЯ СК (СТИМУЛЯТОР КУБАНСКИЙ) НА НЕКОТОРЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ ГУМОРАЛЬНОГО ИММУНИТЕТА У СТРЕССИРОВАННЫХ МЫШЕЙ

Статья в формате PDF 147 KB...

14 08 2026 20:50:54

ЭКОНОМИЧЕСКИЙ КРУГООБОРОТ В ФАРМАЦЕВТИЧЕСКОЙ ОТРАСЛИ

Статья в формате PDF 127 KB...

13 08 2026 15:55:22

ПЕДАГОГИЧЕСКАЯ КОНЦЕПЦИЯ АДАПТИВНОГО ПОВЕДЕНИЯ СТУДЕНТОВ

Статья в формате PDF 134 KB...

12 08 2026 16:16:42

РОЛЬ ОКИСЛИТЕЛЬНОГО СТРЕССА В ПАТОГЕНЕЗЕ ХРОНИЧЕСКОЙ ОБСТРУКТИВНОЙ БОЛЕЗНИ ЛЕГКИХ

В миниобзоре приведены современные тренды изучения роли окислительного стресса в патогенезе хронической обструктивной болезни легких (ХОБЛ). Показано, что развитие окислительного стресса происходит синхронно с дисбалансом в системе протеазы/антипротеазы и взаимосвязано с нарушением обмена железа. Приведены данные, демонстрирующие нарушение регуляции антиоксидантной защиты при ХОБЛ. Показана взаимосвязь между развитием окислительного стресса и воспалением. Обсуждается гипотеза о взаимосвязи окислительного стресса, хронического воспаления и старения в механизме патогенеза ХОБЛ. ...