Skip to content

Woda w ludzkim organizmie – skład ciała

skład ciała, w tym woda

WODA JAKO SKŁADNIK BUDULCOWY CIAŁA

 

Średnio ok.  60% masy ludzkiego ciała stanowi woda. Oznacza to, iż w organizmie osoby ważącej przykładowo 70 kg znajdują się jej aż 42 litry. Jest ona więc głównym składnikiem każdej żywej istoty i jednocześnie niezbędnym dla zachowania równowagi wszystkich naszych komórek.

 

Woda jest matrycą życia”

Szent Gyorgi

Wszystko zaczyna się od komórki

Każde życie zaczyna się od pojedynczej komórki, która po przejściu wielu podziałów daje początek bardziej złożonemu organizmowi. Ludzki organizm składa się z trylionów komórek, a każda z nich – odgrywa pewną określoną rolę wewnątrz naszego ciała. Przykładowo, zadaniem komórek nerwowych jest produkcja i przekazywanie sygnałów elektrycznych, komórki tworzące tkankę węzłową odpowiedzialne są za pobudzanie skurczów serca, a komórki skóry chronią nasz organizm przed zanieczyszczeniami i patogenami ze środowiska. Jeśli wszystkie one funkcjonują prawidłowo, również i nasz organizm działa właściwie. Jednak pomimo tego, że komórka stanowi bardzo wydajny układ, nie jest samowystarczalna. Aby mogła pracować tak jak zaprogramowała ją natura, trzeba jej zapewnić odpowiednią ilość składników odżywczych – w tym właściwe nawodnienie.  W komórkach znajduje się 2/3 całej wody, zawartej w naszym organizmie. To blisko 28 litrów u 70 kilogramowego człowieka.

 

Zawartość wody w organizmie zależy od wielu czynników

Jako główny składnik naszego organizmu, woda może stanowić od 45 do nawet 80%. Ilość ta zależy od wielu czynników, m.in. od wieku, płci, a także budowy naszego ciała (osoby z otyłe mają jej mniej) czy klimatu, w którym żyjemy (tab. 1). W porównaniu z dorosłymi, dzieci cechuje większa zawartość wody w przeliczeniu na kilogram masy ciała. Przykładowo, organizm noworodka zawiera średnio 74% wody, rocznego dziecka – 60%, zaś u dorosłego człowieka wartość ta spada do 50% w przypadku kobiet i 59% u mężczyzn. Ponieważ zawartość płynów zmniejsza się wraz z wiekiem – jeszcze mniejszym udziałem wody charakteryzują się osoby starsze – 47% dla kobiet i 56% dla mężczyzn. Łatwo też zauważyć, że mniej więcej w wieku 12 lat, beztłuszczowa masa ciała zaczyna rosnąć z o wiele większą prędkością u chłopców niż u dziewczynek. Właśnie wtedy następuje różnicowanie zawartości wody w zależności od płci. Od tego momentu większy procentowy udział stwierdza się u mężczyzn.

 

Różnice w zawartości wody w organizmie człowieka wynikają również z odmiennej budowy ciała każdego z nas. Ponieważ mięśnie zawierają aż 76% wody, szczupłe osoby odznaczają się jej wyższym procentowym udziałem w swoim organizmie, z kolei otyłe – niższym, ze względu na to, że tkanka tłuszczowa zawiera ledwie ok. 10% wody. Podobnie jest w przypadku osób o atletycznej budowie ciała, trenujących.

Z uwagi na to, że cechuje ich wysoka masa mięśniowa, a niska w obrębie tkanki tłuszczowej – obserwuje się u nich stosunkowo wyższy procent wody, niż u osób niećwiczących.

 

Największą zawartością wody charakteryzują się oczywiście ciecze i wydzieliny ustrojowe ciała. Przykładowo, w żółci zawartość wody sięga 86%, w soku żołądkowym – 97%, a w pocie – ponad 99%. Spośród tkanek najwyższy udział procentowy wody występuje w krwi, nerkach oraz sercu i płucach, a także w mózgu i mięśniach (tab. 2), dlatego już nawet niewielki ubytek płynów może negatywnie wpłynąć na ich pracę.

