O equilíbrio hídrico - o equilíbrio de água (matéria) no corpo humano

Em nosso organismo  existem mecanismos de regulação da quantidade de matéria que será utilizada para crescer (para formar corpo) ou para gerar energia. Sendo assim, uma parte da nossa alimentação será incorporada ao nosso corpo e outra será queimada para gerar energia, sendo que seus resíduos serão eliminados na forma de fezes, urina, suor e gás carbônico. Desta forma a massa corporal é regulada e não apresentamos mudanças drásticas e repentinas em nosso peso. Uma forma de regulação do volume interno do nosso corpo vem exemplificada abaixo:

O corpo humano possui mecanismos para manter a quantidade interna de água. Ele é 70% água. Nesta água estão dissolvidos nutrientes, glicose, sais minerais e células.

 A parte líquida do corpo é, portanto, uma SOLUÇÃO: mistura de substâncias em que uma é líquida (Solvente) e outra é sólida (Soluto). O soluto se espalha pelo solvente e visivelmente não pode mais ser observado, devido à solubilidade do solvente.

O corpo tenta manter a concentração de sua solução (parte líquida) em 0,9%, que significa que a cada 100 mililitros de água haverá dissolvido nela 0,9 gramas de solutos (glicose, sais minerais, nutrientes e células). 

Para manter essa concentração, o corpo nos faz beber água quando a quantidade do solvente está baixa (após suar em atividades físicas, por exemplo) ou eliminar água na urina ou suor quando ela está em grande quantidade (urinar depois de beber muitos copos de água, por exemplo).

 

O equilibrio de matéria e energia no corpo humano e na natureza

A partir desta postagem vamos estudar um pouco mais sobre a matéria que forma o seu corpo. Existe um equilíbrio que tenta manter a sua massa em um valor constante, de forma que a matéria que entra em seu organismo através da alimentação e da respiração, e a matéria que sai de seu organismo através dos mecanismos de eliminação de resíduos (pelos atos de defecar, urinar, suar e expirar o ar dos pulmões) são reguladas.

Existe, portanto, um controle dentro do seu corpo para regular aquilo que entra com aquilo que sai de acordo com as suas necessidades de gasto de energia ou de reserva de energia. Ou seja, dependendo da sua necessidade de energia para um determinado período de sua vida, seu organismo irá interpretar os sinais do seu corpo que ordenam que você quebre mais matéria e, conseguentemente, libere mais energia e resíduos caso você esteja em um período de muitas atividades (alta necessidade energética) ou que ordenam que você guarde mais matéria em seu corpo na forma de reserva para futuras necessidades caso você esteja em um período de poucas atividades (pouca necessidade energética). 

Por exemplo, observe uma criança que é muito ativa, corre e brinca o dia inteiro. Geralmente, esta criança come bastante e, no entanto, não engorda. Isso acontece porque ela precisa que seu corpo gere muita energia para mantê-la em atividade. Com isso, boa parte daquilo que ela come é quebrado para liberar energia e os restos de sua alimentação são eliminados por seu organismo. Sendo assim, ela não guarda a matéria dentro do seu corpo e não engorda.

Observando agora um adulto que também come muito, mas que vai para todos os lugares de carro, trabalha sentado em um escritório e não realiza atividades físicas. Como a necessidade de energia deste adulto é baixa, muito pouco daquilo que ele não come será quebrado para liberar energia e, conseguentemente, ele eliminará poucos resíduos. Sendo assim, como forma de sobrevivência, o organismo acumula quase toda a matéria que sobra na forma de gordura para uma futura situação de necessidade.

Sendo assim, veja que o organismo busca uma forma de equilibrar nossa massa, devolvendo boa parte daquilo que comemos ao ambiente, desde que tenhamos uma vida equilibrada também. Entendendo a relação entre matéria e energia no nosso organismo, podemos ampliar nosso campo de visão para o ambiente.

