In questo post, che partecipa al terzo Carnevale della Chimica ospitato dal Chimico impertinente, vorrei parlarvi dell'importanza dell'acqua per il benessere generale dell'organismo umano.
Iniziamo con qualche percentuale.
Nel neonato l’acqua rappresenta circa il 75% del peso corporeo; nell’adulto questa percentuale si stabilizza attorno al 55-65%, per diminuire nuovamente nell'anziano (50% circa).
Iniziamo con qualche percentuale.
Nel neonato l’acqua rappresenta circa il 75% del peso corporeo; nell’adulto questa percentuale si stabilizza attorno al 55-65%, per diminuire nuovamente nell'anziano (50% circa).
Figura1: Percentuale d'acqua e altre sostanze chimiche nell'organismo umano. Immagine tratta da Wikimedia |
L'acqua corporea è localizzata per il 65-70% all’interno delle nostre cellule (acqua intracellulare) e ne determina il volume e il turgore.
Il restante 30-35% costituisce l'acqua extracellulare che comprende, ad esempio, il plasma e la linfa.
Queste semplici percentuali ci fanno capire quanto sia importante l'acqua per il nostro organismo e perché sia fondamentale mantenere un corretto bilancio idrico, ovvero un equilibrio tra le entrate e le uscite di acqua nel nostro corpo.
Nella seguente tabella si può facilmente valutare il bilancio idrico di una persona; è importante non dimenticare che tale parametro è influenzato da diversi fattori come: l'età, l'alimentazione, l'attività fisica o il clima.
I principali mezzi attraverso i quali l'organismo umano riesce a mantenere l’equilibrio idrico sono: il meccanismo della sete ed il riassorbimento dell’acqua da parte dei reni.
Il centro della sete si trova nell'ipotalamo, una piccola ghiandola collocata nel cervello; l'ipotalamo raccoglie le informazioni provenienti dai vari distretti dell'organismo e, in caso di bisogno, ci fa percepire la sensazione di sete.
La disidratazione può anche essere molto pericolosa: crampi, debolezza e malessere generale, ne sono solo i primi sintomi; se la disidratazione raggiunge il 10%, può essere a rischio la sopravvivenza dell'individuo.
Nella seguente tabella si può facilmente valutare il bilancio idrico di una persona; è importante non dimenticare che tale parametro è influenzato da diversi fattori come: l'età, l'alimentazione, l'attività fisica o il clima.
Bilancio idrico giornaliero medio in una persona adulta
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Acqua introdotta
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Acqua eliminata
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Acqua esogena, introdotta dall’esterno
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Bevande
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1200 ml
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Urine
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1400 ml
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1000 ml
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Feci
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200 ml
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Acqua endogena, prodotta dall’organismo
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Ottenuta attraverso le reazioni chimiche che avvengono nel corpo umano
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300 ml
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Traspirazione cutanea
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600 ml
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Sudorazione
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300 ml
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TOTALE
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2500 ml
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TOTALE
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2500 ml
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Tabella 1: Bilancio idrico giornaliero. Cliccando sul link Alimenti, proposto anche nella tabella, si accede alle tabelle di composizione degli alimenti dell'Istituto Nazionale di Ricerca per gli Alimenti e la Nutrizione (INRAN). Attraverso pochi e semplici clic, vengono visualizzati i dati relativi all'alimento desiderato e, naturalmente, se ne può valutare anche il contenuto di acqua.
I principali mezzi attraverso i quali l'organismo umano riesce a mantenere l’equilibrio idrico sono: il meccanismo della sete ed il riassorbimento dell’acqua da parte dei reni.
Il centro della sete si trova nell'ipotalamo, una piccola ghiandola collocata nel cervello; l'ipotalamo raccoglie le informazioni provenienti dai vari distretti dell'organismo e, in caso di bisogno, ci fa percepire la sensazione di sete.
Animazione tratta da Wikimedia: in rosso, rappresentazione tridimensionale dell'ipotalamo. |
I reni si trovano nell'addome in posizione posteriore, ai lati della colonna vertebrale. La loro principale funzione è quella di eliminare le sostanze di rifiuto, attraverso l'urina.
