Метаболическая вода что это
Просто вода – бесплатное лекарство от ожирения и диабета
О метаболическом синдроме знают не все, хотя Гугл выдает почти 6 млн ссылок. Те же, кто слышал о нем, обычно связывают этот синдром с избыточным весом. На самом деле речь идет о целом комплексе нарушений обмена веществ, включая углеводный и жировой, часто сопровождаемый гипертонией и сахарным диабетом 2-го типа. Борьба с метаболическим синдромом сложна и часто безуспешна, но сейчас ученые предлагают простой и «бесплатный» способ профилактики и коррекции этого патологического состояния
Концепция метаболического синдрома, в основе которой лежит низкая чувствительность к инсулину, – одна из самых популярных в медицине в последние десятилетия. Этим термином обозначают целый кластер факторов риска, который включает, помимо абдоминального (в области талии) ожирения, сердечно-сосудистые заболевания, артериальную гипертензию, нарушения обмена углеводов и липидов и др. То есть патологии, во многом определяющие структуру смертности современных людей.
Можно сказать, что метаболический синдром тесно связан с любовью к сладкому: его мощным стимулятором как у человека, так и у экспериментальных грызунов является углевод фруктоза. Глюкоза, в основном из-за своего превращения во фруктозу, также может способствовать формированию этого синдрома.
Кроме того, у людей с такой патологией часто повышен уровень гормона вазопрессина, который регулирует количество воды в организме, увеличивая ее всасывание в почках. Известно, что фруктоза, содержащаяся в сладких напитках, может стимулировать секрецию и синтез вазопрессина. А если такие напитки потреблять на жаре, то обезвоживание будет стимулировать дополнительное производство фруктозы из глюкозы. Однако роль вазопрессина в формировании метаболическом синдрома до сих пор неясна.
Жир депонирует не только энергию, но и воду: при окислении 100 г жиров образуется 107 г метаболической воды. Поэтому и гормон вазопрессин можно рассматривать как «гормон выживания». Ярким примером этому могут служить пустынные и морские млекопитающие, обитающие в условиях дефицита пресной воды, которые отличаются большим количеством жировой ткани и высоким уровнем вазопрессина.
Недавно группа исследователей под руководством ученых из Университета Колорадо в Денвере (США) проверили гипотезу, согласно которой метаболический синдром, вызванный фруктозой, опосредуется вазопрессином. Для этого мышей поили водой с добавлением чистой фруктозы или кукурузного сиропа в количествах, эквивалентных уровню потребления «сладкоежки». В результате у животных повысился уровень вазопрессина, оцененный по концентрации копептина в крови, а параллельно развивались все нарушения обмена, характерные для метаболического синдрома.
Оказалось, что для развития метаболического синдрома под действием вазопрессина необходим один белок, функция которого была до этого неизвестна, – рецептор вазопрессина V1b. Выяснилось, что V1b стимулирует фермент, который так быстро метаболизирует фруктозу, что внутри клетки возникает локальный энергетический дефицит. Этот процесс и является движущей силой развития метаболического синдрома. Мыши, которых лишили V1b, не были подвержены губительному действию избытка сладкого.
А затем ученые сделали неожиданный, хотя и логичный шаг: стали кормить животных кормом, более насыщенным влагой. И поступление дополнительной воды понизило у животных продукцию вазопрессина. Таким образом удалось прервать цепь событий, которые прямо вели к метаболическому синдрому. Насыщенный водой корм не только подавлял развитие этой патологии у животных, но и улучшал показатели у особей, уже страдающих ожирением.
Кстати сказать, ученые при этом ориентировались, в частности, на результаты исследований на небольших выборках людей, согласно которым увеличение потребления воды на 1,5 л в день в течение полутора месяцев снижает уровень глюкозы и концентрацию копептина в крови. Так что «совет дня» прост: чтобы остановить развитие метаболического синдрома, пейте больше воды. Желательно снизить и потребление соли, так как слишком соленая пища за счет роста осмотической концентрации плазмы крови также стимулирует выработку фруктозы и повышение уровня вазопрессина.
Биология в лицее
Site biology teachers lyceum № 2 Voronezh city, Russian Federation
Липиды — нерастворимые в воде органические вещества, в состав которых входят части молекул глицерина и трех жирных кислот. К ним относятся жиры, воски, фосфолипиды и различные жироподобные вещества.
