Разное

Водопоглощение: Водопоглощение материалов. Выбираем «свою» теплоизоляцию

Содержание

Водопоглощение как важный показатель ППУ

Одним из первоочередных требований к покрывному слою для напыляемых ППУ, работающих «лицом к лицу» с окружающей средой является предохранение изоляции от влаги во всех ее обличьях (туман, дожди, град, лед).

Водопоглощение ППУ

Важным показателем ППУ является  – водопоглощение. Водопоглощение — это способность материалов впитывать и удерживать в своих порах влагу.

Массовое водопоглощение численно выражается в процентах как отношение массы воды, поглощенной образцом при полном насыщении, к массе сухого образца.

Объемное водопоглощение выражается в процентах как отношение объема поглощенной образцом воды к его объему в водонасыщенном состоянии.

Водопоглощение зависит от величины пористости и ее характера (размера и формы пор, равномерности распределения пор по объему материала, их структуры — сообщающиеся поры или замкнутые). Например, открытые поры увеличивают проницаемость и водопоглощение материала, увеличивают теплопроводность. Однако в звукопоглощающих материалах открытые поры желательны, так как они поглощают звуковую энергию.

Водопоглощение различных строительных материалов колеблется в очень широких пределах. Так, водопоглощение по массе глиняного обыкновенного кирпича составляет от 8 до 20%, тяжелого бетона – около 3%, гранита – 0,5-0,7%, пористых теплоизоляционных материалов – 100% и более.

Водопоглощение пенополиуретанов не превышает 1-3 % по объему за 24 часа и зависит от особенности используемой рецептуры. С увеличением плотности снижается водопоглощение. Используя гидрофобизирующие добавки в рецептуру, можно уменьшить водопоглощение в 4 раза.

Коэффициент водопоглощения 1 – 3 % от объёма означает, что материал практически не впитывает воду. Независимо от влажности и погоды, пенополиуретан не ухудшает своих теплоизоляционных свойств из-за насыщения влагой. Для традиционных материалов, например минваты, требуется дополнительная защита пароизоляционными материалами, что в свою очередь приводит к удорожанию.

Кроме того, при напылении на поверхности ППУ образуется защитная плёнка, препятствующая прохождению влаги. Чем больше слоёв пенополиуретана наносится, тем больше количество водонепроницаемых перегородок.

Водопоглощение систем Ecotermix 300 BIO по объему за 24часа в дистиллированной воде при 23±20С и нормальном давлении:

Плотность, кг/м3 Водопоглощение,%, не более
30 2,9
40 2,2
60 1,6

ГОСТ 4650-80 Пластмассы. Методы определения водопоглощения | ПластЭксперт

Водопоглощение представляет собой способность материала удерживать воду в своих порах после ее впитывания. Бывает объемным и массовым. Тест на водопоглощение проходят многие полимеры и все строительные материалы. Как правило, чем выше данный показатель, тем хуже эксплуатационные свойства материала. Исключением является хлопок. Хорошее водопоглощение пластика делает его малопригодным к эксплуатации в большинстве случаев. Для оценки используется коэффициент водопоглощения (водопоглощение по ГОСТ). Например, для АБС пластика он составляет 0,2-0,3. Водопоглощение по объему демонстрирует, как соотносится объем воды, поглощенной образцом к его объему в водонасыщенном состоянии. Для гигроскопичных полимеров перед переработкой необходима сушка с влагопоглотителем, для остальных пластмасс — рекомендуется кратковременная сушка горячим воздухом. Определение водопоглощения – неотъемлемая часть анализа качества.

ГОСТ 4650-80 Пластмассы. Методы определения водопоглощения

Настоящий стандарт распространяется на пластмассы и устанавливает методы определения водопоглощения в холодной и кипящей воде.

Стандарт не распространяется на ячеистые пластмассы и пленочные материалы, а также на пластмассы с теплостойкостью ниже 100 град., определенной по ГОСТ 12021-75, в части определения водопоглощения в кипящей воде.

Сущность методов заключается в определении массы воды, поглощенной образцом в результате пребывания его в воде в течение точно установленного времени при определенной температуре.


