VODA„Srdce múdreho muža  je pokojné ako krištáľová voda.“ - KAMERUNSKÉ PRÍSLOVIE

ŠKOLA: Gymnázium, Veľká okružná 22, ŽILINANÁZOV TÍMU: Hraví vedátoriNÁZOV PROJEKTU: Voda v tele človeka alebo aká je voda dôležitáČLENOVIA TÍMU: Peter Tudík, Tomáš Mucha, Ivana Koterbová, Jana Šepešová, Michaela Machová

ZÁKLADNÉ INFORMÁCIEŠTRUKTÚRA• zlúčenina 2 atómov H2 a 1 atómu O2 viazaných jednoduchou

polárnou kovalentnou väzbou• molekula ma trojuholníkové usporiadanie

VODA V PRÍRODE• všetky 3 skupenstvá (tuhé, kvapalné, plynné)

1. morská – voda v oceánoch, moriach- obsahuje chemické látky spôsobujúce jej salinitu (3,5%)- vysoká koncentrácia rozpustených solí

2. sladká – voda v potokoch, riekach, jazerách, rybníkoch, ľadovcoch- nízka koncentrácia rozpustených solí

3. brakická – zmes sladkej a morskej vody- oblasť prímorských ústí riek

DRUHY VÔD1. podľa obsahu rozpustených minerálnych látok (ďalej ML):- destilovaná – zbavená ML- mäkká – málo ML- tvrdá – viac ML, z podzemných prameňov- minerálna - ML od 50 do 15000 mg/l

2. podľa účelu použitia:- úžitková – využitie v priemyselných závodoch- napájacia – pre parné kotle zbavená minerálnych solí- pitná – na každodenné použitie zbavená nečistôt- odpadová – znečistená, vznikajúca v priemysle či domácnostiach, čistí sa

v čistiarňach odpadových vôd

3. podľa výskytu- povrchová- podzemná- dažďová

FYZIKÁLNE A CHEMICKÉ VLASTNOSTIFYZIKÁLNE1. POVRCHOVÉ NAPÄTIE – príčinou kapilárnych javov, ako je

vzlínavosť vody v kapilárach pôdy a hornín, schopnosť zmáčania, tvorba peny, ...

2. HUSTOTA – zväčšuje sa od 0 °C po teplotu 3,98 °C- pri vyššej teplote ako 3,98 °C sa opäť zmenšuje

3. VISKOZITA – spolu s hustotou podstatne ovplyvňuje hydraulické správanie sa vody

- od jej hodnoty závisí rýchlosť filtrácie vody pieskom a rýchlosť sedimentácie (ukladania materiálu)

- zmenšuje sa zvyšovaním teploty

4. ELEKTRICKÁ VODIVOSŤ – závisí od koncentrácie, pohyblivosti a teploty iónov

- zvyšuje sa obsahom solí a plynov

5. TEPELNÁ KAPACITA – veľké vodné plochy (jazerá, moria, oceány) sa podieľajú na regulácii teploty na Zemi

CHEMICKÉ• sú podmienené obsahom rozpustených látok vo vode

ANOMÁLIA VODY• jej objem sa s teplotou od 1 °C do 3,98 °C zmenšuje a

až nad 3,98 °C zväčšuje• pri teplote 3,98 °C má voda najväčšiu hustotu• veľký význam pre život, pretože umožňuje život rybám

a iným živočíchom na dne aj v tuhých zimách

VODA V ĽUDSKOM TELEVÝZNAM VODY V TELE ČLOVEKA• pôsobí ako univerzálne rozpúšťadlo umožňujúce

molekulové rozptýlenie látok v organizme• vytvára prostredie pre priebeh chemických reakcií• voda sa sama zúčastní mnohých chemických

pochodov (hydrolýza) a je konečným produktom oxidačného odbúravania živín

• voda sa zúčastňuje na fyzikálnych procesoch pri transporte látok (difúzia, osmóza)

• voda zastáva mechanické funkcie: vyplňuje telesné štruktúry, uplatňuje sa pri prúdení telesných tekutín