 

Woda metaboliczna

Zawartość wody w organizmie dorosłego człowieka zwykle jest stała, choć oczywiście zależy od tego czy fizjologiczne jej straty zostaną pokryte wraz z dostarczonymi płynami i pożywieniem. Oprócz tego, nasz organizm w ograniczonym stopniu korzysta z jeszcze jednego źródła wody – z tzw. wody metabolicznej, która

powstaje na drodze reakcji chemicznych z udziałem składników odżywczych pochodzących z pożywienia. Każdy nasz pokarm zawiera pewną ilość białka, tłuszczy oraz węglowodanów i to właśnie za sprawą ’’spalania’’ tych składników – otrzymujemy wodę. Na każde 100 kcal wytworzonej energii – powstaje ok. 14 ml wody. Najwięcej jej nasz organizm otrzymuje z tłuszczów, następnie z węglowodanów, a na końcu z białek, przy czym przy ’’spalaniu’’ tych ostatnich powstają pewne związki azotowe, do których wydalenia przez nerki potrzeba praktycznie dwa razy więcej wody niż powstaje w trakcie opisanych przemian. Dlatego też, sam fakt istnienia wody metabolicznej nie zapewnia naszemu organizmowi właściwego nawodnienia – wciąż najistotniejsze są płyny dostarczane z zewnątrz.

 

Istota regularnego nawadniania

Każdego dnia tracimy wodę poprzez oddychanie, pocenie się, a także wraz z moczem. Ilość traconych płynów wzrasta w ciepłym, suchym pomieszczeniu, w porach letnich, w czasie wysiłku fizycznego bądź przy gorączce. Wyrównanie tych strat jest niezwykle istotne dla prawidłowego funkcjonowania naszego organizmu.

Nawet niewielki spadek zawartości wody w ciele pociąga za sobą określone skutki m.in. obniżenie koncentracji, bóle głowy czy osłabienie sił fizycznych. Utrata wody w organizmie już na poziomie 10% lub więcej może z kolei prowadzić nawet do śmierci. Ponieważ rzadko pijemy z przyzwyczajenia, a częściej dlatego, że odczuwamy pragnienie, każdego dnia powinniśmy starać się wyrabiać w sobie ten zdrowy nawyk. Szklanka wody zaraz po przebudzeniu a potem popijanie jej małymi łykami przez cały dzień zapewni naszemu ciału odpowiednią ilość wody. Taką, której potrzebują wszystkie komórki do tego, aby jak najlepiej spełniać swoje zadania.

Prawie 99% masy ludzkiego ciała składa się z sześciu pierwiastków: tlenu , węgla , wodoru , azotu , wapnia i fosforu .

Skład ciała można analizować na różne sposoby. Można tego dokonać pod względem obecnych pierwiastków chemicznych lub rodzaju molekularnego, np. Wody , białka , tłuszczów (lub lipidów ), hydroksyloapatytu (w kościach), węglowodanów (takich jak glikogen i glukoza ) i DNA . Pod względem rodzaju tkanki ciało można analizować na wodę, tłuszcz, tkankę łączną , mięśnie , kość itp. Pod względem rodzaju komórek ciało zawiera setki różnych rodzajów komórek, ale przede wszystkim największą liczbę komórek zawartych w ludzkim ciele (choć nie jest to największa masa komórek) nie są komórkami ludzkimi, ale bakteriami przebywającymi w normalnym ludzkim przewodzie pokarmowym.

 

Tylko około 0,85% składa się z kolejnych pięciu pierwiastków: potasu , siarki , sodu , chloru i magnezu . Wszystkie 11 są niezbędne do życia. Pozostałe elementy to pierwiastki śladowe , z których ponad tuzin uważa się na podstawie dobrych dowodów za niezbędne do życia [1]. Cała masa połączonych pierwiastków śladowych (mniej niż 10 gramów dla ludzkiego ciała) nie sumuje się do masy ciała magnezu, najmniej powszechnego z 11 pierwiastków śladowych.

Inne elementy
Nie wszystkie pierwiastki znajdujące się w ludzkim ciele w śladowych ilościach odgrywają rolę w życiu. Uważa się, że niektóre z tych pierwiastków są zwykłymi powszechnymi zanieczyszczeniami bez funkcji (przykłady: cez, tytan), podczas gdy wiele innych uważa się za aktywne toksyny, w zależności od ilości (kadm, rtęć, ołów, radioaktywne). U ludzi arsen jest toksyczny, a jego poziom w żywności i suplementach diety jest ściśle monitorowany w celu zmniejszenia lub wyeliminowania jego spożycia. [2]

Niektóre pierwiastki (krzem, bor, nikiel, wanad) są prawdopodobnie również potrzebne ssakom, ale w znacznie mniejszych dawkach. Brom jest powszechnie stosowany przez niektóre (choć nie wszystkie) niższe organizmy, a oportunistycznie w eozynofilach u ludzi. Jedno badanie wykazało, że brom jest niezbędny do syntezy kolagenu IV u ludzi. [3] Fluor jest wykorzystywany przez wiele roślin do produkcji toksyn (patrz ten pierwiastek), ale u ludzi działa tylko jako lokalny (miejscowy) środek utwardzający w szkliwie zębów, a nie pełni istotnej roli biologicznej. [4]

