Woda stanowi od 70 do 80% masy ciała zwierzęcia, a jej stężenie dochodzi do 56,5 mola/dm3. Np. człowiek w ciągu 60 lat ma zapotrzebowanie na około 70 ton h20 – niekończący się strumien. (zwierzęta o najwyższej ilości wody w organizmie: meduza 96%, mysi zarodek-87%, dojrzała-71%)
Zawartość w różnych częściach ciała człowieka:
-szkliwo – 0,2%
-kości 22%
-wątroba-69%
-skóra-72%
mięsnie 75%
-nerki-83%
oko-99%
Ilości wody i soli mineralnych-względnie stały poziom (konieczne stałe uzupełnianie!!). Dzięki dużemu ciepłu parowania, dobremu przewodnictwu ciepła, i dużemu ciepłu właściwemu woda chroni organizm przed przegrzaniem-regulator temperatury ciała. Udział w wielu reakcjach chemicznych (głównie reakcje hydrolizy). Produkt oddychania komórkowego.
Przeciętnie 40-50% wody w ciele zwierzątka to woda intercelularna., 20% woda ekstra celularna (pozakomórkowa)- 3/4 woda płynu śródkomórkowego, limfy, płynu mózgowo-rdzeniowego
a ¼ - krew.
30-35% woda trans celularna – w przewodzie pokarmowym
większ.wewnątrzkomórkowej i część pozakomórk. – związane z białkami- GOSPODARKA WODNA ZALEŻNA OD BIAŁEK I STOPNIA ICH UWODNIENIA
Woda:
-część związana siłami kapilarnymi
- część woda hydratacyjna
część woda wolna
Wyższy poziom ewolucyjny-bardziej stały skład chemiczny i ilość wody w organizmie-skomplikowanie mechanizmów za to odpowiedzialnych oraz ich doprecyzowanie.Występuje różnica między stężeniem roztworu i ilości wody w środowisku niż we wnętrzu ciała-wyrównywanie ilości soli i wody w organizmach (całe życie)
Mechanizmy osmoregulacyjne:
-utrzymywanie właśc.poziomu wody
-stałość cisnienia osmotycznego (stałe całkowite stęż.składników rozpuszczalnych w cytoplazmie i łynach ustrojowych)
-utrzymywanie stałego składu jonów w organizmie

Utrzymywanie równowagi-w danym okresie wszystkie straty zostają zrównoważone z pobraniem tej samej ilości wody.
Utrata wody:
parowanie wody z powierzchni ciala, z dróg oddechowych
z kałem, z moczem
do procesów metabolicznych
osmotyczny odpływ przez powierzchnię ciała czy skrzela
Pozyskiwanie wody:
picie, wraz z pokarmem, resorpcja z kału, resorpcja z moczu pierwotnego
z procesów metabolicznych
osmotyczny napływ przez powierzchnię ciała i skrzela
wchłanianie przez powierzchnię ciała z powietrze

Co bierze udział w procesach utrzymujących równowagę wodno-mineralną: skóra, płuca, drogi oddechowe, różne gruczoły, narządy wydalnicze, kloaka czy jelito grube.

Zwierzęta stenohalinowe: niższe organizmy, słabo wykształcone mechanizmy regulacji wody, wąski zakres zmian ciśnienia osmotycznego, znoszenie krótkotrwałych zmian zasolenia
Zwierzęta euryhalinowe: mechanizmy sprawnie funkcjonujące, stosunkowe łatwe utrzymywanie stałości wewnętrznego środowiska osmotycznego w zmiennym osmotycznie środowisku
np. ryby kostnoszkieletowe, płazy, gady czy ssaki


Wielbłąd-skład garbu
Utlenienie 1kg tłuszczu daje ok.1, 017 kg wody metabolicznej, 0,55-węglowodanów, 0,41-białek. Duża ilość wody tworzącej się podczas utleniania tłuszczu sprawia, że jest on źródłem wody metabolicznej.
Garb jest magazynem tłuszczu-nie wody!

