|
El
agua es el principal e imprescindible componente del cuerpo humano. El ser
humano no puede estar sin beberla más de cinco o seis días sin poner en
peligro su vida. El cuerpo humano tiene un 75 % de agua al nacer y cerca del
60 % en la edad adulta. Aproximadamente el 60 % de este agua se encuentra en
el interior de las células (agua intracelular). El resto (agua extracelular)
es la que circula en la sangre y baña los tejidos.
|
1
|
|
|
|
|
El resultado es que la molécula
de agua aunque tiene una carga total neutra (igual número de protones que de
electrones ), presenta una distribución asimétrica de sus electrones, lo que la
convierte en una molécula polar, alrededor del oxígeno se concentra una densidad de carga negativa ,
mientras que los núcleos de hidrógeno quedan parcialmente desprovistos de sus electrones y manifiestan, por tanto, una
densidad de carga positiva.
|
|
|
Por ello se dan
interacciones dipolo-dipolo entre las
propias moléculas de agua, formándose enlaces
por puentes de hidrógeno, la carga parcial negativa del
oxígeno de una molécula ejerce atracción electrostática sobre las cargas
parciales positivas de los átomos de hidrógeno de otras moléculas adyacentes.
Aunque son uniones débiles, el hecho de que alrededor de cada molécula de agua
se dispongan otras cuatro molécula unidas por puentes de hidrógeno permite que
se forme en el agua (líquida o sólida) una estructura de tipo
reticular, responsable en gran parte de su comportamiento anómalo y de la
peculiaridad de sus propiedades fisicoquímicas.
Propiedades del agua
Acción
disolvente
El agua es el líquido que
más sustancias disuelve, por eso decimos que es el disolvente universal. Esta
propiedad, tal vez la más importante para la vida, se debe a su capacidad para
formar puentes de hidrógeno.
En el caso de las disoluciones iónicas los iones de las sales son atraídos por los dipolos del agua, quedando "atrapados" y recubiertos de moléculas de agua en forma de iones hidratados o solvatados.
La capacidad disolvente es la responsable de que sea el medio donde
ocurren las reacciones del metabolismo.
Elevada
fuerza de cohesión.
Los puentes de hidrógeno mantienen las
moléculas de agua fuertemente unidas, formando una estructura compacta que la
convierte en un líquido casi incompresible. Al no poder comprimirse puede
funcionar en algunos animales como un esqueleto hidrostático.
Gran calor
específico.
También esta
propiedad está en relación con los puentes de hidrógeno que se forman entre las
moléculas de agua. El agua puede absorber grandes cantidades de
"calor" que utiliza para romper los puentes de hidrógeno por lo que
la temperatura se eleva muy lentamente. Esto permite que el citoplasma acuoso
sirva de protección ante los cambios de temperatura. Así se mantiene la temperatura
constante .
Elevado
calor de vaporización.
Sirve el mismo
razonamiento, también los puentes de hidrógeno son los responsables de esta
propiedad. Para evaporar el agua , primero hay que romper los puentes y
posteriormente dotar a las moléculas de agua de la suficiente energía cinética
para pasar de la fase líquida a la gaseosa.
Para evaporar un gramo de agua se precisan 540 calorías, a una temperatura de
20º C y presión de 1 atmósfera.
Las
funciones del agua
, íntimamente relacionadas con las propiedades
anteriormente descritas , se podrían resumir en los siguientes puntos:
En el agua
de nuestro cuerpo tienen lugar las reacciones que nos permiten estar vivos.
Forma el medio acuoso donde se desarrollan todos los procesos metabólicos que
tienen lugar en nuestro organismo. Esto se debe a que las enzimas
(agentes
proteicos que intervienen en la transformación de las sustancias que se
utilizan para la obtención de energía y síntesis de materia propia) necesitan
de un medio acuoso para que su estructura tridimensional adopte una forma
activa.
Gracias a la
elevada capacidad de evaporación del agua, podemos regular nuestra
temperatura, sudando o perdiéndola por las mucosas, cuando la temperatura
exterior es muy elevada es decir, contribuye a regular la temperatura corporal mediante la evaporación
de agua a través de la piel.
