Informație

Care este conținutul de apă din sângele aviar?


Fac o lucrare despre contaminarea cu metale grele la păsările marine. Am constatat că pragul toxic pentru Cu în sânge este de 1,15 μg / g greutate umedă. Acest număr se referă la o medie între unele păsări marine. Trebuie să convertesc acea valoare din greutatea umedă în greutatea uscată.


Explicați rolul ADH în reglarea conținutului de apă din sânge.

ADH (hormonul anti-diuretic) ajută la reglarea conținutului de apă din sânge influențând cantitatea de urină produsă de rinichi. Când volumul de sânge crește, datorită hidratării crescute, osmolaritatea scade pe măsură ce sărurile din sânge sunt mai diluate. Acest lucru este detectat de osmoreceptori în hipotalamus, care stimulează secreția de ADH. ADH acționează asupra canalelor colectoare ale nefronului renal, făcându-l mai puțin permeabil la apă, astfel încât se produce mai multă urină. În mod similar, atunci când volumul de sânge scade din cauza deshidratării, acest lucru duce la săruri mai concentrate, o osmolaritate mai mare și, prin urmare, mai puțină secreție de ADH de către hipotalamus. Prin urmare, membranele conductelor colectoare sunt mai permeabile, astfel încât poate fi reabsorbită mai multă apă și se produce mai puțină urină.


Apa corporală totală și distribuția sa Fiziologie umană | Biologie

În acest articol vom discuta despre conceptul de apă corporală totală și distribuția acesteia.

Apa este cea mai vitală și în același timp cea mai abundentă componentă a corpului uman. Constituie aproximativ 70 la sută din greutatea corporală totală și în cadrul căreia se dizolvă principalii cationi cum ar fi sodiu, potasiu, calciu, hidrogen, magneziu și anioni precum clorura, bicarbonatul și proteinele corpului.

Fără apă nu ar exista nicio formă de viață și formează mediul intracelular în cadrul căruia au loc caracteristicile reacțiilor metabolice ale substanțelor vii. Privarea de apă aduce moartea mai devreme decât cea a lipsei de hrană. Dacă se dă apă în loc de hrană, viața poate continua timp de câteva săptămâni prin pierderea majorității grăsimii corporale și a 50% a proteinelor tisulare.

Apa corporală totală la o ființă umană medie, cu o greutate de aproximativ 70 kg, este de la 40 la 45 de litri. La om este aproximativ 65% din greutatea corporală la bărbați și cu aproximativ 10% mai puțin la femei. Dar valorile de mai sus variază în principal cu gradele relative de slăbiciune și grăsime ale individului. La persoana slabă, valoarea este mai mare decât cea a unei persoane obeze. În general, femeia conține mai multe grăsimi decât bărbatul. Conținutul total de apă din corp poate fi descurajat și timid cel mai precis prin procesul de desicare.

În 1863 Bischoff a determinat conținutul de apă al unui criminal executat prin metoda desic & shycation. Mitchell și asociații săi (1945), Wid-dowson și colegii săi (1951) au, de asemenea, eliminat conținutul de apă al ființelor umane prin metoda directă. Conținutul mediu de apă în diferite țesuturi ale corpului a fost prezentat în Tabelul 5.1.

S-a observat după studierea amănunțită a conținutului de apă al corpului la om, precum și la diferite specii de animale, că conținutul total de apă din om este similar cu cel al altor animale. În afară de aceasta, distribuția relativă a apei în diferitele organe și țesuturi este în mare parte aceeași la om, precum și la alte specii.

Procentul de apă din diferite țesuturi și proporția din greutatea totală a corpului pe care o reprezintă fiecare țesut au fost prezentate în Tabelul 5.3.

Apa corpului poate fi considerată distribuită cu două compartimente principale - extracelular și intracelular. Distribuția apei corpului în diferite compartimente a fost prezentată schematic în Fig. 5.1. Membrana celulară oferă de fapt limita dintre compartimentele extracelulare și intra și shycellular.

1. Compartiment extracelular:

Compartimentul pentru fluide extracelulare este un compartiment care conține colecții heterogene de fluide și nu o fază fluidă continuă. Edelman și Leibman (1959) au studiat cu atenție tiparul de distribuție a apei din corp prin tehnica de diluare și, de asemenea, prin analiza țesuturilor. Se postulează că 55% din apă este prezentă în spațiul intracelular și restul în spațiul extracelular.

Faza fluidului extracelular poate fi împărțită în următoarele subcompartimente:

eu. Apă transcelulară - 2,5 la sută

ii. Țesut conjunctiv dens și apă pentru cartilaj - 7,5 la sută.

iii. Apa plasmatică care este limitată în sistemul vascular - 7,5 la sută.

iv. Lichid interstițial și limfă - 20%.

v. Apă osoasă inaccesibilă - 7,5 la sută

Termenul transcelular a fost introdus de Edelman și asociații (1952) pentru a desemna fluidul extracelular care a fost separat de celălalt fluid extracelular printr-o membrană epitelială.

Acest lichid transcelular include:

(b) Lichid articular sau sinovial,

(d) Fluide ale cavității pleurale, pericardice și peritoneale,

(e) Fluide în conductele glandei digestive,

(f) Membranele mucoase ale tractului nazo-respirator, ale tractului gastro-intestinal și ale organelor genitale și

(g) Lichidul intraluminal al sistemului gastro-intestinal.

2. Compartiment pentru fluide intracelulare:

Nu este nici o fază continuă, nici omogenă și reprezintă suma conținutului de lichid al tuturor celulelor corpului. Într-o celulă există multe subdiviziuni anatomice și din acest motiv există o diferență izbitoare în conținutul de apă și compoziția ionică între citoplasmă, nucleu, mitocondrie și microsomi de diferite tipuri de celule. Acest lichid intracelular conține aproximativ 30-40% din greutatea corporală și deține aproximativ 55% din toată apa corpului.