Wymiana wody i soli mineralnych może zachodzic przez powłoki ciała, skrzela, narządy wydalnicze, jelito i kloakę. Wymiana soli odbywa się też przez różnego typu gruczoły, a wody przez płuca. Gospodarka wodna jest regulowana przede wszystkim przez czynność nerek. Ilośc wody opuszczającej organizm z moczem zależy w dużym stopniu od jej zwrotnego wchłaniania w kanalikach nerkowych. Proces ten reguluje hormon wazopresyna (diuretyna). Na gospodarkę wodną mają też wpływ inne hormony, które regulują gospodarkę mineralną. W utrzymywaniu stałości ciśnienia osmotycznego ważną rolę odgrywają jony. Na efektywne ciśnienie osmotyczne (ciśnienie powodujące przemieszczanie się wody) duży wpływ mają jony Ca, Mg, Na, K.
Jony dwuwartościowe działają antagonistycznie do jednowartościowych-dwuwartościowe odwadnianie cytoplazmy,
Zmiany stężenia tych związków w komórkach i płynach ustrojowych wywołują przemieszczanie się wody do lub z przestrzeni międzykomórkowych. Np. podwyższenie stężenia Na w osoczu-zmniejszenie objętości przestrzeni wewnątrzkomórkowej i przemieszczenie się wody do osocza (odwodnione komórki)

Zwierzęta wodne:
- niższego rzędu-ciągła dyfuzja i transport jonów przez powłoki ciała i skrzela
-większość bezkręgowców morskich-stała równowaga z otoczeniem
- ryby
->chrzęstno-hyperosmotyczne (nieco wyższe stężenie w stosunku do środowiska zewn.)-jest to spowodowane wysokim stęż. mocznika we krwi
napływ wody przez skrzela
2)wchłanianie zwrotne mocznika w kanalikach nerkowych-przyczyna hyperosmotyczności
1)produkcja niewielkiej ilości hyposmotycznego moczu
->kostno-stężenie soli nieorganicznych w ich płynach jest niższe w stosunku do środowiska (brak tolerancji dla wyższych stężeń mocznika)
picie wody zapobiega odwodnieniu
Woda i jony jednowartościowe jest wchłaniana w przewodzie pokarmowym, a nadmiar usuwany przez skrzela i skórę. Hypoosmotycznośc ryb morskich kostnych znajduje swoje uzasadnienie w budowie i funkcji pranerki. Pranerka produkuje małą ilość moczu izoosmotycznego w stosunku do krwi.
Zwierzęta słodkowodne:
-hyperosmotyczne – narażone na Duzy napływ wody
-chronią się przed nadmiernym uwodnieniem-produkcja dużej ilości rozcieńczonego moczu
- z moczem ubytek soli-kompensacja przez komórki solne skóry i skrzeli wychwytujące sole z wody i przekazujące je do krwi

Gady, ptaki i ssaki
- są hypoosmotyczne
-nie tracą wody przez powłoki ciała, ale wydalana jest z moczem i przez drogi oddechowe
- np. albatrosy kompresują straty poprzez picie wody morskiej
-wiekszość (ssaków i gadów) pobiera wodę ze spożytego pokarmu, wchłania z moczu i uzyskuje z procesów metabolicznych
-wykształcenie nerki-konsekwencja: usuwanie nadmiaru soli – gady i ptaki: ich nerki nie mają zdolności zagęszczania moczu (proces zagęszczania zachodzi w kloace, a nadmiar soli usuwany jest przez gruczoły: łzowe-gady, nosowe-ptaki)
-ptaki bez gruczołów nosowych i ssaki – nadmiar soli wydalany z moczem (ssaki zagęszczaja mocz w nerce)
-utrata wody z moczem jest związana z koniecznością usuwania azotowych produktów przemiany materii:
*(rycina końcowych produktów przemiany materii)
-ochrona przed utratą wody: przebywanie w zacienionych miejscach lub wytwarzanie elementów ochronnych na ciele (łuski, tarczki rogowe)
-ssaki tracą wodę przez proces pocenia się – TERMOREGULACJA (parująca woda chłodzi powłoki ciała i odbiera ciepło z krwi przepływającej w naczyniach krwionośnych skóry )
-nieuniknione straty wody są na skutek parowania z dróg oddechowych (d.oddech.-zawsze wilgotne, nie zajdzie wymiana gazowa)-dot.wielu ptaków i ssaków – związanej z wysokim tempem przemian metaboliczny


Proces odwodnienia:
-przy mniejszych brakach wody: zaburzenia procesów biochemiczno-fizjologicznych
-przy wiekszych niedoborach: zamieranie organizmu
-deficyt wody
*powoduje przedwczesne zakończenie wzrostu komórek
*różny stopień wrażliwości na zawartość wody w ciele zwierzęcia
*u większości utrata ok.10% wody-poważne zaburzenia procesów biochemiczno-fizjologicznych, 15-20% powoduje zgon (z wyjątkiem wielbłądów, żab-potrafią znieść 40% utratę wody)
*w miarę procesu starzenia się następuje obniżanie poziomu wody, a co za tym idzie zmniejszenie jędrności komórek (np. zmarszczki na skórze), zwolnienia procesów metabolicznych co prowadzi do śmierci naturalnej, fizjologicznej

Gospodarka mineralna:
-procesy wchłaniania związków mineralnych z przewodu pokarmowego, rozprowadzanie przez krew, przechodzenie do komórek, magazynowanie i występowanie w komórkach i płynach ustrojowych oraz drogach i mechanizmach ich wydalania (z moczem, żółcią, kałem i potem).
-rozmieszczenie poszczególnych czynników mineralnych nie jest w organizmie jednakowe
-związki mineralne występujące w ciele zwierzęcym: Na, K, Mg, Ca, Cl, P, S, (makroelementy), Zn, Fe, Co, Mo, Cd, Mn, Cu, I, F, Se (mikroelementy)


W płynach ustrojowych przeważają kationy Na+, natomiast w komórkach kationy K+. Równowaga między nimi utrzymywana jest przez pompę sodowo-potasową (specjalny układ enzymatyczny).
Działanie pompy Na-K;
kosztem rozkładu ATP dostarczającego energii stale usuwane są z komórek jony Na+, dzięki czemu utrzymywane jest odpowiednie stężenie jonów K+. Zmiany metabolizmu komórkowego lub przepuszczalności błony komórkowej powodują przemieszczanie się tych kationów.
Przepuszczalność błony komórkowej pełni istotną rolę w mechanizmie przewodnictwa nerwowego.

Działanie pompy Ca:
bierze udział w skurczu i rozkurczu mięśni.

Pompa jodowa:
w tarczycy.

Utrzymywanie odpowiedniego stężenia składników mineralnych jest procesem fizykochemicznym i biochemicznym wymagającym dopływu energii dostarczanej z związków organicznych (czyli wszystko zależy od tego co jemy ;) ).
Gospodarka składników mineralnych jest regulowana przez hormony:
-mineralokortykosterydy-regulują przemianę Na-K
-parathormon i kalcytonina-regulacja stężenia Ca
-hormony przedniego płata przysadki mózgowej-pośredni wpływ na gospodarkę mineralną

Gospodarka wapniowa:
-wpływ na nią mają czynniki hamujące i stymulujące:
Hamujące: związki nierozpuszczalne organiczne i nieorganiczne utworzone z anionów połączonych z wapniem (fityna, szczawiany, siarczany, węglany i fluorki)
Stymulujące: rozpuszczalne kompleksy takie jak aminokwasy i cytryniany
-wapń w 60% połączony jest z białkami z osocza krwi, a pozostała ilość w hydroksyapatycie w kościach, co utrzymywane jest w stałej równowadze
-sole wapniowe wydalane są z organizmu z moczem i przez ściany jelita grubego (podobnie jak kationy magnezu z anionami fosforanowymi), zależne od diety
*pokarmy mięsne powodują utratę kationów Mg i Ca (groźba kamicy nerkowej!!), wegetarianie, roślinożercy-więcej wydalają z kałem tych jonów


Gospodarka fosforanowa:
-ściśle powiązana z gospodarką wapniową
-polega na:

*odkładaniu się wapnia w kościach w postaci soli fosforanowej
*mechanizmach działania parathormonu, kalcytoniny
*aktywnych formach witaminy D3

Gospodarka żelazowa:
-występowanie w organizmie pod postacią hemoglobiny (69%), ferrytyny (16%), mioglobiny (9%) i katalzy (0,1%) oraz cytochromów i transferryn
-żelazo pobierane jest przez przewód pokarmowy (jelito)–następuje reakcja zmiana stopnia utlenienia z trzeciego na drugi
-transport żelaza odbywa się za pomocą transferryny (w osoczu)
*część przekazywana do formy magazynowej-ferrytyny (wątroba, szpik kostny i śledziona)
*część do szpiku, w którym zachodzi łączenie się żelaza z hemem, tworzy się hemoglobina,


Koniec.