No ambiente, também existem relações entre alimento e energia, que podem ser vistas na relação entre presa e predador. Em um determinado momento um animal é predador (ele será quem come) e em outros momentos este mesmo animal será presa (ele será a comida). Existe também, na natureza, mecanismo de controle e de equilibrio entre presas e predador. 

Por exemplo, vamos pensar em uma população (conjunto de indivíduos) de insetos e uma população de sapos. Os insetos são comida para os sapos. Se em uma determinada estação do ano, a saber no verão, a população de insetos aumenta, os sapos terão mais alimento e sua populção também aumentará. No entanto, mais sapos se alimentando dos insetos existentes, provoca uma que queda brusca na população de insetos e, tempos depois, queda também na população de sapos. 

Neste exemplo, vemos como a matéria se distribui no ambiente. Se há muita matéria concentrada em números de insetos, logo esta matéria será transformada para se concentrar em números de sapos pelo mecanismo de alimentação. Se os alimentos  ficam escassos, ou seja, começam a diminuir, já que não haverá mais tantos insetos disponíveis e a populção de sapos diminui conseguentemente. Quando dizemos que a população diminui, significa que haverão mortes dos indivíduos e a matéria será devolvida ao ambiente, equilibrando tudo novamente. 

O controle da natureza e o controle do nosso corpo funcionam de forma semelhante: se existe muita oferta de alimento (energia), o número de indivíduos da população cresce na natureza ou o corpo aumenta de tamanho (engorda) no caso do nosso organismo. Se há pouca oferta de alimento (energia), o número de indivíduos da populção diminui na natureza ou o corpo diminui de tamanho (emagrece) no caso do nosso organismo. 

Nós também somos seres vivos que formam populações e passamos pelo mecanismo de controle tanto do nosso corpo, como da natureza. Por exemplo, a população mundial sempre teve expressivos crescimentos em momentos que a oferta de alimento era grande. Se olharmos na história da humanidade, nos momentos de crescimento de impérios, a população mundial aumentou, pois havia alimento (energia) suficiente para as famílias crescerem e se reproduzirem. Já nos momentos de guerras, quando faltava alimentos, a população mundial diminuiu não somente pelas mortes nas batalhas, mas também porque as famílias não se sentiam seguras para gerar e criar filhos.

A partir deste momento, vamos estudar mais a fundo este tema, mas é essencial que você entenda este mecanismo de controle invisível que atua sobre os indivíduos e sobre suas populações em decorrência da oferta de matéria e de energia. Uma força quase imperceptível que age equilibrando e distribuindo a matéria entre os mais diversos espaços do meio ambiente.

Transferência de energia e respiração celular

Na postagem anterior você viu que as plantas produzem o seu próprio alimento, acumulando energia solar em moléculas de glicose que formam seus tecidos corporais: tubérculos, frutos, sementes, dentre outros.

 

Como consequência, as plantas servem de alimento para seres vivos que não realizam fotossíntese e precisam de ingerir outros seres para conseguir moléculas de glicose e, juntamente com elas, energia. Sendo assim, a energia solar é transferida para os demais seres vivos - consumidores - de uma cadeia alimentar através da ingestão das plantas - produtores.

 

 

 

Nos demais seres vivos, estas moléculas de glicose têm as ligações entre os seus átomos quebradas, liberando a energia que estava acumulada nelas. É essa energia que os animais irão utilizar para manter o seu corpo em funcionamento.

 

A quebra da glicose exige, no entanto, que está molécula reaja com o oxigênio adquirido do ar através da respiração corporal. Esse gás é direcionado pela hemoglobina sanguínea para as células, onde acontecerá o processo de respiração celular, ou seja, de quebra da glicose pela sua reação com o gás oxigênio dentro de cada célula, com posterior liberação de energia, gás carbônico e água. O gás carbônico será elimindo no ar pela respiração corporal e a água que não for utilizada será eliminada pelo suor ou pela urina. 

 

 

 

 

 

Note que a respiração celular nada mais é do que uma combustão, na qual o combustível é a molécula de glicose e o comburente é o gás oxigênio. Ainda há, assim como na combustão, a liberação de energia e de gás carbônico. A diferença da combustão e da respiração celular é que a energia é liberada gradualmente através do rompimento das ligações, uma por vez, dos átomos da molécula de glicose.

 

Para se manter vivo então, um organismo deve se alimentar para conquistar de energia solar acumulada nos nutrientes e, também, respirar para capturar o gás oxigênio do ar, que irá liberar a energia depositada nos alimentos.

 

 

 

 

 

 

 

 

Fotossíntese

As plantas conseguem realizar um processo chamado fotossíntese, através do qual fabricam o seu prórpio alimento. Como duas consequências desse processo temos:

 

1º - as plantas não precisam se alimentar de nenhum ser vivo para conseguir matéria e energia, conquistando a matéria diretamento do ambiente e a energia das moléculas de glicose que elas próprias fabricam.

 

2º - elas fabricam seu alimento energético - a glicose - a partir daquilo que retiram do ambiente, acumulando esse produto em seus tecidos corporais, tornando-se então o alimento de diversos seres vivos.

Para realizar esse processo, a planta retira água do solo e gás carbônico do ar (CO2) que são as duas moléculas ingredientes para a produção da glicose - produto da fotossíntese. Da reação dessas duas moléculas, com o acúmulo de energia solar entre as suas ligações, resulta a molécula altamente energética da glicose, o alimento das plantas e da maioria dos seres vivos.

 

 

 

Por essa razão é que ouvimos falar que para crescer uma planta necessita somente de solo, água, ar e luz, justamente porque são desses componentes do meio ambiente, que a planta retira todos os elementos necessários para ela produzir uma molécula orgânica mais complexa e repleta de energia.

 

Como resultando, ainda da fotossíntese, a planta libera no ar moléculas de gás oxigênio (O2) que sobram na reação. É esse oxigênio que nós e todos os demais seres vivos respiramos.

 

 

Veja que a energia solar entra na reação da fotossíntese não como componente material, mas como energia que fica acumulada nas ligações entre os átomos da molécula de glicose. Essa energia é captada pela planta através de suas folhas repletas de clorofila, molécula muito sensível à luz do sol. A folha de uma planta funciona portanto como um painel de captação de energia solar.

O ciclo da matéria na natureza

A matéria é formada por moléculas, que por sua vez são formados por átomos.

Essa matéria nunca tem fim, apesar de os seres vivos morrerem. No entanto, a matéria deles é constantemente reaproveitada pela natureza para formar novos corpos e novos objetos.

Sendo assim, em sua apostila, na página 94, temos um bom exemplo de como a matéria circula, transita ou "passeia" na natureza.

Na letra a temos: Uma ovelha se alimenta se capim, ingerindo os átomos que formam o corpo do capim. Fazendo isso a ovelha adquire átomos que serão usados para construir estruturas diferentes no corpo desta ovelha, no caso, seus pelos - a lã.

Na letra b temos: Um mosquito suga o sangue do ser humano, adquirindo seus átomos. No organismo do mosquito estes átomos serão reorganizados para formar estruturas importantes para ele, por exemplo, seus ovos logo após sua reprodução.

Na letra c temos: Uma preguiça vive e se alimenta de folhas de árvores. Quando ela se alimenta das folhas, adquire átomos que serão reorganizados para formar o corpo de seu filhote, logo após o período de reprodução da preguiça.

O movimento desses átomos na natureza é um ciclo. Pensando assim, vamos imaginar que nos três casos, a ovelha, o mosquito e a preguiça morreram. O que será que irá acontecer com os átomos que formam o corpo destes seres vivos?

Resposta: Seus corpos seram desmanchados pela decomposição dos fungos e bactérias. Com pouco tempo já não haverá nenhum resto visível destes seres na natureza. No entanto, seus átomos, apesar de não visíveis, nunca desapareceram. Eles serão utilizados pelo ambiente para formar outras moléculas como água, gases, terra.

E esses gases, essa água e essa terra serão utilizados por outros seres vivos para permanecerem vivos, para se hidratarem e se alimentarem, começando tudo novamente..... isso é o que significa movimento em forma de ciclo, ou ciclo da matéria (átomos) na natureza!

Princípio de Lavoisier

Antoine Laurent de Lavoisier foi um químico francês, considerado o pai da química moderna. Nasceu em Paris em  26 de agosto de 1743 e morrreu em 8 de maio de 1794.

Ajudou na pesquisa que conseguiu identificar o átomo de oxigênio e, inclusive, foi o químico quem sugeriu este nome ao átomo descoberto.

Foi ele quem descobriu que a água é uma substância formada por dois tipos de átomos: dois de hidrogênio e um de oxigênio, gerando o H₂O.

Durante seus estudos, anunciou o seguinte princípio:

"Na Natureza nada se cria, nada se perde, tudo se transforma."

Você já é capaz de entender este princípio. Portanto, explique o princípio de Lavoisier, baseado no princípio da reciclagem da matéria na natureza.

O que o consumismo tem a ver com os átomos?

Você já conhece o significado da palavra átomo. Ela se refere a menor parte que forma um amontoado de matéria.

Por serem muito pequenos, os atómos precisam ser reunidos para formar moléculas (como por exemplo a molécula de água - H2O - formada por 2 átomos de hidrogênio e 1 átomo de oxigênio). E estas moléculas são amontoadas para gerar um corpo ou um objeto que seja observado pela visão humana.

Sendo assim, para formar um pequeno grão de areia são necessários "trilhões e trilhões" de átomos.

Mas o que isso tem a ver com o consumismo: atitude do homem de adquirir muitos objetos?

Bom, já sabemos também que tudo o que utilizamos vem a princípio de algum recurso natural. O plástico vem do petróleo, a madeira vem das árvores, o vidro vem da areia, o ferro vem do solo, o papel vem das plantas. Ou seja, tudo tem uma origem natural.

Quando produzimos os objetos, os quais usamos em nosso dia a dia, estamos retirando átomos da natureza. Também quando produzimos lixo, estamos devolvendo um depósito de átomos para o meio ambiente.

O consumo quando é feito de forma consciente (somente quando é necessário) não perturba tanto o caminho natural que a matéria realiza na natureza. Isso porque, quando as retiradas de átomos ou matéria da natureza são feitas em poucas quantidades, extraimos os recursos naturais sem colocar a natureza em risco de escassez (falta) de matéria. Da mesma forma, não são gerados quantidades enormes de lixo, de forma que a natureza dá conta de desmanchá-lo para reciclar seus átomos.


Mas, se ao contrário, consumirmos exageradamente (comprar sem a devida necessidade), estaremos retirando uma quantidade muito grande de átomos da natureza através da extração de seus materiais (madeira, metais, petróleo, dentre outros) para a produção dos bens usados pelo homem. Não estaremos respeitando o tempo que a natureza necessita para gerar mais recursos, já que uma árvore não cresce da noite para o dia e nem uma rocha é formada  em poucas horas.

Haverá ainda o acúmulo de lixo a partir do desperdício de muitos produtos que nem chegam a ser usados. A natureza também precisa de tempo para desmanchar o lixo gerado pelo homem, visto que uma garrafa pet, por exemplo, precisa de cem anos para ser desmanchada. A grande quantidade de lixo gerada não consegue ser desmanchada, até chegar aos seus átomos, e eles não podem ser reciclados e reutilizados.

O lixo é um depósito de átomos que já pertenceram um dia à natureza, levando grande tempo para que esses átomos possam ser devolvidos a ela.

Diante disso, percebemos que o consumismo inconsciente e a grande geração de lixo perturbam a ordem natural. Isso porque, estes atos desrespeitam o tempo que a natureza necessita para desmanchar os corpos e objetos até chegar aos seus átomos e para construir outros corpos e objetos a partir da reunião destes átomos.

Esse é o princípio da reciclagem da matéria que é realizado pela natureza. Princípio que também tem sido praticado pelo homem como forma de diminuir os problemas causados pela sociedade ao meio ambiente.