Lista kompozycji pierwiastków
Główny artykuł: minerał (składnik odżywczy)
Średnie dorosłe ludzkie ciało 70 kg (150 funtów) zawiera około7 × 10 27 atomów i zawiera co najmniej wykrywalne ślady 60 pierwiastków chemicznych . [5] Uważa się, że około 29 z tych elementów odgrywa aktywną pozytywną rolę w życiu i zdrowiu ludzi. [6]

Względne ilości każdego pierwiastka różnią się w zależności od osobnika, głównie ze względu na różnice w proporcji tłuszczu, mięśni i kości w ich ciele. Osoby o większej zawartości tłuszczu będą miały wyższy udział węgla i mniejszy udział większości innych pierwiastków (udział wodoru będzie mniej więcej taki sam). Liczby w tabeli są średnimi dla różnych liczb zgłaszanych przez różne odniesienia.

Średnie ciało dorosłego człowieka wynosi ~ 53% wody. [7] Zależy to znacznie od wieku, płci i otyłości. W dużej próbie dorosłych w każdym wieku i obu płciach udział frakcji wody w masie wynosił 48 ± 6% dla kobiet i 58 ± 8% dla mężczyzn. [8] Woda stanowi ~ 11% wodoru w masie, ale ~ 67% wodoru w procentach atomowych , a te liczby wraz z uzupełniającymi liczbami procentowymi tlenu w wodzie stanowią największy wkład w całkowitą masę i skład atomowy. Ze względu na zawartość wody ciało ludzkie zawiera więcej tlenu masowo niż jakikolwiek inny pierwiastek, ale więcej wodoru w ułamku atomu niż jakikolwiek pierwiastek.

Elementy wymienione poniżej jako „niezbędne dla ludzi” to te wymienione przez (USA) Food and Drug Administration jako niezbędne składniki odżywcze [9], a także sześć dodatkowych elementów: tlen, węgiel, wodór i azot (podstawowe elementy składowe życie na Ziemi), siarka (niezbędna dla wszystkich komórek) i kobalt (niezbędny składnik witaminy B 12 ). Elementy wymienione jako „Prawdopodobnie” lub „Prawdopodobnie” są niezbędne, wymienione przez National Research Council (Stany Zjednoczone) jako korzystne dla zdrowia ludzkiego i prawdopodobnie lub prawdopodobnie niezbędne. [10]

Woda - główny składnik ludzkiego ciała

Woda w naszym ciele znajduje się w dwóch głównych lokalizacjach , w naszych komórkach (dwie trzecie) i poza naszymi komórkami (jedna trzecia).

Na przykład ciało 70-kilogramowego mężczyzny zawiera około 42 litrów wody - 28 litrów wewnątrzkomórkowych i 14 litrów zewnątrzkomórkowych, z czego:

  • 3L to osocze krwi;
  • 1L to płyn przezkomórkowy (płyn mózgowo-rdzeniowy, płyn do oczu, opłucnej, otrzewnej i mazi stawowej);
  • 10L to płyn śródmiąższowy (w tym limfa) - środowisko wodne otaczające komórki (1) .

 

Źródła: Mentes J. Nawodnienie jamy ustnej u osób starszych. AJN 2006: 106 (6): 40–49; Jéquier i in. Woda jako niezbędny składnik odżywczy: fizjologiczne podstawy nawodnienia. EJCN 2010: 64: 11–23.

 

Ponadto, im bardziej umięśnione jest ciało, tym więcej wody zawiera. I odwrotnie, im więcej tłuszczu w organizmie, tym mniej wody będzie obecne.

Ogółem woda w organizmie to:

  • 50 – 55% masy ciała kobiety,

  • 60 – 65% masy ciała mężczyzny,

  • 65-75% ciała niemowlęcia.