Măsurarea prin tehnici de diluare:

Apa corporală totală și apa extracelulară pot fi măsurate prin tehnica de diluare cu un grad diferit de precizie. Volumul de apă prezent în fiecare compartiment nu poate fi măsurat direct și, prin urmare, metoda indirectă - tehnica de diluare a fost adoptată pentru determinarea sa.

În această tehnică se ia în considerare cantitatea de colorant utilizată, concentrația finală a colorantului în soluție, pentru determinarea volumului de distribuție. De exemplu, dacă se ia o cantitate cunoscută de colorant - Q și se obține concentrația finală ca C, atunci volumul de distribuție V va fi V = (Q / C).

Dacă se ia un pahar cu capacitate necunoscută, atunci volumul său poate fi determinat amestecând uniform o cantitate cunoscută de colorant în volumul de apă prezent în pahar. Dacă concentrația finală a colorantului este determinată de calorimetru, atunci se poate determina capacitatea de volum a paharului. Să presupunem că s-au adăugat 35 mg de colorant și că concentrația finală atinsă este de 0,07 mg pe ml, atunci volumul paharului va fi

Rezultatul va fi valabil numai atunci când medicamentul va fi amestecat bine.

Determinarea in vivo a compartimentelor de fluid corporal prin principiul diluării, sunt luate în considerare în general anumite puncte. Colorantul injectat în corp trebuie distribuit în mod egal și limitat la compartimentul pentru lichid al corpului pentru a fi măsurat. Dacă vopseaua este excretată sau depusă în alte compartimente sau metabolizată, atunci cantitatea respectivă trebuie determinată și scăzută din cantitatea administrată.

Deci ecuația va fi:

Apa corporală totală:

Apa corporală totală este, în general, determinată prin utilizarea antipirinei. Antipirina este distribuită uniform în toate compartimentele de apă ale corpului și astfel se difuzează ușor peste membrana celulară. Nu este legat de niciun compartiment intracelular și extracelular. De asemenea, este excretat lent și metabolizat lent.

Apă tritiată (H3O sau HTO) și oxid de deuteriu (D2O) - cei doi izotopi sunt adesea folosiți pentru determinarea apei totale din corp. D2O și H3O sunt distribuite în corp exact ca apa. Acestea sunt excretate în urină, fecale și gaze respiratorii și, de asemenea, se evaporă prin piele.

Ca de exemplu pentru utilizarea D2O sau HTO pentru măsurarea apei totale din corp, să presupunem 100 ml de D2O soluție salină izotonică este injectată intravenos unui om cu o greutate de aproximativ 75 kg. După o perioadă de echilibru de 2 ore, proba de plasmă este analizată și D2Concentrația de O este de 0,0023 ml per ml. În perioada de echilibru se constată că are o pierdere (prin căile respiratorii, urinare și circulatorii) de 0,5% în medie din cantitatea administrată.

Deci volumul de distribuție va fi:

Volumul de lichid extracelular:

Volumul lichidului extracelular nu este determinat atât de precis doar din cauza lipsei de substanțe care se pot difuza pentru a traversa ușor pereții capilari, care intră ușor în interstițiile celulare, dar nu pătrund prin membrana celulară. În afară de aceasta, substanța trebuie să fie netoxică și rata de excreție trebuie să fie foarte mică în comparație cu rata de distribuție în compartimentul extracelular. Nu există o astfel de substanță ideală disponibilă, dar mai multe substanțe care au fost utilizate sunt insulina, rafinoza, zaharoza, manitolul tiosulfatul, radiosulfatul, tiocianatul, radioclorura și radiosodiul.

Măsurarea fluidelor intracelulare:

Nu există încă o metodă directă care a fost dezvoltată. Poate fi determinată prin scăderea valorii compartimentului extra și shycellular din valoarea apei totale din corp.


Journal of Avian Biology

Journal of Avian Biology publică cercetări empirice și teoretice în toate domeniile ornitologiei, cu accent pe ecologia comportamentală, evoluția și conservarea. De preferință, lucrările ar trebui să testeze ipoteze sau să exploreze noi motive. Studiile pur descriptive sunt acceptate numai atunci când conțin informații importante care dau naștere la noi întrebări și / sau deschid noi motive.

Journal of Avian Biology este disponibil pentru abonați de la Biblioteca online Wiley și Ingenta. Numerele anterioare sunt disponibile de la JSTOR.

Societatea nordică Oikos

Journal of Avian Biology este publicat de Societatea nordică Oikos. Nordic Society Oikos publică, de asemenea, următoarele titluri Wiley: Ecografie, Oikos și Jurnalul nordic de botanică.

Acest site web este alimentat de Drupal și a fost dezvoltat cu software open-source de Happiness.


Reacțiile chimice ale apei

Apa este direct implicată în multe reacții chimice pentru a construi și a descompune componente importante ale celulei. Fotosinteza, procesul din plante care creează zaharuri pentru toate formele de viață, necesită apă. Apa participă, de asemenea, la construirea unor molecule mai mari în celule. Moleculele precum ADN-ul și proteinele sunt formate din unități repetitive de molecule mai mici. Unirea acestor molecule mici are loc printr-o reacție care produce apă. În schimb, apa este necesară pentru reacția inversă care descompune aceste molecule, permițând celulelor să obțină substanțe nutritive sau să refacă bucăți de molecule mari.

În plus, apa tamponează celulele de efectele periculoase ale acizilor și bazelor. Substanțele foarte acide sau bazice, cum ar fi înălbitorul sau acidul clorhidric, sunt corozive chiar și pentru cele mai rezistente materiale. Acest lucru se datorează faptului că acizii și bazele eliberează excesul de hidrogen sau, respectiv, preiau excesul de hidrogen din materialele din jur. Pierderea sau câștigarea hidrogenilor cu sarcină pozitivă perturbă structura moleculelor. După cum am aflat, proteinele necesită o structură specifică pentru a funcționa corect, deci este important să le protejăm de acizi și baze. Apa face acest lucru acționând atât ca acid, cât și ca bază (Figura 4). Deși legăturile chimice dintr-o moleculă de apă sunt foarte stabile, este posibil ca o moleculă de apă să renunțe la hidrogen și să devină OH & # 8211, acționând astfel ca bază sau să accepte un alt hidrogen și să devină H 3 O +, acționând astfel ca un acid. Această adaptabilitate permite apei să combată schimbările drastice ale pH-ului datorate substanțelor acide sau bazice din organism într-un proces numit tamponare. În cele din urmă, acest lucru protejează proteinele și alte molecule din celulă.