• podieľa sa na termoregulácii • je prostredím pre elektrické a elektrokinetické deje• účastní sa na tvorbe štruktúr, najmä pri interakciách s

biopolymermi

MNOŽSTVO VODY V ĽUDSKOM TELE• obsah vody v organizme sa znižuje vekom• u novorodencov tvorí voda až 80% telesnej hmotnosti, v

dospelosti asi 60% a v starobe klesá približne na 53%• u žien je obsah vody o niečo nižší• z tkanív majú najväčší obsah vody tekuté zložky (plazma

lymfa) a mäkké tkanivá (mozog 80%, svaly 75%)• najmenší obsah majú kosti (20%) a prakticky bezvodné

tkanivo je zubná sklovina (len 0,2%)

MOČPH moču• pri normálnej výžive má zvyčajne hodnotu približne 6,0

a v priebehu dňa sa kolíše v rozmedzí 4,8 – 8,0• pri vysokom prísune bielkovín pH klesá, pretože vzniká

nadbytok sulfátov a fosfátov• moč zdravého človeka je žltý až tmavooranžový

ČO JE TO VLASTNE MOČ• močom sa organizmus zbavuje látok (toxických aj

netoxických), ktoré vznikli látkovou premenou• začína filtráciou primárneho moču z lúmena

glomerulárnych kapilár do štrbinového priestoru Browmanovej kapsuly

• súčasne glomerulárny filter zadrží krvinky a všetky vysokomolekulárne látky

FAKTYBiofyzikálna charakteristika moču:• merná hmotnosť moču sa môže kolísať v rozmedzí

1 005 –1035kg/ m3

• zvyšuje sa pri glykozúrii a proteinúrii a znižuje sapri nadmernom príjme tekutín alebo pri diabetes inspidus

AKO SME PRIŠLI NA NÁŠ NÁPAD?Pri hľadaní problému, ktorý trápi našu školu sme sa rozhodli riešiť problém z hlbšieho

hľadiska. Nepoložili sme si otázku ,,Čo trápi našu školu?“, ale ,,Čo trápi naše školstvo?“ Po hlbšom zamyslení sme usúdili, že z veľkej miery je to pasivita žiakov na vyučovaní. Je

pravdou, že ak by boli študenti viac aktívni, viac sa zaujímali o témy, ktoré sa na rôznych predmetoch riešia, dosahovali by oveľa lepšie výsledky. Netýka sa to len aktivít počas vyučovania ale aj mimoškolských aktivít či súťaží. Znamenal by to nielen väčší progres pre žiakov, ale i pre školy.

Zamýšľali sme sa, ako zvýšiť aktivitu žiakov v priebehu vyučovania. Žiaci sú snaživí iba ak majú dostatok vody v tele. V opačnom prípade môže dôjsť k dehydratácii a následným zdravotným komplikáciám, ako je bolesť hlavy, pocit únavy či v najhoršom prípade kolaps.

Dospeli sme k názoru, že našim cieľom bude kontrolovať hladinu vody u študentov pomocou hustoty moču!

AKO FUNGUJE URINOMETER?1. v chemickom laboratóriu sme si pripravili

pomôcky určené k meraniu2. do odmerného valca sme naliali ocot3. skalibovaný urinometer pri teplote 20°C sme

pomaly vložili do valca4. ten sa po reakcii s octom začal točiť5. nakoniec sme odčítali hodnoty, ktoré sa

pohybovali okolo 1046 kg/m3

6. po opätovnom prekalibrovaní urinometra sme sa rozhodli pre 2. variantu merania vzhľadom na to, že sme chceli vyskúšať kvapalinu s rozdielnou hustotou

7. do odmerného valca sme naliali vodu s teplotou okolo 19 °C

8. urinometer vložený do valca sa po styku s vodou začal točiť

9. vo výške očí sme odčítali hodnoty, ktoré sa pohybovali okolo 998 kg/m3

HODNOTY• na základe odčítania výsledkov

môžeme zistiť nasledujúce hodnoty:

1. ZDRAVÝ MOČ – 1005 – 1035 kg/m3

2. HUSTOTA VÄŠČIA AKO 1035 kg/m3 – dehydratácia, cukrovka

3. HUSTOTA NIŽŠIA AKO 1,005 kg/m3 – zriedený moč, použitie diuretík („močových preháňadiel“) alebo chronické zlyhanie obličiek

Jedným z našich cieľov bolo vyskúšať náš návrh „na vlastnej koži“ v podobe dvojdňového prieskumu. Vybrali sme 30 študentov 20. ročníka, ktorý nám ho pomohli nasledovne zrealizovať.