 

przedział wiekowy  % wody przedziały średni % wody
0-6 miesięcy 64-84 74
6 miesięcy – 1 rok  57-64 60
1 rok – 12 lat 52-66 60
Nastolatki – chłopcy 52-66 59
Nastolatki – dziewczęta 49-63 56
Dorośli do 50 r.ż. - mężczyźni 43-73 59
Dorośli do 50 r.ż. - kobiety 41-60 50
Mężczyźni po 51 r.ż. 47-67 56
Kobiety po 51 r.ż. 39-57 47

 

Części ciała% calej masy organizmu% wody% Ekstrakt Eteru% surowe białko ( azot mineralny x 6,25 )% popiół% wapń% fosfor
mięśnie prążkowane39.7670.096.621.941.010.00660.156
skóra6.3357.7114.2327.330.620.00340.07
zęby0.0852367.9525.0512.09
szkielet17.5828.1725.0419.7126.6210.684.61
mózg z rdzeniem kręgowym2.9975.0912.3511.51.370.01470.299
wątroba2.3471.583.1122.241.350.01330.303
serce0.5262.9516.5817.480.610.00580.144
płuca3.377.281.3219.21.030.0090.132
śledziona0.11761.1917.811.130.00890.217
nerki0.5170.587.1819.280.870.00570.188
trzustka0.1473.0813.0812.690.930.01430.155
przewód pokarmowy1.8677.49.1712.770.530.0140.098
tkanka tłuszczowa11.3723.0271.575.850.20.00780.031
pozostała tkanka stała11.4359.2922.4717.280.850.02570.088
pozostała tkanka ciekła0.5981.452.5513.580.820.00440.104
żółć, zawartość pęcherza żółciowego i pokarmowego0.99
włosy i paznokcie0.1
Średnia waga ( wszystkie tkanki )98.9155.7419.6618.825.491.9280.936
Całe ciało: waga: 53,80 kg10055.1319.4418.625.431.9070.925
skład ciała bez tłuszczu069.3823.436.832.41.164
Tlen65
Węgiel18
Wodór10
Azot3
Wapń1.4
Fosfor1.1
Potas0.2
Siarka0.25
Sód0.15
Chlor0.15
Magnez0.05
Żelazo0.006
Fluor0.0037
Cynk0.0032
Krzem0.002
Gal0.00049
Rubid0.00046
Stront0.00046
Brom0.00029
Prowadzić0.00017
Miedź0.0001
Aluminium8.7E-5
Kadm7.2E-5
Cer5.7E-5
Bar3.1E-5
Cyna2.4E-5
Jod1.6E-5
Tytan1.3E-5
Bor6.9E-5
Selen1.9E-5
Nikiel1.4E-5
Chrom2.4E-6
Mangan1.7E-5
Arsen2.6E-5
Lit3.1E-6
Rtęć1.9E-5
Cez2.1E-6
Molibden1.3E-5
German7.14285714E-6
Kobalt2.1E-6
Antymon1.1E-5
Srebro1.0E-6
Niob0.00016
Cyrkon0.0006
Lantan0.000137
Tellur1.2E-5
Itr8.5714286E-7
Bizmut7.1428571E-7
Tal7.1428571E-7
Ind5.7142857E-7
Złoto3.0E-7
Scandium2.8571429E-7
Tantal2.8571429E-7
Wanad2.6E-5
Tor1.4285714E-7
Uran1.4285714E-7
Samar7.142857E-8
Wolfram2.857143E-8
Beryl5.142857E-8
Rad4.0E-14
Lutetbrak informacji
Inne substancje nieorganiczne1.5
Lipidy12
Inne substancje organiczne0.4
Białko20
RNA1
DNA0.1

źródła:

Bibliografia:
1. Altman PL, 1961, Blood and Other Body Fluids, Washington, DC: Federation of American Societies for Experimental
Biology.
2. Derkowska-Sitarz M., Adamczyk-Lorenc A., 2008, Wpływ składników mineralnych rozpuszczonych w wodzie pitnej na
organizm człowieka, Prace Naukowe Instytutu Górnictwa Politechniki Wrocławskiej, 34, 39-48
3. EFSA, 2010, Scientific Opinion on Dietary Reference Values for water, EFSA Panel on Dietetic Products, Nutrition,
and Allergies (NDA), EFSA Journal 8(3):1459
4. Gawęcki J., Hryniewiecki L., 2008, Żywienie człowieka. Podstawy nauk o żywieniu, PWN, Warszawa
5. Jarosz M., 2012, Normy żywienia dla populacji polskiej – nowelizacja, Instytut Żywności i Żywienia, Warszawa
6. Pivarnik, J.M., 1994, Water and electrolytes during exercise, Nutrition in Exercise and Sport, ed. Hickson, J.F., and
Wolinsky, I. Boca Raton, FL: CRC Press, 245-262.

7. https://www.projectwet.org/sites/default/files/content/documents/hydration-activities.pdf

8. http://www.jbc.org/content/203/1/359.full.pdf

9.https://en.wikipedia.org/wiki/Composition_of_the_human_body

Dodaj komentarz

HTML Snippets Powered By : XYZScripts.com
%d bloggers like this: