Издавна известны и другие аномальные свойства воды. Они-то и позволяют воде играть заметную роль как в природных, так и в технологических процессах. Например, замораживание воды сопровождается не сжатием (как у других жидкостей), а расширением. Затвердевая, вода становится менее плотной – лед плавает. У нее высокие теплоемкость и растворяющая способность. Если бы не эти аномальные свойства, мы не могли бы сохранять температуру своего тела, усваивать питательные вещества. Водоемы промерзали бы до дна. Иными словами, если бы не эти и другие аномалии воды, жизнь в современной ее форме была бы просто невозможна.
Одной из самых больших загадок воды является то, что она способна воспринимать и «записывать» информацию об окружающем мире. Разумеется, далеко не всякая вода обладает ярко выраженными информационными свойствами. Это как у людей: сильная личность проявляет себя во всем. Точно так же по-настоящему «сильная», гармоничная вода имеет не только хорошие физико-химические показатели, но и структурную упорядоченность, природную энергетику.
Оказывается, вода очень чувствительна к различным «внешним раздражителям». Например, звон церковного колокола действует на нее, как магнит на металлические опилки: молекулы выстраиваются в правильную структуру и приобретают необычайную стабильность. Если воде «дать послушать» классическую музыку, то после замораживания ее кристаллы приобретают правильную форму, а после роковых композиций – рассыпаются в хаотичном порядке. По-своему вода «отзывается» на добрые слова, молитвы, ругательства, контакты с различными предметами.
Давно уже известен способ защиты растений от весенних заморозков с помощью воды. Когда поздней весной внезапные ночные заморозки угрожают цветущим плодовым деревьям, опытные садоводы находят выход, кажущийся совершенно неожиданным: они проводят дождевание сада. Пелена мельчайших водных брызг окутывает замерзающие деревья, и капельки воды покрывают лепестки цветков. Превращаясь в лед, вода одевает цветы в ледяную шубу, отдавая при этом свое тепло (335 Дж от 1 г замерзающей воды). Этот способ защиты сада основан на аномальных свойствах воды – высокой теплоемкости.
Поглощая огромное количество теплоты, сама вода существенно не нагревается. Удельная теплоемкость ее в 5 раз выше, чем у песка, и почти в 10 раз выше, чем у железа. Вот эту теплоту и отдает вода, превращаясь в лед. А теплопроводность льда намного меньше, чем у воды, поэтому «ледовая» шуба защищает цветки.
Привычные понятия «норма», «логика» – не для таких уникальных научных объектов, как вода. «А именно вода, эта древнейшая из всех стихий, вечно ставила в тупик физиков и химиков», – считал известный английский мыслитель-естествоиспытатель Джон Бернал.
Мы привыкли к тому, что в природной воде постоянно растворены разнообразные примеси. Однако даже незначительное количество некоторых из них совершенно неожиданным образом изменяет привычные свойства воды. Аналогично проявляется и воздействие определенных физических факторов. Это позволяет намного увеличить эффективность обычных свойств воды или найти им новое применение.
«Вещество № 1», «самое необыкновенное вещество», «самое драгоценное ископаемое», «обыкновенное чудо» – так называют воду и ученые, и популяризаторы, и далекие от науки поэты и публицисты.
Роль воды в живом организме
Вода играет важнейшую роль в жизни человека, удовлетворяя его физиологические, гигиенические и хозяйственные потребности. Потребность организма человека в ней составляет в сутки 2000–2500 мл. Это количество воды поступает из следующих основных источников: вода, потребляемая в виде питья (900–1000 мл); вода, которая образуется в организме в результате химических превращений питательных веществ (300–350 мл); остальная вода – пищевая (супы, овощи, фрукты и т. д. – примерно 1,5 л).
Основными органами, которые удаляют воду из организма, являются почки, потовые железы, легкие и кишечник.
Почки за сутки удаляют из организма 1000–1500 мл воды в виде мочи. Потовые железы через кожу выделяют 500–1000 мл в обычных условиях, а при усиленной работе или в жарком помещении потоотделение резко увеличивается. С помощью легких в виде водяных паров выдыхается 350 мл воды. Это количество резко возрастает при углублении и учащении дыхания, и за сутки может выделиться до 800 мл воды. Через кишечник с калом выделяется 100–150 мл воды.
Площадь кожи взрослого человека – 1,5–2,0 м2. Она пронизана миллионами пор, через которые в определенных условиях небольшое количество воды проникает в организм человека. Некоторое количество воды проникает в наш организм и с вдыхаемым воздухом.
За 60 лет человек выпивает 50 м3 воды. Если пищу научились получать искусственным путем, то вода – единственное вещество, которое нечем заменить.
Тело ребенка до годовалого возраста на 80–85 % состоит из воды. По достижении 18 лет содержание воды уменьшается до 65–70 % (кости и жировая ткань на 25–30 % состоят из воды, мышцы и внутренние органы – 70–80 %, кровь – 90 %, слюна – 99,5 %). С возрастом организм как бы усыхает, содержание воды в клетках уменьшается, они изменяют свою форму и объем. Именно в обезвоживании чешский ученый Ружичка видел причину старения организма.
Наше тело на 80 % состоит из воды, а в трехдневном человеческом зародыше ее количество достигает 97 %. Причем эта вода не пресная, а минеральная – в ней растворены различные компоненты, необходимые для нормального функционирования организма. Вода – это минеральная основа всех клеток и тканей, не говоря уже о жидких средах – крови, лимфе, желудочном соке, слюне, желчи. В крови она выполняет роль транспортного средства: доставляет клеткам кислород, питательные вещества и уносит ненужные продукты обмена, т. е. «вымывает» из клеток шлаки.
Вода с пищей или с напитками направляется в кровяное русло и распределяется по тканям организма. Лишь с помощью воды происходят процессы пищеварения и усвоения пищи в желудочно-кишечном тракте, а также синтез и распад живого вещества в клетках организма. Из клеток и тканей вода вымывает отработанные продукты обмена веществ, выносит их через почки с мочой или через кожу с потом. Вода с содержащимися в ней липо-протеиновыми комплексами служит своеобразной смазкой для суставов, сухожилий и мышц.
Человек состоит из воды, которая в основном распределяется между клеточным содержимым, межклеточной жидкостью, кровью, лимфой, различными секретами желез и др.
Вода играет исключительно важную роль в организме человека:
• является средой, в которой протекают все физико-химические процессы;
• участвует в процессах окисления, гидролиза и др.;
• необходима для растворения различных веществ в организме;
• выполняет транспортную, выделительную функцию;
• участвует в терморегуляции.
Для нормального существования в условиях умеренного климата человеку необходимо получать с питьем и пищей около 3,5 л воды в сутки, в пустыне это норма возрастает как минимум до 7,5 л. Без пищи человек может существовать около сорока дней, а без воды гораздо меньше – 8 дней. По данным специальных медицинских экспериментов, при потере влаги в размере 6–8 % от веса тела человек впадает в полуобморочное состояние, при потере 10 % – начинаются галлюцинации, при потере 12 % воды человек уже не может восстанавливаться без специальной медицинской помощи, а при потере 20 % жидкости наступает неизбежная смерть.
Потери воды в организме компенсируются при таких условиях: человек в сутки выпивает примерно 1,5 л воды; получает с пищей – 600–900 мл; в результате окислительных процессов в организме в сутки образуется 300–400 мл воды.
Естественно, что суточный объем потребления и выделения воды может достаточно широко варьировать в зависимости от температуры окружающей среды, интенсивности физической работы, привычек конкретного человека и т. д.
При обычной температуре и влажности воздуха суточный водный баланс здорового взрослого человека составляет примерно 2,2–2,8 л. Но иногда мы пьем и больше двух литров жидкости: в жару, после бани, после тяжелой физической работы или спортивных занятий, во время болезни. Это считается нормальным.
В организме человека всю жидкость, окруженную биологическими мембранами, можно разделить на два типа: внутри– и внеклеточную. Внутриклеточная жидкость включает 2⁄3 массы воды. Она растворяет соли, создает ионную силу внутриклеточного раствора и тем самым обеспечивает тургор клетки. Выстраиваясь на поверхности ДНК, белков, мембран и других органоидных структурах клетки, вода создает матрицу из водородных связей, по которым движутся протоны и электроны. Тем самым она обеспечивает условия для тысяч биохимических реакций, протекающих в клетке.
Внеклеточная жидкость включает 1⁄3 всей воды, которая распределяется между клетками и в так называемом интерстициальном пространстве. Внеклеточная жидкость обеспечивает систему доставки питательных веществ из ЖКТ к тканям. С ее помощью к клеткам поступают питательные вещества, кислород, различные ионы и микроэлементы, а также многочисленные молекулы регуляторов (гормонов), координирующих работу пространственно разобщенных клеток. Внеклеточная жидкость удаляет углекислый газ, отходы обмена веществ, токсические или обезвреженные вещества из непосредственного окружения клетки.