Общее содержание липидов в клетке колеблется в пределах 5 — 15% от массы сухого вещества. В клетках подкожной жировой клетчатки их количество возрастает до 90%.
Жировая ткань — разновидность соединительной ткани животных, состоящая из особых клеток, запасающих жир. Почти всю жировую клетку заполняет жировая капля; цитоплазма и ядро располагаются на периферии. Размер жировых клеток может достигать миллиметра.
Функции жировой ткани:
Нейтральные жиры (триглицериды) представляют собой соединения высокомолекулярных жирных кислот и трёхатомного спирта глицерина.
Они являются главной составляющей животных жиров и растительных масел, присутствуют во всех животных и растительных тканях.
Функции липидов. Б иологическая роль липидов многообразна. Липиды входят в состав клеточной мембраны, влияют на проницаемость клеток и активность ферментов, участвуют в передаче нервных импульсов, выполняют энергетическую функцию и другие.
Энергетическая | При расщеплении 1 г триглицеридов выделяется 38,9 кДж энергии. У позвоночных животных около половины энергии необходимой клеткам в состоянии покоя образуется в результате окисления жиров. |
Структурная (строительная) | Фосфолипиды и гликолипиды принимают участие в образовании клеточных мембран |
Запасающая | Жиры и масла — важнейшие резервные вещества. Жиры откладываются в клетках жировой ткани животных и служат источником энергии во время спячки, миграций или голода. Масла семян растений обеспечивают энергией будущие проростки |
Источник метаболической (эндогенной) воды | При окислении 1 г жира образуется 1,1 г воды. Эта метаболическая вода очень важна для некоторых обитателей пустыни, в частности для верблюдов, способных обходиться без воды в течении 12 дней. Животные, впадающие в спячку, такие как медведи и сурки, также получают необходимую для жизнедеятельности воду в результате окисления жиров. |
Защитная | Прослойки жира обеспечивают амортизацию органов животных, а подкожная жировая клетчатка создаёт теплоизолирующий слой. Воск служит водоотталкивающим покрытием у растений |
Регуляторная | Стероидные гормоны регулируют фундаментальные процессы в организмах животных — рост, дифференцировку, размножение, адаптации и т. д. Ряд гормонов, например, надпочечников или половые гормоны, являются липидами. Некоторые липиды входят в состав витаминов D и E. |
Каталитическая | Жирорастворимые витамины А, D, E, К являются кофакторами ферментов, и, хотя сами по себе они не обладают каталитической активностью, без них ферменты не могут выполнять свои функции |
Метаболическая (эндогенная) вода является продуктом расщепления и окисления жиров, белков и углеводов до CO2 и H2O) в процессе метаболизма.
В обмене веществ у человека производство метаболической воды составляет 8 — 10%. При окислении 100 г жиров образуется 107 г воды, углеводов — 55,5 г, а белков — около 40 г.
Эндогенная вода очень важна для обитателей пустынь. То же относится и к птицам, совершающим длительные беспосадочные перелёты.
Некоторые организмы вообще не потребляют воду извне, а обходятся лишь метаболической водой. Ковровая моль не потребляет воду, однако в отложенных ею яйцах и личинках вода составляет 80% от массы. Кенгуровые крысы совершенно не нуждаются в воде, причём не только в природных условиях, но и в неволе.
Фосфолипиды — сложные липиды, содержащие фосфорную кислоту.
Фосфолипиды входят в состав всех клеточных мембран. Они состоят из полярной «головки» и двух неполярных «хвостов». Главная особенность фосфолипидов состоит в том, что «головка» у них гидрофильна, а «хвосты» гидрофобны. Это позволяет им образовывать двойной слой, где гидрофобные участки спрятаны внутрь бислоя и тем самым защищены от контакта с водой, обеспечивая пластические свойства мембран.
Помимо этого фосфолипиды содержатся в нервной ткани, участвуют в транспорте жиров, жирных кислот и холестерина, а также выполняют ряд важных функций в организме.Они состоят из полярной «головки» и двух неполярных «хвостов». Главная особенность фосфолипидов состоит в том, что «головка» у них гидрофильна, а «хвосты» гидрофобны. Это позволяет им образовывать двойной слой, где гидрофобные участки спрятаны внутрь бислоя и тем самым защищены от контакта с водой, обеспечивая пластические свойства мембран.
Помимо этого фосфолипиды содержатся в нервной ткани, участвуют в транспорте жиров, жирных кислот и холестерина, а также выполняют ряд важных функций в организме.