Figura 4: Apa acționează ca un tampon eliberând sau acceptând atomi de hidrogen.

În concluzie, apa este vitală pentru toată viața. Versatilitatea și adaptabilitatea acestuia ajută la efectuarea unor reacții chimice importante. Structura sa moleculară simplă ajută la menținerea unor forme importante pentru componentele interioare și membrana exterioară a celulelor. Nicio altă moleculă nu se potrivește cu apa când vine vorba de proprietăți unice care susțin viața. În mod interesant, cercetătorii continuă să stabilească noi proprietăți ale apei, cum ar fi efectele suplimentare ale structurii sale asimetrice. Oamenii de știință nu au stabilit încă impactul fiziologic al acestor proprietăți. Este uimitor cum o moleculă simplă este universal importantă pentru organismele cu nevoi diverse.

Molly Sargen este doctorand în anul I în cadrul programului de științe biologice și biomedicale de la Harvard Medical School.

Dan Utter este doctorand în anul cinci în biologie organismică și evolutivă la Universitatea Harvard.

Pentru mai multe informatii:

  • Pentru a afla mai multe despre importanța solubilității medicamentelor, consultați acest articol.
  • Consultați aceste articole pentru mai multe informații despre proteine ​​și despre modul în care apa afectează plierea lor.
  • Aflați mai multe despre fosfolipide aici.
  • Aflați mai multe despre apa care afectează structura ADN aici.
  • Aflați mai multe despre acizi și baze aici.
  • Consultați proprietățile unice ale apei pe această pagină sau proprietățile descoperite recent ale apei în acest articol.

Acest articol face parte din ediția noastră specială despre apă. Pentru a citi mai multe, consultați pagina noastră de ediție specială!


Canalele de apă sunt necesare pentru fluxul de apă în vrac peste membranele celulare

Chiar dacă un strat strat fosfolipidic pur este doar ușor permeabil la apă, mici modificări ale puterii osmotice extracelulare determină majoritatea celulelor animale să se umfle sau să se micșoreze rapid. În schimb, ovocitele și ouăle de broască, care au o concentrație internă de sare comparabilă cu alte celule (& # x02248150 mM), nu se umflă atunci când sunt plasate în apă din iaz de rezistență osmotică foarte mică. Aceste observații i-au determinat pe investigatori să suspecteze că membranele plasmatice ale eritrocitelor și ale altor tipuri de celule conțin proteine ​​cu canal de apă care accelerează fluxul osmotic al apei. Absența acestor canale de apă în ovocitele și ouăle de broască îi protejează de liza osmotică.

Experimente de microinjecție cu codificare mARN acvaporină, o proteină de membrană eritrocitară, a furnizat dovezi convingătoare că această proteină crește permeabilitatea celulelor la apă (Figura 15-32). În forma sa funcțională, aquaporina este un tetramer de subunități identice de 28 kDa, fiecare dintre acestea conținând șase helici transmembranare și # x003b1 care formează trei perechi de omologi într-o orientare neobișnuită (Figura 15-33a). Se consideră că canalul prin care se mișcă apa este căptușit de opt spirale transmembranare și # x003b1, câte două din fiecare subunitate (Figura 15-33b). Aquaporina sau proteinele omoloage sunt exprimate din abundență în eritrocite și în alte celule (de exemplu, celulele renale care resorb apa din urină) care prezintă o permeabilitate ridicată pentru apă.

Figura 15-32

Demonstrație experimentală că acvaporina este o proteină cu canal de apă. Ovocitele de broască, care în mod normal nu exprimă acvaporină, au fost microinjectate cu ARNm eritrocitar care codifică acvaporina. Aceste fotografii arată ovocitele de control (imaginea de jos în fiecare panou) (mai multe.)

Figura 15-33

Structura acvaporinei, o proteină cu canal de apă din membrana plasmatică a eritrocitelor. Această proteină tetramerică are patru subunități identice. (a) Model schematic al unei subunități de acvaporină care prezintă cele trei perechi de spirale transmembranare omoloage și # x003b1, (mai mult.)


Nefronul începe în cortex (stratul exterior al rinichiului) la capsula Bowman & # 8217s și apoi începe să țese acolo unde această zonă este numită tubul contorsionat proximal. Nefronul din tubul contorsionat proximal intră în medulă (stratul interior al rinichiului) unde se îndreaptă și coboară, se curbează și urcă înapoi în cortex. Bitul de nefron cu aspect # 8216U și se numește Bucla Henlé. Nefronul țese apoi din nou ceea ce se numește tubul distorsionat și apoi devine canalul colector și coboară pentru a deveni ureter care intră în vezică. NB: tubul contorsionat proximal și tubul distorsionat distal poate fi abreviat în PCT și DCT, dar dacă urmează să utilizați aceste abrevieri, atunci ar trebui să știți ce înseamnă literele, întrucât întregul nume poate fi dat într-o întrebare de examen. Întregul nefron de la capsula Bowman & # 8217s la canalul de colectare înfășurat cu capilare pentru a filtra sângele pentru a face un filtrat și, de asemenea, pentru a reabsorbi orice molecule utile pentru organism numite reabsorbție selectivă, unde la sfârșit se numește venă renală.

