המים מטבולית הם המים שנוצרו אורגניזם או יצור חי כמו תוצר של מטבוליזם החמצונים של חומרים מזינים. באמצעות קטבוליזם מתרחשת השפלה של חומרים מזינים, עם ייצור אנרגיה, פחמן דו חמצני ומים מטבוליים.
מים מטבוליים נקראים גם בעירה, מי חמצון או מים המיוצרים באופן אנדוגני על ידי הגוף. זה מייצג חלק קטן, רק 8 עד 10%, מכלל המים שהגוף זקוק להם.
מים מטבוליים הנוצרים בתוך המיטוכונדריה בשרשרת הובלת האלקטרונים. מקור: Mitochondrial_electron_transport_chain-Etc4.svg: Fvasconcellos 22:35, 9 ספטמבר 2007 (UTC) עבודה נגזרת: Masur
מבוגר ממוצע מייצר כ -300 עד 350 מ"ל מים מטבוליים ביום. כמות מים זו הנוצרת בחילוף החומרים מהווה רק חלק קטן מהמים שהגוף זקוק לחיות.
ייצור מים מטבוליים חיוני לקיומם של בעלי חיים מסוימים במדבר, כמו גמלים. זה תואר כחיוני עבור חרקים ובעלי חיים אחרים החיים בסביבות יבשות.
זהו אינדיקטור לקצב חילוף החומרים של הגוף; עם זאת, נחישותה אינה קלה. קל יותר למדוד את CO 2 שפג תוקפו או נשף כתוצאה ממטבוליזם חמצוני, מאשר כמות המים המטבוליים שנוצרים.
ייצור מים מטבוליים
מים מטבוליים נוצרים בגוף במהלך פירוק אנזימטי של חומרים אורגניים כמו שומנים, פחמימות וחלבונים. חמצון מוחלט של חומרים מזינים אלה מתרחש על ידי חילוף חומרים סלולרי המתבצע בתנאים אירוביים או בנוכחות חמצן.
חמצון תזונתי הוא תהליך מורכב ואיטי הכולל תגובות כימיות שונות המתרחשות בשלבים או מסלולי קטבול. כמה מהנתיבים הללו בתחילת הדרך ספציפיים לכל סוג של חומר מזין, ומסיימים את התהליך עם מסלולים או תגובות שכיחים.
חמצון זה מסתיים בנשימה תאית בקרום הפנימי של המיטוכונדריה עם ייצור אנרגיה או ATP (אדנוזין טריפוספט).
במקביל לזרחן חמצוני (ייצור ATP) נוצרים CO 2 ומים מטבוליים. ישנם ארבעה אנזימים בקרום: NADH dehydrogenase, succhydic dehydrogenase, cytochrome C, and cytochrome oxidase (הידוע גם בשם מערכת פלו-פרוטאין-ציטוכרום).
במערכת זו נלכדים האלקטרונים וההידרוגנים של NADH ו- FADH, תוצר של התגובות של קטבוליזם או חמצון של חומרים מזינים. בסופו של דבר, במתחם אנזימטי זה המקום שבו הממתקים הללו מצטרפים חמצן לייצור מים מטבוליים.
משומנים
חמצון שומנים או ליפידים מתרחש עם חמצון של חומצות שומן חופשיות, כמו למשל tripalmitate. תהליך קטבולי זה כולל חמצון בטא, שבאמצעותו מתחמצנת חומצת השומן ליצירת אצטיל-CoA שעובר למחזור קרבס.
לאחר שילוב אצטיל-CoA למחזור, נוצרים המקבילה המפחיתה NADH ו- FADH 2 העוברים לשרשרת הנשימה. לבסוף, האלקטרונים מההידרוגנים מועברים לאנזימים של השרשרת שמקורם ATP, CO 2 ומים מטבוליים.
ניתן לסכם את היווצרותם של מים מטבוליים מחמצון הטריפלמיט של חומצת השומן באופן הבא:
2C 51 H 98 O 6 + 145O 2 → 102CO 2 + 98H 2 O
הקטבוליזם של השומן המאוחסן בגבינת הגמלים מספק להם את המים שהם צריכים כדי לשרוד באזורים מדבריים.