Posibilita
el transporte de nutrientes a las células y de las sustancias de desecho
desde las células. El agua es el medio por el que se comunican las células de
nuestros órganos y por el que se transporta el oxígeno y los nutrientes a
nuestros tejidos. Y el agua es también la encargada de retirar de nuestro
cuerpo los residuos y productos de deshecho del metabolismo celular
Puede
intervenir como reactivo en reacciones del metabolismo, aportando
hidrogeniones (H3O+) o hidroxilos (OH -)
|
|
El agua pura tiene la capacidad de disociarse
en iones, por lo que en realidad se puede considerar una mezcla de :
agua
molecular (H2O )
protones
hidratados (H3O+ ) e
iones
hidroxilo (OH-)
En realidad esta disociación es muy débil en
el agua pura, y así el producto
iónico del agua a 25º es:
Este producto iónico es constante. Como en el
agua pura la concentración de hidrogeniones y de hidroxilos es la misma,
significa que la concentración de hidrogeniones es de 1 x 10 -7.
Para simplificar los cálculos Sörensen ideó expresar dichas concentraciones
utilizando logaritmos, y así definió el pH como el logaritmo decimal cambiado
de signo de la concentración de hidrogeniones.
Según
esto:
disolución neutra
pH = 7
disolución ácida
pH < 7
disolución básica pH
=7
En la figura
se señala el pH de algunas soluciones. En general hay que decir que la
vida se desarrolla a valores de pH próximos a la neutralidad.
|
|
Los organismos vivos no soportan variaciones
del pH mayores de unas décimas de unidad y por eso han desarrollado a lo
largo de la evolución sistemas de tampón o buffer, que mantienen el pH
constante . Los sistemas tampón consisten en un par ácido-base conjugada que
actúan como dador y aceptor de protones respectivamente.
El tampón bicarbonato es común en los líquidos intercelulares, mantiene el pH
en valores próximos a 7,4, gracias al equilibrio entre el ión bicarbonato y
el ácido carbónico, que a su vez se disocia en dióxido de carbono y agua:
Si
aumenta la concentración de hidrogeniones en el medio por cualquier proceso
químico, el equilibrio se desplaza a la derecha y se elimina al exterior el
exceso de CO2 producido. Si por el contrario disminuye la
concentración de hidrogeniones del medio, el equilibrio se desplaza a la
izquierda, para lo cual se toma CO2 del medio exterior.
Necesidades diarias de agua
El agua es imprescindible para el
organismo. Por
ello, las pérdidas que se producen por la orina, las heces, el sudor y a
través de los pulmones o de la piel, han de recuperarse mediante el agua que
bebemos y gracias a aquella contenida en bebidas y alimentos.
Es muy importante consumir una cantidad suficiente de agua cada día para el correcto funcionamiento de los procesos de asimilación y, sobre todo, para los de eliminación de residuos del metabolismo celular. Necesitamos unos tres litros de agua al día como mínimo, de los que la mitad aproximadamente los obtenemos de los alimentos y la otra mitad debemos conseguirlos bebiendo.
Por supuesto en las
siguientes situaciones, esta cantidad debe incrementarse:
Al practicar ejercicio físico.
Cuando la temperatura ambiente es elevada.
Cuando tenemos fiebre.
Cuando tenemos diarrea.
En situaciones normales nunca existe el peligro de
tomar más agua de la cuenta ya que la ingesta excesiva de agua no se acumula,
sino que se elimina.
Recomendaciones sobre el consumo de agua
Si consumimos agua en grandes cantidades durante o después de las comidas,
disminuimos el grado de acidez en el estómago al diluir los jugos gástricos.
Esto puede provocar que los enzimas que requieren un determinado grado de
acidez para actuar queden inactivos y la digestión se ralentize. Los enzimas
que no dejan de actuar por el descenso de la acidez, pierden eficacia al quedar
diluidos. Si las bebidas que tomamos con las comidas están frías, la
temperatura del estómago disminuye y la digestión se ralentiza aún más.