Capsula Bowman & # 8217s are capilare în spațiul Bowman & # 8217s numit glomerulus care se alimentează cu sânge din arteriola renală numită arteriola aferentă. Sângele părăsește glomerulul printr-o arteriolă numită arteriola eferentă. Un filtrat glomerular este realizat printr-un proces numit ultrafiltrare. Arteriola aferentă are un diametru mai mare decât arteriola eferentă și astfel sângele din arteriola aferentă are o presiune hidrostatică mai mare decât sângele din arteriola eferentă. Aceasta înseamnă că ureea, apa, aminoacizii și glucoza sunt forțați să iasă din capilare în nefron (capsula Bowman & # 8217s). Proteinele mari și celulele sanguine nu pot fi forțate, deoarece sunt prea mari pentru a trece prin ultrafiltrare. Între capilar și capsula Bowman & # 8217s, moleculele mici trebuie să treacă prin 3 straturi: endoteliul peretelui capilar, membrana bazală realizată din colagen în mijlocul capilarului și capsula Bowman & # 8217s și celulele epiteliale care acoperă capsula Bowman & # 8217s. Filtratul care se află în nefron se numește filtrat glomerular.

Reabsorbția selectivă are loc de la tubul contorsionat proximal, bucla Henlé, tubul contort distal și canalul de colectare în sânge. Celulele endoteliului din tubul conturat proximal au microvili care oferă o suprafață mare pentru a absorbi moleculele utile. Acestea includ:

  • Glucoză prin difuzie facilitată și transport activ. Transportul activ este, de asemenea, necesar pentru reabsorbția glucozei, deoarece difuzarea facilitată crește cantitatea de glucoză în medulă în comparație cu nefronul, de aceea este necesar un alt proces pentru a absorbi glucoza în gradientul de concentrație.
  • Apăprin osmoza din tubul contorsionat proximal, bucla Henlé, tubul contort distal si canalul colector. Filtratul rămas în nefron este apoi trimis pe ureter în vezică.

Bucla Henlé este foarte importantă, deoarece joacă un rol în absorbția apei în capilare. Bucla Henlé are un membru descendent și un membru ascendent care alcătuiește bucla. În membrul ascendent, ionii Na + sunt pompați afară prin transportul activ din membrul ascendent în medulă până la gradientul său de concentrație. Potențialul de apă din medulă scade și este mai mic decât potențialul de apă din membrul ascendent, dar membrana membrului ascendent este impermeabilă la apă, prin urmare apa nu poate ieși din nefron. Doar foarte puțini ioni Na + intră în membrul descendent, dar nu schimbă nimic, deoarece are un efect minim. Concentrația ridicată de ioni Na + din medulă determină apele să părăsească membrul descendent prin osmoză. Filtratul din membrul descendent devine mai concentrat, dar nu poate pleca cu adevărat, în josul gradientului său de concentrație în medular, deoarece este relativ impermeabil permeabil la ionii Na +. Apa este apoi reabsorbită în capilarul numit vasa recta (capilarul care înconjoară întreg nefronul) prin osmoza din medulă. Filtratul curge apoi pe membrul descendent până la fundul buclei Henlé, unde în acest moment concentrația ionilor de Na + este cea mai mare. Ionii Na + difuzează din nefron în medulă în josul gradientului său de concentrație. Medula are acum două regiuni de ioni Na + în care regiunea care este cea mai apropiată de fundul buclei Henlé, care are cea mai mare cantitate de ioni Na + în nefron, are concentrația mai mare. Prin urmare, se realizează un gradient de concentrație în medula ionilor Na + care permite cantității maxime de apă să părăsească tubulul distorsionat și de-a lungul întregului canal de colectare.

Osmoregularea este procesul în care organismele reglează conținutul de apă din corpurile lor. Acest lucru este necesar pentru a menține conținutul de apă din corp relativ constant. Osmoreceptorii din hipotalamusul creierului detectează o modificare a conținutului de apă și, prin urmare, trimit un impuls electric către glanda pituitară posterioară care eliberează hormon antidiuretic și într-o cantitate în funcție de potențialul de apă din sânge. Rinichii răspund la această schimbare și astfel schimbă cât de concentrată va fi urina. NB: Hormonul antidiuretic poate fi abreviat în ADH, dar asigurați-vă că, atunci când utilizați versiunea prescurtată, știți ce înseamnă, deoarece poate deveni confuz dacă numele complet va fi dat la examen. Dacă potențialul de apă din sânge este prea mic, osmoreceptorii se micșorează pe măsură ce apa își lasă în jos gradientul de concentrație de la celulă la sânge prin osmoză. Un impuls electric este trimis către glanda pituitară posterioară, unde ADH este eliberat în sânge în cantități mari. Acest lucru face ca membrana conductei colectoare să fie mai permeabilă la apă și astfel apa pleacă prin osmoză în sânge, făcând urina mai concentrată. Dacă potențialul de apă al sângelui este ridicat, osmoreceptorii din hipotalamus devin turgeni și trimit un impuls electric către glanda pituitară posterioară, unde ADH se face în cantități minime. Acest lucru face ca membrana conductei colectoare să fie relativ impermeabilă la apă, unde nu se reabsorbe multă apă, făcând urina mai puțin concentrată.


Viruși

Gripă aviară

Cel mai actual virus al păsărilor este gripa aviară extrem de patogenă H5N1. Virusurile gripei aviare locuiesc la păsările acvatice sălbatice, acestea constituind rezervorul natural pentru toate virusurile gripei A (Olsen și colab., 2006 Stallknecht și colab., 2008 Yee și colab., 2009). De asemenea, se găsesc la multe păsări passeriforme și păsări de alte ordine (Kelly și colab., 2008 Olsen și colab., 2006 Stallknecht st colab., 2008). Gripa aviară se răspândește în general pe cale fecală - pe cale orală, poate supraviețui săptămâni sau luni în apă rece sau ani în gheață și s-a documentat că se răspândește prin migrația păsărilor, precum și prin transportul legal și ilegal al păsărilor (Gilbert et. al., 2008 Kilpatrick și colab., 2006 Stallknecht și Brown, 2009 van den Berg, 2009 Webster și Govorkova, 2006 Webster și colab., 2006). Deoarece virusul gripal are un genom segmentat de ARN monocatenar, segmentat, acesta are un potențial ridicat de schimbare adaptivă ca agent patogen uman și, prin urmare, este de interes mondial (Skeik și Jabr, 2008 Stallknecht și colab., 2008).

Schimbările globale vor afecta răspândirea virusurilor gripale aviare prin mai multe mecanisme. Odată cu încălzirea globală, distribuția păsărilor se va deplasa spre nord în emisfera nordică (și spre sud în emisfera sudică) și există deja dovezi pentru schimbări în momentul migrării (Carey, 2009 Hitch și Leberg, 2007 La Sorte și Thompson, 2007 Louchart, 2008 Parmezan și Yohe, 2003). Schimbările climatice vor avea ca rezultat schimbări în compozițiile speciilor locale, iar aceste schimbări pot determina redistribuirea gripei aviare în diferite clase de vârstă, specii și căi de zbor. Cu toate acestea, până în prezent, nu se știe dacă schimbările climatice au contribuit la apariția gripei aviare H5N1 foarte patogenă ca boală globală (Gilbert și colab., 2008). Mai degrabă, efectele mai imediate ale comerțului internațional cu păsări de curte, în combinație cu migrația aviară, par să fi contribuit la răspândirea la distanță a virusului (Kilpatrick și colab., 2006 van den Berg, 2009 Yee și colab., 2009) . În plus, afirmația agricolă a zonelor umede, terenurile de reproducere / hrănire a păsărilor acvatice, va duce la contacte mai mari între avifauna sălbatică și domestică (Gilbert și colab., 2008). În prezent, nu există studii care să lege direct defrișările cu răspândirea gripei aviare, totuși, este posibil să se speculeze că transformarea habitatului ar putea contribui la alterarea căilor de zbor și la un contact sporit între diferite populații aviare. În plus, se știe că păsările terestre pot adăposti gripa aviară (Kalthoff și colab., 2009 Kelly și colab., 2008), dar nu este clar modul în care transformarea peisajului poate afecta transmiterea bolilor în această avifaună.

Virusul Nilului de Vest și arbovirusuri

Virusul West Nile (WNV) este un flavivirus răspândit de țânțari, cauzează mortalitate semnificativă la păsări, oameni și alte vertebrate și pare să fi cauzat scăderi pe scară largă în populațiile de păsări din America de Nord (Kramer și colab., 2007 LaDeau și colab., 2007 ). Virusul se găsește în mod obișnuit la speciile de păsări care predomină în habitate cu o biodiversitate scăzută, adică corbul american, vrabia, puiul roșu american și cintezele. În habitate mai puțin perturbate, aceste specii de rezervor sunt mai puțin frecvente sau absente (Ostfeld, 2009). Ipoteza efectului de diluție prezice că țânțarii care apar în zone cu diversitate aviară scăzută ar trebui să aibă o mare probabilitate de a găsi o gazdă adecvată pentru WNV și că zonele cu o biodiversitate ridicată ar trebui să mențină prevalențe mai mici de WNV (Allan și colab., 2009 Ostfeld, 2009 ). Într-adevăr, un studiu recent a raportat o incidență mai mică a WNV uman în județele Statelor Unite care au o diversitate aviară mai mare (gazdă virală) (Swaddle și Calos, 2008). În mod similar, ratele de infecție ale țânțarilor cu WNV s-au dovedit a fi invers corelate cu bogăția speciilor de păsări non-paserine și acoperirea zonelor umede (Ezenwa și colab., 2006 Ezenwa și colab., 2007). Cu toate acestea, un alt studiu din zona Chicago sugerează că alți factori, cum ar fi variația preferinței gazdei de țânțari, competența gazdei rezervorului, temperatura și precipitațiile, pot fi mai importanți decât bogăția speciilor în prezicerea răspândirii WNV (Loss et al., 2009). Efectele transformării peisajului asupra răspândirii WNV nu sunt, așadar, pe deplin clare, dar dovezile sugerează că despăduririle, însoțite de pierderea ulterioară a biodiversității și de modificarea microclimatelor, pot duce la modificarea modelelor de transmitere virală.

Păsările sunt, de asemenea, rezervorul pentru un alt flavivirus transmis de vectori, encefalita japoneză, comună pentru Asia (van den Hurk și colab., 2009). Cu peste 10.000 de decese umane anual, acest virus pare să aibă o prevalență în creștere. Păsările ardeide, de exemplu stârcii de noapte cu coroană neagră, egrete mici și egrete plumate, sunt gazdele de întreținere ale acestui virus, care este adesea transmis la porci și apoi la oameni prin intermediul principalului său vector de țânțari Culex tritaeniorhynchus (Mackenzie și Williams, 2009). O mare parte din răspândirea sa în Asia se crede că se datorează defrișărilor pentru creșterea agriculturii, în special pentru irigarea câmpurilor de orez (Mackenzie și Williams, 2009). Aici intensificarea utilizării terenurilor umane și pierderea ulterioară a zonelor împădurite a dus la creșterea oportunităților de reproducere și de hrănire a gazdelor aviare, alături de contactul sporit cu oamenii și mamiferele domestice. Deși virusul nu are un impact semnificativ asupra păsărilor, rezultatele sunt o incidență crescută a bolilor la om. Pe lângă aceste exemple, există mulți alți viruși aviari care pot fi răspândiți cu păsările migratoare (Hubalek, 2004), unde transmiterea ar putea fi afectată în mod similar prin efectele indirecte ale defrișărilor.


I. INTRODUCERE

Apa este esențială pentru viață. Din momentul în care speciile primitive s-au aventurat din oceane pentru a trăi pe uscat, o cheie majoră a supraviețuirii a fost prevenirea deshidratării. Adaptările critice traversează o serie de specii, inclusiv omul. Fără apă, oamenii pot supraviețui doar zile întregi. Apa cuprinde de la 75% din greutatea corporală la sugari până la 55% la vârstnici și este esențială pentru homeostazia celulară și pentru viață. 1 Cu toate acestea, există multe întrebări fără răspuns despre această componentă esențială a corpului nostru și a dietei noastre. Această revizuire încearcă să ofere un anumit sentiment al cunoștințelor noastre actuale despre apă, incluzând tiparele generale de aport și unii factori legați de aport, mecanismele complexe din spatele homeostaziei apei, efectele variației aportului de apă asupra sănătății și aportului de energie, greutate și performanței umane. și funcționarea.