Mediamente l'urina escreta in 24 ore è pari a 1,4 - 1,5 litri; questo valore può, tuttavia, variare notevolmente in base alla quantità di liquidi che vengono assunti o persi durante la giornata.
Da quanto fin'ora esposto, è chiaro che molteplici meccanismi cooperano tra loro nella regolazione del contenuto idrico dell'organismo umano.
Vediamo ora quali sono le funzioni vitali svolte dall'acqua:
Mediamente l'urina escreta in 24 ore è pari a 1,4 - 1,5 litri; questo valore può, tuttavia, variare notevolmente in base alla quantità di liquidi che vengono assunti o persi durante la giornata.
Da quanto fin'ora esposto, è chiaro che molteplici meccanismi cooperano tra loro nella regolazione del contenuto idrico dell'organismo umano.
Vediamo ora quali sono le funzioni vitali svolte dall'acqua:
- La funzione solvente: la maggior parte delle reazioni chimiche indispensabili alla vita avvengono tra sostanze sciolte in acqua o a diretto contatto con l'acqua.
- La funzione di agente di trasporto: l'acqua contenuta nel plasma favorisce il trasposto delle sostanze nutritive, delle sostanze prodotte dalle cellule e di quelle di scarto.
- La funzione termoregolatrice: grazie alla sudorazione ed alla traspirazione viene, infatti, regolata la temperatura corporea.
- La funzione idrolitica: l'acqua scinde alcuni composti trasformandoli in composti chimici di minori dimensioni. Reazioni di questo tipo avvengono, ad esempio, durante la digestione.
- La funzione lubrificante: ad esempio a livello delle membrane sinoviali nelle articolazioni. Inoltre, grazie alla funzione lubrificante, l'acqua mantiene elastica e compatta la pelle e garantisce la giusta consistenza del contenuto dell'intestino.
Per concludere vediamo una breve panoramica sulle proprietà chimiche dell'acqua che la rendono una molecola unica, indispensabile per la vita.
Da un punto di vista chimico, l'acqua (H2O) è formata da due atomi di idrogeno (H) e un atomo di ossigeno (O), disposti a formare un angolo di circa 104°.Figura 2: Molecola d'acqua: l'atomo di ossigeno è rappresentato in rosso, i 2 atomi di idrogeno, invece, sono rappresentati in grigio. L'immagine è tratta da Wikimedia. |
Figura 3: Nella molecola d'acqua, idrogeno ed ossigeno formano un angolo di circa 104°. L'immagine è tratta da Wikimedia. |
Figura 4: Legame covalente polare dell'acqua. Covalent bond: polar covalent bonds. Art. Encyclopædia Britannica Online. Web. 14 Mar. 2011. |
Figura 5: legami idrogeno tra molecole d'acqua. Immagine tratta da Wikimedia. |
I legami idrogeno sono responsabili dello stato liquido dell'acqua a temperatura ambiente e nell'organismo umano.
È indispensabile che l’acqua rimanga liquida: se formasse dei cristalli di ghiaccio, danneggerebbe le cellule e l'organismo in modo irreparabile.
Infine, una mappa che riassume schematicamente quanto illustrato in questo post.
Dai legami idrogeno dipende anche l'elevato calore specifico dell'acqua: essa, infatti, è in grado di assorbire grandi quantità di calore, senza subire notevoli aumenti di temperatura. Questa proprietà permette alla nostra temperatura interna di cambiare lentamente, al variare della temperatura esterna.
I legami idrogeno sono, inoltre, responsabili, della grande energia termica necessaria per far evaporare l’acqua: il sudore forma sulla nostra pelle un sottile strato di acqua che può evaporare solo dopo aver sottratto al nostro organismo una certa quantità di calore.
Tania Tanfoglio
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Bibliografia
Paradisi T. Castelli G. Scienza dell'Alimentazione, Le Monnier, 2005.
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[1] Per un breve ripasso su come è fatto un atomo potete leggere l'introduzione del mio post, "La chimica dentro di noi".