מפחמימות
מסלול החמצון לפחמימות כולל את התגובות של גליקוליזה עם ייצור חומצה פירובית ומולקולת מים. בנוכחות חמצן, חומצה פירובית נכנסת למטריצה המיטוכונדרית, שם היא הופכת לאצטיל-CoA, ומצטרפת למחזור קרבס.
מחזור זה הוא המסלול הנפוץ של חילוף החומרים התזונתי, המקבילות המקטינות המיוצרות מתחמצנות בשרשרת הנשימה.
ניתן להשתמש במשוואה הבאה לסיכום ייצור המים המטבוליים מחמצון הגלוקוזה המלא:
C 6 H 12 O 6 + 6O 2 → 6CO 2 + 6H 2 O
כאשר גליקוגן, שהוא פחמימה מורכבת, מתחמצן באמצעות תהליך שנקרא גליקוגנוליזה, משתחררים מים מטבוליים וגלוקוזה.
מחלבונים
קטבוליזם של חלבונים מורכב יותר מזה שמתואר לשומנים ופחמימות, מאחר וחלבונים אינם מחומצנים לחלוטין. בין תוצרי הסיום של קטבוליזם של חלבון הם אוריאה, כמה תרכובות חנקניות, כמו גם CO 2 ומים מטבוליים.
איזון ייצור
האיזון המשוער של ייצור המים המטבוליים יכול לבוא לידי ביטוי על ידי חמצון של 100 גר 'מכל חומר מזין. זה יכול להיחשב גם כמשוער או ממוצע של כמות המים המיוצרים תוך 24 שעות או יום.
מאזן הייצור קרוב ל 110 גרם מים לכל 100 גרם שומן מחומצן. כמות המים המטבוליים המיוצרים תוך 24 שעות מתחמצון חומצות השומן היא 107 מ"ל.
כ- 60 גרם מים מטבוליים מיוצרים עבור כל 100 גרם פחמימות חמצוניות מטבוליות בגוף. הכמות המופקת מפחמימות בממוצע במהלך יום היא קרוב ל 55 מ"ל.
ועם חלבונים נוצר פחות מים, כמעט 42 גרם לכל 100 גרם חלבון. מי חמצון החלבון הנוצרים במהלך יום אחד בממוצע שווים ל 41 מ"ל.
הוזכר קודם לכן כי מבוגר מייצר רק 8 עד 10% מים מטבוליים, מכלל המים שהוא זקוק להם. גופך, במצב בריאותי טוב, מספק כ -350 עד 350 מ"ל מים מטבוליים בכל יום.
חֲשִׁיבוּת
כאמור, תרומתו לכמות המים היומית שהגוף זקוק לה נחשבת מעט. עם זאת, תרומתה משמעותית במילוי הצורך של הספורטאי בנוזלים במהלך אימון ממושך.
על ידי חמצון של חומרים מזינים, מיוצרים כ -300 עד 350 מ"ל מים מטבוליים ביום. עם זאת, ייצורו עולה גם במקרים בהם צריכת המים פוחתת.
למרות שהמנגנונים הפיזיולוגיים אינם מוגדרים היטב, ייצור מים מטבוליים מהווה מנגנון פיצוי לאובדן נוזלי הגוף. למרות שתרומתו להומאוסטזיס של המים בגוף נוטה להתעלם, חשוב לקחת בחשבון.
ישנם דברים חיים התלויים אך ורק במים מטבוליים לקיומם, כמו גמלים החיים במדבר. גם ציפורים נודדות שעושות טיסות ארוכות ללא הפסקה תלויות בה אך ורק לשם הישרדות, וכך גם כמה מינים של חרקים.
הפניות
- Diaz, OG (1987). ביוכימיה ופיזיולוגיה. מקסיקו: אינטר-אמריקנית.
- אדני EB (1977) מים מטבוליים. בתוך: מאזן מים בארטרופודים יבשתיים. זואופיזיולוגיה ואקולוגיה, כרך 9. שפרינגר, ברלין, היידלברג.
- Ganong, WF (2004). פיזיולוגיה רפואית. (19 Edition). מקסיקו: המדריך המודרני.
- מוריי, RK, Granner, DK Mayes, PA ורודוול, פולקסווגן (1992). ביופר כימיה של הארפר. ( המהדורה ה -12 ). מקסיקו: המדריך המודרני.
- ויקיפדיה. (2019). מים מטבוליים. התאושש מ: en.wikipedia.org