Declarațiile recente privind necesitățile de apă s-au bazat pe rechemarea retrospectivă a aportului de apă din alimente și băuturi în rândul persoanelor sănătoase neinstituționalizate. Oferim exemple de evaluare a aportului de apă la populații pentru a clarifica necesitatea studiilor experimentale. Dincolo de aceste circumstanțe de deshidratare, nu înțelegem cu adevărat modul în care hidratarea afectează sănătatea și bunăstarea, chiar și impactul aporturilor de apă asupra bolilor cronice. Recent, J & # x000e9quier și Constant au abordat această întrebare pe baza fiziologiei umane. 2 Trebuie să știm mai multe despre măsura în care aportul de apă ar putea fi important pentru prevenirea bolilor și promovarea sănătății.

După cum observăm mai târziu, puține țări au dezvoltat cerințe de apă și cele care le bazează pe măsuri slabe la nivelul populației privind aportul de apă și osmolalitatea urinei. 3, 4 Autorității Europene pentru Siguranța Alimentară (EFSA) i s-a solicitat recent să revizuiască aporturile recomandate existente de substanțe esențiale cu efect fiziologic, inclusiv apă, deoarece acest nutrient este esențial pentru viață și sănătate. 5

Recomandările dietetice din SUA pentru apă se bazează pe aporturile medii de apă, fără a se utiliza măsurători ale stării de deshidratare a populației. NHANES a recoltat o singură dată probe de sânge pentru analiza osmolalității serice. La nivel de populație nu avem o metodă acceptată de evaluare a stării de hidratare și o măsură pe care o folosesc unii cercetători, hipertonicitatea, nu este nici măcar legată de hidratarea în aceeași direcție pentru toate grupele de vârstă. 6 Indicii de urină sunt folosiți adesea, dar reflectă volumul recent de lichid consumat, mai degrabă decât o stare de hidratare. 7 Mulți cercetători folosesc osmolalitatea urinei pentru a măsura starea recentă de hidratare. 8 & # x02013 12 Tehnicile de diluare a deuteriului (diluare izotopică cu D2O sau oxid de deuteriu) permit măsurarea apei totale din corp, dar nu a stării de echilibrare a apei. 13 În prezent, considerăm că nu există biomarkeri adecvați pentru a măsura starea de hidratare la nivel de populație.

Când vorbim de apă, ne concentrăm, în esență, în primul rând pe toate tipurile de apă, fie că acestea sunt moi sau dure, de izvor sau bine, de apă carbogazoasă sau distilată. Mai mult, primim apă nu numai direct ca băutură, ci și din alimente și, într-o foarte mică măsură, și din oxidarea macronutrienților (apă metabolică). Proporția de apă care provine din băuturi și alimente variază în funcție de proporția de fructe și legume din dietă. Prezentăm gamele de apă din diferite alimente (Tabelul 1). În Statele Unite, se estimează că aproximativ 22% din apă provine din aportul nostru de alimente, în timp ce ar fi mult mai mare în țările europene, în special o țară precum Grecia, cu aportul său mai mare de fructe și legume sau Coreea de Sud. 3, 14, 15 Singurul studiu aprofundat al utilizării apei și al apei intrinseci în alimente în SUA a găsit o contribuție de 20,7% din apa alimentară 16, 17, totuși, după cum arătăm mai târziu, această cercetare a fost dependentă de o evaluare generală slabă a aportului de apă .

Tabelul 1

Gama de conținut de apă pentru alimente selectate

ProcentProdus alimentar
100%Apă
90 & # x0201399%Fat-free milk, cantaloupe, strawberries, watermelon, lettuce, cabbage, celery, spinach, pickles, squash (cooked)
80�%Fruit juice, yogurt, apples, grapes, oranges, carrots, broccoli (cooked), pears, pineapple
70�%Bananas, avocados, cottage cheese, ricotta cheese, potato (baked), corn (cooked), shrimp
60�%Pasta, legumes, salmon, ice cream, chicken breast
50�%Ground beef, hot dogs, feta cheese, tenderloin steak (cooked)
40�%Pizza
30�%Cheddar cheese, bagels, bread
20�%Pepperoni sausage, cake, biscuits
10�%Butter, margarine, raisins
1𠄹%Walnuts, peanuts (dry roasted), chocolate chip cookies, crackers, cereals, pretzels, taco shells, peanut butter
0%Oils, sugars

Source: The USDA National Nutrient Database for Standard Reference, Release 21 provided in Altman. 127

This review considers water requirements in the context of recent efforts to assess water intake in US populations. Relationship of water and calorie intake is explored both for insights into the possible displacement of calories from sweetened beverages by water and also to examine the possibility that water requirements would be better expressed in relation to calorie/energy requirements with the dependence of the latter on age, size, gender, and physical activity level. We review current understanding of the exquisitely complex and sensitive system which protects land animals against dehydration and comment on the complications of acute and chronic dehydration in man against which a better expression of water requirements might complement the physiological control of thirst. Indeed, the fine intrinsic regulation of hydration and water intake in individuals mitigates against prevalent underhydration in populations and effects on function and disease.