Воски — группа пластичных жироподобных веществ, обладающих водоотталкивающими свойствами. Воски представляют собой твёрдые вещества от белого до жёлто-бурого цвета, с характерным запахом, блестящей и жирной поверхностью, становящиеся пластичными при температуре от 35°C. Природные воски могут быть минерального, животного, растительного и морского происхождения.
У пчёл воск выделяется специальными железами, он служит материалом для постройки сот. Пчелиный воск обладает сильными бактерицидными свойствами. Он используется для производства фармацевтических препаратов, при лечении ран, ожогов, язв, воспалительных процессов кожи и слизистых оболочек.
Восковой налёт на поверхности листьев, стеблей, плодов защищает растения от механических повреждений, ультрафиолетового излучения и играет важную роль в регуляции водного баланса.
Стероиды — биологически активные вещества животного (реже растительного) происхождения. Стероидную природу имеют половые гормоны, желчные кислоты, витамин D, сердечные гликозиды (вещества растительного происхождения, регулирующие сердечную деятельность), гормоны линьки и метаморфоза членистоногих, репелленты насекомых, отпугивающие хищников, и яды в коже жаб и др.
Без липидов, так же как без воды и углеводов, жизнь клетки невозможна.
Метаболическая вода что это
Общее количество воды в организме человека варьирует от 55% до 65% в зависимости от веса и состава тела. В жировой ткани воды очень мало, так что процентное содержание воды в организме больше у худых людей.
Большая часть воды в организме содержится во внутриклеточной жидкости (около 70%), интерстициальной жидкости (например, в составе лимфы; около 20%), и в плазме крови (около 7%). Интерстициальную жидкость и плазму вместе называют внеклеточной жидкостью. Оставшиеся 3% воды в организме находятся в просвете кишечника, спинномозговой жидкости и других отделах организма.
Тело само контролирует количество воды во всем организме, главным образом, путем контроля концентрации ионов во внутриклеточной и внеклеточной жидкостях. Объем воды внутри клеток зависит прежде всего от концентрации в клетках калия и фосфора. Объем внеклеточной воды зависит в первую очередь от концентрации внеклеточного натрия и хлора.
Вода всасывается в верхней части тонкой кишки и через лимфу и кровь попадает в различные ткани организма. Выводится вода через почки, пот, выдыхаемый воздух, кал. В обычных условиях водный баланс поддерживается на постоянном уровне. Потери воды в норме равняются ее потреблению и эндогенному образованию и составляют порядка 2–4 л в стутки. Потребление воды регулируется главным образом чувством «жажда», а выделение контролируется антидиуретическим гормоном и почками. При попадании в организм чрезмерного количества воды почки выводят ее излишки. С другой стороны, если потребление жидкости низкое, почки выделяют более концентрированную мочу, чтобы уменьшить потери вода организмом. Следует помнить, что увеличенное потребление жидкости может помочь предотвратить или уменьшить частоту образования камней в почкахи мочевом пузыре.
При голодании или диетах с ограниченным содержанием углеводов происходит потеря воды организмом из-за снижения количества накопленного гликогена в тканях.
Вода жизненно важна для организма как универсальный растворитель и смазывающее вещество, она обеспечивает транспортирование питательных веществ и продуктов метаболизма. Она также играет роль в регулировании температуры тела.
Снижение количества воды в организме может быть вызвано либо недостаточным потреблением, либо чрезмерным выделением (например, повышенным потоотделением, обширными ожогами, рвотой или диареей). В последнем случаевозможна потеря электролитов вместе с водой.
Общие осмотические свойства плазмы, интерстициальной жидкости и внутриклеточной жидкости одинаковы и объясняются, главным образом, наличием в них неорганических ионов, а также глюкозы, мочевины и белков. Нарушения объема внеклеточной жидкости обычно вызваны изменением количества в ней натрия. Уменьшение объема может быть вызвано невосстановленными потерями, такими как продолжительное потоотделение, рвота, диарея или ожоги. Избыток объема жидкости возможен при почечной или сердечной недостаточности, при которых нарушается выведение натрия и воды.
Ранние признаки недостатка воды включают в себя головную боль, усталость, потерю аппетита, покраснение кожи, головокружение, сухость во рту, сухость глаз, ощущение жжения в желудке.