Como norma general, debemos beber en los intervalos entre comidas,
entre dos horas después de comer y media hora antes de la siguiente comida.
Está especialmente recomendado beber uno o dos vasos de agua nada más
levantarse. Así conseguimos una mejor hidratación y activamos los mecanismos de
limpieza del organismo.
Contaminación
del
agua y salud
El
agua al caer con la lluvia por enfriamiento de las nubes arrastra impurezas del
aire. Al circular por la superficie o a nivel de capas profundas, se le añaden
otros contaminantes químicos, físicos o biológicos. Puede contener productos
derivados de la disolución de los terrenos: calizas (CO3Ca), calizas
dolomíticas (CO3Ca- CO3Mg), yeso (SO4Ca-H2O),
anhidrita (SO4Ca), sal (ClNa), cloruro potásico (ClK), silicatos,
oligoelementos, nitratos, hierro, potasio, cloruros, fluoruros, así como
materias orgánicas.
Hay
pues una contaminación natural, pero al tiempo puede existir otra muy notable
de procedencia humana, por actividades agrícolas, ganaderas o industriales, que
hace sobrepasar la capacidad de autodepuración de la naturaleza.
Al ser recurso imprescindible para la vida humana y para el desarrollo socioeconómico, industrial y agrícola, una contaminación a partir de cierto nivel cuantitativo o cualitativo, puede plantear un problema de Salud Pública.
Los
márgenes de los componentes permitidos para destino a consumo humano, vienen
definidos en los "criterios de potabilidad" y regulados en la
legislación. Ha de definirse que existe otra Reglamentación específica, para
las bebidas envasadas y aguas medicinales.
Para abastecimientos en condiciones de normalidad, se establece una dotación mínima de 100 litros por habitante y día, pero no ha de olvidarse que hay núcleos, en los que por las especiales circunstancias de desarrollo y asentamiento industrial, se pueden llegar a necesitar hasta 500 litros, con flujos diferentes según ciertos segmentos horarios.
Hay componentes que definen unos "caracteres organolépticos", como calor, turbidez, olor y sabor y hay otros que definen otros "caracteres fisicoquímicos" como temperatura, hidrogeniones (pH), conductividad, cloruros, sulfatos, calcio, magnesio, sodio, potasio, aluminio, dureza total, residuo seco, oxígeno disuelto y anhídrido carbónico libre.
Todos estos caracteres, deben ser definidos para poder utilizar con garantías, un agua en el consumo humano y de acuerdo con la legislación vigente, tenemos los llamados "Nivel-Guía" y la "Concentración Máxima Admisible (C.M.A.)".
Otro listado contiene, "Otros Caracteres" que requieren especial vigilancia, pues traducen casi siempre contaminaciones del medio ambiente, generados por el propio hombre y se refieren a nitratos, nitritos, amonio, nitrógeno (excluidos NO2 y NO3), oxidabilidad, sustancias extraibles, agentes tensioactivos, hierro, manganeso, fósforo, flúor y deben estar ausentes materias en suspensión.
Otro listado identifica, los "caracteres relativos a las sustancias tóxicas" y define la concentración máxima admisible para arsénico, cadmio, cianuro, cromo, mercurio, níquel, plomo, plaguicidas e hidrocarburos policíclicos aromáticos.
Todos estos caracteres se acompañan, de mediciones de otros que son los "microbiológicos" y los de "radioactividad" y así se conforma, una analítica para definir en principio, una autorización para consumo humano. Lógicamente también contiene nuestra legislación, la referencia a los "Métodos Analíticos para cada parámetro".
Pese
a las características naturales de las aguas para destino a consumo humano y
dado su importante papel como mecanismo de transmisión de importantes agentes
microbianos que desencadenan enfermedades en el hombre, "en todo caso se
exige", que el agua destinada a consumo humano, antes de su distribución,
sea sometida a tratamiento de DESINFECCIÓN.
|
|
|
|