Regulation of fluid intake

To prevent dehydration reptiles, birds, vertebrates, and all land animals have evolved an exquisitely sensitive network of physiological controls to maintain body water and fluid intake by thirst. Humans may drink for various reasons, particularly for hedonic ones but most of drinking is due to water deficiency which triggers the so called regulatory or physiological thirst. The mechanism of thirst is quite well understood today and the reason non-regulatory drinking is often encountered is related to the large capacity of kidneys to rapidly eliminate excesses of water or reduce urine secretion to temporarily economize on water. 1 But this excretory process can only postpone the necessity for drinking or for stopping drinking an excess of water. Non regulatory drinking is often confusing, particularly in wealthy societies facing highly palatable drinks or fluids that contain other substance that the drinker seeks. The most common of them are sweeteners or alcohol to which water is served as a vehicle. Drinking these beverages isn’t due to excessive thirst or hyperdipsia as it can be shown by offering pure water instead and finding out that the same drinker is in fact hypodipsic (Characterized by abnormally diminished thirst). 1

Fluid balance of the two compartments

Maintaining a constant water and mineral balance requires the coordination of sensitive detectors at different sites in the body linked by neural pathways with integrative centers in the brain that process this information. These centers are also sensitive to humoral factors (neurohormones) produced for the adjustment of diuresis, natriuresis and blood pressure (angiotensin mineralocorticoids, vasopressin, atrial natriuretic factor). Instructions from the integrative centers to the 𠇎xecutive organs” (kidney, sweat glands and salivary glands) and to the part of the brain responsible for corrective actions such as drinking are conveyed by certain nerves in addition to the above mentioned substances. 1

Most of the components of fluid balance are controlled by homeostatic mechanisms responding to the state of body water. These mechanisms are sensitive and precise, and are activated with deficits or excesses of water amounting to only a few hundred milliliters. A water deficit produces an increase in the ionic concentration of the extracellular compartment, which takes water from the intracellular compartment causing cells to shrink. This shrinkage is detected by two types of brain sensors, one controlling drinking and the other controlling the excretion of urine by sending a message to the kidneys mainly via the antidiuretic hormone vasopressin to produce a smaller volume of more concentrated urine. 18 When the body contains an excess of water, the reverse processes occur: the lower ionic concentration of body fluids allows more water to reach the intracellular compartment. The cells imbibe, drinking is inhibited and the kidneys excrete more water.

The kidneys thus play a key role in regulating fluid balance. As discussed later, the kidneys function more efficiently in the presence of an abundant water supply. If the kidneys economize on water, producing a more concentrated urine, these is a greater cost in energy and more wear on their tissues. This is especially likely to occur when the kidneys are under stress, for example when the diet contains excessive amounts of salt or toxic substances that need to be eliminated. Consequently, drinking enough water helps protect this vital organ.

Regulatory drinking

Most drinking obeys signals of water deficit. Apart from urinary excretion, the other main fluid regulatory process is drinking, mediated through the sensation of thirst. There are two distinct mechanisms of physiological thirst: the intracellular and the extracellular mechanisms. When water alone is lost, ionic concentration increases. As a result, the intracellular space yields some of its water to the extracellular compartment. One again, the resulting shrinkage of cells is detected by brain receptors that send hormonal messages to induce drinking. This association with receptors that govern extracellular volume is therefore accompanied by an enhancement of salt appetite. Thus, people who have been sweating copiously prefer drinks that are relatively rich in Na+ salts rather than pure water. As previously mentioned, it is always important to supplement drinks with additional salt when excessive sweating is experienced.

The brain’s decision to start or stop drinking and to choose the appropriate drink is made before the ingested fluid can reach the intra- and extracellular compartments. The taste buds in the mouth send messages to the brain about the nature, and especially the salt of the ingested fluid, and neuronal responses are triggered as if the incoming water had already reached the bloodstream. These are the so-called anticipatory reflexes: they cannot be entirely �phalic reflexes” because they arise from the gut as well as the mouth. 1

The anterior hypothalamus and pre-optic area are equipped with osmo-receptors related to drinking. Neurons in these regions show enhanced firing when the inner milieu gets hyperosmotic. Their firing decreases when water is loaded in the carotid artery that irrigates the neurons. It is remarkable that the same decrease in firing in the same neurons takes place when the water load is applied on the tongue instead of being injected in the carotid artery. This anticipatory drop in firing is due to a mediation neural pathways departing from the mouth and by converging on to the neurons which simultaneously sense of the inner milieu (blood).

Non-regulatory drinking

Although everyone experiences thirst from time to time, it plays little day-to-day role in the control of water intake in healthy people living in temperate climates. We generally consume fluids not to quench our thirst, but as components of everyday foods (e.g. soup, milk), as beverages used as mild stimulants (tea, coffee) and for pure pleasure. As common example is alcohol consumption which can increase individual pleasure and stimulate social interaction. Drinks are also consumed for their energy content, as in soft drinks and milk, and are used in warm weather for cooling and in cold weather for warming. Such drinking seems also to be mediated through the taste buds, which communicate with the brain in a kind of “reward system” the mechanisms of which are just beginning to be understood. This bias in the way human beings rehydrate themselves may be advantageous because it allows water losses to be replaced before thirst-producing dehydration takes place. Unfortunately, this bias also carries some disadvantages. Drinking fluids other than water can contribute to an intake of caloric nutrients in excess of requirements, or in alcohol consumption that in some people may insidiously bring about dependence. For example, total fluid intake increased from 79 fluid ounces in 1989 to 100 fluid ounces in 2002 among US adults, all from caloric beverages. 19

Effects of aging on fluid intake regulation

The thirst and fluid ingestion responses of older persons to a number of stimuli have been compared to those seen in younger persons. 20 Following water deprivation older persons are less thirsty and drink less fluid compared to younger persons. 21 , 22 The decrease in fluid consumption is predominantly due to a decrease in thirst as the relationship between thirst and fluid intake is the same in young and old persons. Older persons drink insufficient water following fluid deprivation to replenish their body water deficit. 23 When dehydrated older persons are offered a highly palatable selection of drinks, this also failed to result in an increased fluid intake. 23 The effects of increased thirst in response to an osmotic load have yielded variable responses with one group reporting reduced osmotic thirst in older individuals 24 and one failing to find a difference. In a third study, young individuals ingested almost twice as much fluid as old persons, despite the older subjects having a much higher serum osmolality. 25

Overall these studies support small changes in the regulation of thirst and fluid intake with aging. Defects in both osmoreceptors and baroreceptors appear to exist as well as changes in the central regulatory mechanisms mediated by opioid receptors. 26 Because of their low water reserves, it may be prudent for the elderly to learn to drink regularly when not thirsty and to moderately increase their salt intake when they sweat. Better education on these principles may help prevent sudden hypotension and stroke or abnormal fatigue can lead to a vicious circle and eventually hospitalization.