ПластЭксперт искренно надеется, что читателям статья понравилась и они отблагодарят писателей, поделившись ею в соцсетях.

Объявления о покупке и продаже оборудования можно посмотреть на         

Доске объявлений ПластЭксперт

Обсудить достоинства марок полимеров и их свойства можно на               

Форуме о полимерах ПластЭксперт

Зарегистрировать свою компанию в Каталоге предприятий

Нулевое водопоглощение

Нулевое водопоглощение

Утеплитель ДОЛЖЕН БЫТЬ ВЛАГОСТОЙКИМ!

Водопоглощение хорошего утеплителя = 0!

Чтобы понять связь между водопоглощением и теплозащитой достаточно провести простую аналогию: каждый из нас помнит с детства, что «Ноги должны быть в тепле», промочил ноги – простыл. Попал под дождь – нужна сухая одежда, чтобы согреться. То же самое касается и «одежды» для дома: фундамент, стены, кровля каждый день подвергаются влиянию окружающей среды: грунтовые воды, резкая смена температур, осадки – все это может привести к образованию конденсата в теплоизоляционном слое, а значит лишить Ваш дом теплозащиты:  зимой в таком доме будет холодно, а летом жарко.

Утеплитель должен работать КАК ТЕРМОС!

Запомните: дышащие стены это миф. Органами дыхания Вашего дома являются окна и приточно-вытяжная вентиляция, а задача стен — надежно защищать Ваш дом от холода и ветра, дождя и снега.

Проникновение пара сквозь стены — это естественный физический процесс. Но при этом количество этого проникающего пара в жилом помещении с обычным режимом эксплуатации настолько мало (не более 2%), что его можно не брать в расчет.

Более того, в утеплителе с высокой паропропускной способностью постепенно накапливается конденсат, что приводит к увеличению теплопроводности, т.е. теплоизоляция перестает выполнять свою прямую обязанность — сберегать тепло. Таким образом, паропроницаемость утеплителя — это не достоинство, а недостаток, который требует устранения — использования специальных пароизоляционных пленок или мембран.

Нет смысла тратить лишние деньги на выдуманные преимущества, руководствуйтесь настоящими правилами при выборе теплоизоляции!  Утеплитель должен гарантировано противостоять влаге и чем меньше его паропропускная способность, тем лучше он справляется с этой задачей.

Опасность!

Образование конденсата в утеплителе приводит к появлению плесени, грибков и других вредоносных бактерий, которые разрушают материал и создают потенциальную угрозу самочувствию и здоровью домочадцев.

Рекомендация!

Выбирая утеплитель, обращайте внимание на структуру материала: чем она тверже и однороднее,  тем меньше шансов для проникновения влаги. Есть и более достоверный способ: испытать материал самостоятельно, погрузив небольшой кусочек в воду. Ответственные компании проводят такие опыты, погружая материал не просто на несколько дней, а, например, на месяц. Такие показатели точно не дадут ошибиться.


Как водопоглощение кирпича влияет на выбор кладочного раствора?

Когда у облицовочного кирпича очень низкое водопоглощение (менее 6%) — это хорошо. Он меньше впитывает влагу и меньше разрушается под воздействием низких температур, но при этом усложняется процесс кладочных работ. Рассказываем, почему это происходит и что делать.

Что такое водопоглощение кирпича?

Водопоглощение — это способность кирпича впитывать влагу и удерживать ее внутри. Эта характеристика выражается в процентном соотношении к собственному объему. От водопоглощения напрямую зависит срок эксплуатации керамического изделия. Проникая в кирпич и замерзая, вода расширяется, разрушая его изнутри. Чем больше воды будет питать кирпич, тем больший урон нанесет вода и наоборот.

Стандартным водопоглощением керамического кирпича считается показатель 6-12%. Для клинкерных изделий показатель существенно ниже — не более 3%.

А причем здесь раствор?

Выбор раствора напрямую зависит от водопоглощения используемого кирпича. Дело в том, что у кирпича с нормальным водопоглощением 7-12% сцепление с кладочным раствором происходит за счет пор, а в клинкерных кирпичах и изделиях с минимальным водопоглощением пор практически нет. Сцепление в этом случае происходит за счет химической адгезии, то есть, склеивания поверхностей. Это достигается за счет специальных добавок в растворе. Поэтому для облицовочного кирпича с водопоглощением 6% требуется специальный кладочный раствор, как для клинкерного кирпича.