1. deň (pôvodný pitný režim študentov)8:00 • hustota moču od 1.006 - 1.030 25 žiakov (zdraví)• hustota vyššia ako 1,035 5 žiakov (dehydratácia)

14:00 • hustota moču od 1.005 - 1.032 8 žiakov (zdraví)• hustota vyššia ako 1,035 22 žiakov (dehydratácia)

2. deň (dodržiavanie pitného režimu)8:00 • hustota moču od 1,008 - 1,034 28 žiakov (zdraví)• hustota vyššia ako 1,035 2 žiakov (dehydratácia)

14:00• hustota od 1.010 - 1.029 26 žiakov (zdraví)• hustota vyššia ako 1.035 4 žiakov (dehydratácia)

Výsledok: 1. deň študenti dodržiavali svoj pitný režim, pričom sme zistili, že poobede je viac ako polovica študentov dehydratovaných. Na 2. deň dodržiavali pitný režim predpísaný nami a bolo dokázané, že takmer všetci študenti mali v poobedných hodinách hladinu moču v norme.

PRIESKUM

NAŠA MAKETAZLOŽENIE1. podklad – vyrobený z bukového dreva

v tvare písmena L2. pisoár (zvislá strana) – vyrobený z 2

nádob z umelej hmoty3. urinometer (nad pisoárom) – vďaka

nemu zisťujeme hladinu vody v tele pomocou hustoty moču.pozn.: detailná atrapa urinometra je zobrazená v pravej časti

4. údaje s výslednými hodnotami moču5. odpadová rúrka – naznačená čiernou

farbou 6. hadičky – napojené priamo z pisoára

do odmerného valca 7. tlačidlo – slúžiace na dezinfekciu

odmerného valca a odtok moču1.

2.3.

4.

5.6.6.

7.

1. Študent sa vymočí moč steká do zásobnej nádoby pod pisoárom, kde sa zhromažďuje celý jeho objem.

2. Po vymočení sa zatvára klapka na vrchu nádoby, ktorá je pohyblivá nahor a nadol.

3. Študent splachuje voda steká do zásobnej nádoby, ktorá je však zakrytá pohyblivou klapkou hmotnosť vody tlačí klapku dole a tá vytláča moč trubicou hore do urinometra.

4. Moč je v urinometri študent stlačí tlačidlo, prostredníctvom ktorého sa spustí plavák do urinometra a ten po ustálení ukáže výslednú hodnotu.

5. Študent si odčíta výslednú hodnotu porovná ju s hraničnými normami a prípadne zistí, aké má problémy.

6. Pre to, aby tieto výsledky zostali v anonymite a pre možnosť použitia ďalším používateľom, študent opäť stlačí tlačidlo, ktoré vytiahne plavák von zospodu otvorí zásobnú banku urinometra, čím moč vytečie do odpadovej rúry a zároveň zo zásoby zhora spustí dezinfekčný roztok , ktorý prejde bankou a prečistí ju, aby bol urinometer pripravený pre ďalšieho používateľa. Dezinfekčný prostriedok vytečie taktiež odpadovou rúrou a klapka sa uzavrie. Urinometer je znovu pripravený.

7. Pri kroku 6 sa zároveň otvorí klapka na dne zásobnej nádoby pod pisoárom, aby mohla voda odtiecť do odpadovej rúry klapka sa uzavrie.

NA AKOM PRINCÍPE FUNGUJE NAŠA MAKETA?

Zdroje

http://www.naradicko.sk/voda-a-vodne-filtre-pre-zdravie/pitny-rezim/

http://www.wikiskripta.eu/index.php/Nefron Hrazdira, I.: Biofyzika. Učebnice pro lekářske fakulty. Praha:

Avicenum zdravotnické nakladatelství, 1990. 320 s. ISBN 80-201-0046-6

Javorka, K.: Lekárska fyziológia. Učebnica pre lekárske fakulty. Martin: Osveta, 2009. 744 s. ISBN 978-80-8063-291-5

Schubert, E.: Fyziológia človeka. Vysokoškolská príručka. Martin: Osveta, 1991. 296 s. ISBN 80-217-0333-4

ĎAKUJEME ZA POZORNOSŤ!