Termoreglare

Hydration status is critical to the body’s process of temperature control. Body water loss through sweat is an important cooling mechanism in hot climates and in physical activity. Sweat production is dependent upon environmental temperature and humidity, activity levels, and type of clothing worn. Water losses via skin (both insensible perspiration and sweating) can range from 0.3 L/h in sedentary conditions to 2.0 L/h in high activity in the heat and intake requirements range from 2.5 to just over 3 L/d in adults under normal conditions, and can reach 6 L/d with high extremes of heat and activity. 27 , 28 Evaporation of sweat from the body results in cooling of the skin. However, if sweat loss is not compensated for with fluid intake, especially during vigorous physical activity, a hypohydrated state can occur with concomitant increases in core body temperature. Hypohydration from sweating results in a loss in electrolytes, as well as a reduction in plasma volume, and can lead to increased plasma osmolality. During this state of reduced plasma volume and increased plasma osmolality, sweat output becomes insufficient to offset increases in core temperature. When fluids are given to maintain euhydration, sweating remains an effective compensation for increased core temperatures. With repeated exposure to hot environments, the body adapts to heat stress, and cardiac output and stroke volume return to normal, sodium loss is conserved, and the risk for heat-stress related illness is reduced. 29 Increasing water intake during this process of heat acclimatization will not shorten the time needed to adapt to the heat, but mild dehydration during this time may be of concern and is associated with elevations in cortisol, increased sweating, and electrolyte imbalances. 29

Children and the elderly have differing responses to ambient temperature and different thermoregulatory concerns than healthy adults. Children in warm climates may be more susceptible to heat illness than adults due to greater surface area to body mass ratio, lower rate of sweating, and slower rate of acclimatization to the heat. 30 , 31 Children may respond to hypohydration during activity with a higher relative increase in core temperature than adults do, 32 and sweat less, thus losing some of the benefits of evaporative cooling. However, it has been argued that children can dissipate a greater proportion of body heat via dry heat loss, and the concomitant lack of sweating provides a beneficial means of conserving water under heat stress. 30 Elders, in response to cold stress, show impairments in thermoregulatory vasoconstriction and body water is shunted from plasma into the interstitial and intracellular compartments. 33 , 34 With respect to heat stress, water lost through sweating decreases water content of plasma, and the elderly are less able to compensate for increased blood viscosity. 33 Not only do they have a physiological hypodipsia, but this can be exaggerated by central nervous system disease 35 and by dementia 36 . In addition, illness and limitations in activities of daily living can further limit fluid intake. Coupled with reduced fluid intake, with advancing age there is a decrease in total body water. Older individuals have impaired renal fluid conservation mechanisms and, as noted above, have impaired responses to heat and cold stress 33 , 34 . All of these factors contribute to an increased risk of hypohydration and dehydration in the elderly.


Explain the role of ADH in regulating the water potential of the blood.

Firstly, a description of water potential would be a good place to start. An example definition of this could be: the pressure created by water molecules. The greater the number of water molecules present, the higher (less negative) the water potential, in relation to pure water, which has a water potential of zero. If the solute concentration is higher, the water molecules can move less freely in solution, so the water potential will be lower. The blood has lots of solutes such as proteins, glucose and sodium chloride, which all influence the water potential. As water potential must be relatively stable within the body, via a process called osmoregulation (homeostasis), the body must have mechanisms in place to cope with a change in water potential. Osmoreceptors in the hypothalamus detect changes in water potential. When the water potential is low (so the blood has a high solute concentration), these osmoreceptor cells lose water by osmosis and shrink, causing the release of a peptide hormone called ADH (vasopressin/anti-diruretic hormone). ADH passes to the posterior pituitary gland and is secreted into the capillaries. ADH passes through the blood into the nephrons of the kidney, where it acts on the collecting tubules and distal convoluted tubules (DCT) to stimulate V2 receptors. Via an intracellular cascade, the end result is the insertion of aquaporins onto these cell membranes. This increases the permeability of the collecting tubules and DCT to water, so more water can be reabsorbed, down a water potential gradient, to re-enter the blood. Less urine and urine that is more concentrated is produced. The thirst centre of the brain is stimulated by the osmoreceptors so the individual is alerted to change their behaviour (ie. to drink more water). This whole system works via negative feedback, as when osmoreceptors detect a rise in water potential, they send fewer impulses to the pituitary gland, so less ADH is released and the normal water potential of the blood can be restored. ADH also affects urea concentrations in the body, as it can stimulate more urea channels to be inserted onto the membranes of the collecting ducts, also contributing to the homeostasis of blood water potential.


A Cell in Hypertonic Solution

The plasma membrane that surrounds cells is a special permeable membrane that separates the contents of the cell from the environment. The plasma membrane is embedded with special membrane transport proteins that help transport solutes across. It also has special protein channels called acvaporine that allow water to flow freely across the membrane. The cell must use energy to actively move solutes into and out of the cell. Too many solutes and the cytosol will become a hypertonic solution compared to the environment. Cells without cell walls can burst in this condition.

Too few solutes in the environment will become the hypertonic solution. In this case, the opposite will happen, as water moves out of the cell. Water moves against the concentration gradient of solutes, moving from areas of low solute concentration to areas of high solute concentration. In another sense, water moves with the water concentration gradient, from areas of high water concentration to areas of low water concentration.

Organisms that regulate the osmolarity of their cells are known as osmoregulators. Typically, cells try to maintain their cytoplasm as a hypertonic solution compared to the environment. While this does pose certain structural problems, it allows water to flow freely through the cell, and participate in many of the necessary reactions. If cells were hypotonic, they would eventually lose most of their water to the environment. Other organisms, osmoconformatori, have the same osmolarity as the environment, although the exact solutes may be different. This ensures that they neither lose nor gain lots of water.


Priveste filmarea: SULFAMICINA É EFICAZ CONTRA COCCIDIOSE PEITO SECO, DIARRÉIA COM SANGUE. Mundo das Brahmas (Ianuarie 2022).