Множество факторов определяют потребности в воде при обычных обстоятельствах, к ним относятся температура окружающей среды, уровень физической активности, общее состояние здоровья, пол, возраст и другие.
В среднем потребление жидкости в день для взрослого человека составляет2–4% от массы тела, а для ребенка – 10-15 % от массы тела.
Физиология и нарушения водно-солевого обмена (методические материалы к практическим и семинарским занятиям)
Информация
Справочное пособие содержит информацию о физиологии водно-солевого обмена (ВСО). Также представлена информация о методах клинической и лабораторной диагностики нарушений ВСО. Перечислены варианты дисгидрий и методы лечения. Предназначается для врачей всех специальностей, курсантов ФПК и студентов медвузов.
Вода организма
Электролитный состав организма
Факторы, влияющие на перемещение внеклеточной воды в организме
Как уже упоминалось выше, вода является транспортной средой, переносящей питательные вещества и кислород к клеткам и уносящей продукты метаболизма от клеток через интерстициальное пространство в кровоток. Возникает вопрос – каким образом вода «знает» куда и что переносить?
Физиология рассматривает три фактора, определяющих целенаправленное движение воды при транскапиллярном обмене:
2. Часть осмотического давления, создаваемую в биологических жидкостях белками, называют коллоидно-осмотическим (онкотическим) давлением (КОД).
Оно составляет примерно 0,7% осмотического давления (или осмотической концентрации), т. е. около 25 мм рт. ст. (2 мосмоль/кг), но имеет исключительно большое функциональное значение в связи с высокой гидрофильностью белков и неспособностью их свободно проходить через полупроницаемые биологические мембраны.
Механизмы поддержания внутриклеточного объема жидкости и внутриклеточного ионного состава
«Натриевый насос». Мембранная проницаемость Na+ в общем в 10-20 раз меньше, чем К+. Однако наличие градиента концентраций Na+ во вне- и внутриклеточном пространствах и отрицательный внутриклеточный заряд могли бы обеспечить силу, способную двигать Na+ в сторону клетки.
В действительности этого не происходит, поскольку такая сила оказывается сбалансированной другой, действующей в обратном направлении и называемой натриевым насосом. Энергия натриевого насоса, являющегося специфическим свойством клеточной мембраны, обеспечивается гидролизом аденозинтрифосфата (АТФ) и направлена на выталкивание Na+ из клетки [Whittman R., Wheeler К. Р., 1970].
Эта же энергия способствует движению К+ внутрь клетки. Установлено, что противоположно направленные движения К+ и Na+ осуществляются в пропорции 2:3. По мнению М. W. В. Bradbury (1973), с физиологической точки зрения для К+ этот механизм не столь существен, так как последний в норме обладает высокой способностью проникать через клеточную мембрану. Описанный механизм является основным для обеспечения постоянства концентрации клеточных и внеклеточных компонентов. Принципиально важен тот момент, что осмолярность внутриклеточной воды величина достаточно постоянная и не зависящая от осмолярности внеклеточного пространства. Это постоянство обеспечивается энергозависимым механизмом.
Водный баланс и задержка жидкости
Многие люди сталкиваются с такой проблемой как отеки. Они логично предполагают, что это происходит из-за задержки воды в организме. В попытке справиться с отеками, некоторые из нас совершают ошибку, начиная ограничивать количество выпиваемой жидкости. Почему это неправильно, и от чего на самом деле возникают отеки, мы и поговорим в этой статье.
Для начала, давайте вспомним, зачем, в принципе, в нас есть вода, какая она бывает и сколько нам ее надо получать, чтобы все было тип-топ.
Наверняка вы слышали расхожую фразу «тело человека на 90 % состоит из воды». На самом деле, это правильно только для плода, его тело действительно на 90 % состоит из воды (корректнее сказать — жидкости), а вот у младенцев воды уже 80 %, у детей — около 70 %, у взрослых — около 60 % и у пожилых людей остается всего-ничего — около 55 % воды в организме.
Однако, если взрослый человек страдает от лишнего веса, то в нем может быть от 1 до 15-20 литров лишней воды (в зависимости от массы тела). Во время процесса похудения именно покидающая организм вода (а вовсе не жир!) будет давать вам первые заметные на весах результаты.
Функции воды в организме человека
Сколько воды нам нужно?
Каждый день наше тело тратит имеющуюся в его распоряжении воду. Сколько и на что она уходит?
Итого: 2000 — 3200 мл воды наш организм тратит в сутки.
Для восполнения потерь воды нам нужно в среднем:
Итого: в норме это должны быть те же 2000 — 3200 мл.
Метаболическая вода
В нашем мудром организме есть система гормональной регуляции воды: когда воды поступает слишком много, излишки выводятся с мочой, и вес тела остается прежним. Если же в течение дня воды поступает меньше, чем обычно, то включается механизм удержания жидкости (количество мочи станет меньше), а также будет производиться больше метаболической воды. Этот механизм регулируется простагландинами (гормоноподобными веществами).
Метаболическая вода — это не вода, которая попадает в организм извне, это вода, которую организм создает сам в процессе расщепления гликогена (гликогенолиз) или жиров (липолиз) во время преобразования пищи в энергию (200 — 400 г или около 9-10 г на каждые 100 ккал).
Важно: метаболическая вода образуется даже из сухой пищи. И более того, если вы сидите на гипокалорийном питании (либо находитесь в иной ситуации, когда тело пребывает в состоянии экономии энергии и расщепляет свои запасы углеводов и жиров), то может образовываться еще 100 — 200 г метаболической воды.
Как видим, не в наших интересах сокращать потребление воды. Поэтому старайтесь пить чистую воду 1,5 — 2 литра в день, чтобы избежать не только отеков, но и других проблем. Если вам не нравится усредненная цифра в 1,5 — 2 литра, то также существует классический способ индивидуального расчета нормы потребления воды: 30 мл на 1 кг вашего веса.
Симптомы обезвоживания
ВАЖНО: Симптомы не специфичны и могут свидетельствовать и о других состояниях/заболеваниях, поэтому в случае сомнений всегда консультируйтесь со специалистом.
Причины задержки жидкости
Если мы хотим скорректировать такое состояние как отеки, то нужно постараться установить их причину. С точки зрения функциональной медицины, существует следующая классификация типов задержки жидкости:
Понять, какая из форм у вас — не всегда просто. Если очевидной причины нет, и на работу отдельных органов вы не жалуетесь, то можно предположить следующие распространенные причины — аллергию/пищевую непереносимость, дефицитарные состояния, скрытое хроническое воспаление, нарушение детоксикационных процессов или нехватка пищеварительных энзимов, гормональный сбой.
Подробнее о влиянии аллергии, пищевой непереносимости и воспаления на задержку жидкости читайте по этой ссылке.
Соль и задержка жидкости
Все мы знаем, что соль задерживает жидкость, и это является одной из причин возникновения отеков (равно как и массы других проблем), так как натрий притягивает воду. Но иногда бывает, что вроде бы соленого как такового не ел, а все равно отекаешь — почему? Часто это происходит из-за скрытой соли в потребляемых продуктах питания.
Стандартная «западная» диета, в которой преобладают полуфабрикаты и фастфуд, изобилует не только вредными жирами и сахаром, но и солью. Часто люди, придерживающиеся подобного питания, съедают от 10 до 18 г соли в день! В то время, как норма всего 3-5 г соли в день (это максимум — лучше меньше).
1 лишний грамм соли задерживает около 100 мл жидкости! Если вы думаете, что это вон там у них в Америке есть проблема избыточного потребления соли, я вас разочарую: средний россиянин потребляет около 12 грамм соли в день. Откуда же мы ее набираем в таком диком количестве?! Вот примерные данные по основным «соленым» продуктам:
Санитарные нормы не особо-то контролируют количество соли в продуктах, поэтому производитель кладет ее столько, сколько ему захочется. Часто соль «скрыта от глаз», но присутствует в виде Е-добавки. Чего стоит опасаться на этикетках?
Кстати, если вы накануне баловались солененьким, а утром решили сдать анализ мочи, то результат вас не порадует: после употребления большого количества соли почечные канальца будут воспалены еще несколько дней, что может отразиться на результатах теста.
Стоит ли полностью отказаться от соли? Конечно, нет — соль нам необходима, т.к. натрий играет важную роль во внутриклеточном обмене. Но вот отказаться от сильно переработанных продуктов, в которых ее очень много, а также не злоупотреблять ею в своем рационе будет мудрым шагом. Как еще можно поддержать почки и предупредить появление отеков, читайте в статье «Общие принципы поддержки почек и профилактики отечного синдрома«.
Автор заглавного фото: Linus Mimietz на Unsplash.