Vedecká súťaž Hrdinovia budúcnosti

1. VODA„Srdce múdreho muža je pokojné ako krištáľová voda.“
- KAMERUNSKÉ PRÍSLOVIE
ŠKOLA: Gymnázium, Veľká okružná 22, ŽILINA
NÁZOV TÍMU: Hraví vedátori
NÁZOV PROJEKTU: Voda v tele človeka alebo aká je voda dôležitá
ČLENOVIA TÍMU: Peter Tudík, Tomáš Mucha, Ivana Koterbová, Jana Šepešová, Michaela Machová

2. ZÁKLADNÉ INFORMÁCIE
ŠTRUKTÚRA
• 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 VÔD
1. 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

3. FYZIKÁLNE A CHEMICKÉ VLASTNOSTI
FYZIKÁLNE
1. 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

4. VODA V ĽUDSKOM TELE
VÝZNAM 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%)

5. MOČ
PH 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
FAKTY
Biofyzikálna charakteristika moču:
• merná hmotnosť moču sa môže kolísať v rozmedzí
1 005 –1035kg/ m3
• zvyšuje sa pri glykozúrii a proteinúrii a znižuje sa
pri nadmernom príjme tekutín alebo pri diabetes
inspidus

6. 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!

7. AKO FUNGUJE URINOMETER?
1. v chemickom laboratóriu sme si pripravili
pomôcky určené k meraniu
2. do odmerného valca sme naliali ocot
3. skalibovaný urinometer pri teplote 20°C sme
pomaly vložili do valca
4. ten sa po reakcii s octom začal točiť
5. 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

8. 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

9. NAŠA MAKETA
ZLOŽENIE
1. podklad – vyrobený z bukového
dreva v tvare písmena L
2. pisoár (zvislá strana) – vyrobený z 2
nádob z umelej hmoty
3. 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 moču
5. odpadová rúrka – naznačená čiernou
farbou
6. hadičky – napojené priamo z pisoára
do odmerného valca
7. tlačidlo – slúžiace na dezinfekciu
odmerného valca a odtok moču 1.
2.
3.
4.
5.
6.6.
7.

10. 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?

11. 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

12. ĎAKUJEME ZA
POZORNOSŤ!