Если кирпич с низким водопоглощением 5-6% клеить на обычный цементный раствор, то через пару дней такая стена просто развалится.

Какое решение?

Выбрать кладочный раствор, который соответствует водопоглощению вашего лицевого кирпича. Наши эксперты рекомендуют смеси «Квик-микс» V.O.R. из линейки VZ и VM. Например, кладочный раствор VZ01 подходит для кирпича с водопоглощением 2-5%. Его особенность в том, что он решает сразу 2 проблемы: подходит для выполнения кирпичной кладки и отделки швов в одном рабочем цикле.

Для кирпича с поглощением 3-8% лучше взять кладочный раствор VM01. В составе этой смеси есть рейнский трасс, который снижает риск образования высолов на поверхности швов. В линейке кладочных растворов есть зимние версии, которые нужно использоваться при температуре окружающего воздуха от -10°C до +5°C.

Цветные кладочные растворы V.O.R. основаны на неорганических щелочестойких красящих пигментах, которые устойчивы к морозу, влаге, жаре и УФ-лучам. На выбор предлагается 12 оттенков смеси: от белого и серого до черного и коричневого. При этом бренд готов предложить и другие цвета по индивидуальному запросу.

Если у вас есть вопросы к экспертам Unimart, пишите их в форме обратной связи ниже или звоните нам по телефону: +7(495)118-39-52.

Строительные материалы. Основные понятия

ЧАСТЬ 1.

Физико-механические и механические свойства строительных материалов.


Механические свойства строительных материалов

В строительстве при возведении зданий и сооружений применяются различные строительные материалы и изделия из них. Основными строительными материалами в промышленном и гражданском строительстве являются цемент, бетон, кирпич, камень, дерево, известь, песок, черные металлы, стекло, кровельные материалы, пластик и другие.

В настоящее время строительная индустрия развивается в направлении создания теплосберегающих строительных материалов. Наиболее перспективными энергосберегающими материалами считаются ячеистые бетоны и бетоны на легких заполнителях.

Материалы, которые не требуют дальних перевозок, добываются или вырабатываются вблизи района строительства, называются местными строительными материалами. К таким материалам обычно относятся песок, гравий, щебень, известь и т. д.

Источником производства строительных материалов служат природные ресурсы страны, которые в качестве строительных материалов могут использоваться в природном состоянии (камень, песок, древесина) или в виде сырья, перерабатываемого на предприятиях промышленности строительных материалов (полистирол, керамзит).

При изучении строительных материалов их можно классифицировать на такие виды: природные каменные материалы, вяжущие материалы, строительные растворы, бетоны и бетонные изделия, железобетонные изделия, искусственные каменные материалы, лесные материалы, металлы, синтетические материалы и т. д.

Все строительные материалы имеют ряд общих свойств, но качественные показатели этих свойств различны.

Физико-механические и механические свойства строительных материалов

Данную группу свойств составляют, во-первых, параметры физического состояния материалов и, во-вторых, свойства, определяющие отношение материалов к различным физическим процессам. К первым относят плотность и пористость материала, степень измельчения порошков, ко вторым — гидрофизические свойства (водопоглощение, влажность, водопроницаемость, водостойкость, морозостойкость), теплофизические (теплопроводность, теплоемкость, температурное расширение) и некоторые другие. Технические требования на строительные материалы приведены в Строительных нормах и правилах (СНиП).

Истинной плотностью, puназывается масса единицы объема материала, взятого в плотном состоянии. Для определения удельного веса необходимо вес сухого материала разделить на объем, занимаемый его веществом, не считая пор. Вычисляется она по формуле:

p

u=m/Va

где m — масса материала, Va — объем материала в плотном состоянии.

Истинная плотность каждого материала — постоянная физическая характеристика, которая не может быть изменена без изменения его химического состава или молекулярной структуры.

Истинная плотность гранита 2,9 г/см3, стали — 7,85 г/см3, древесины — в среднем 1,6 г/см3. Так как большинство строительных материалов являются пористыми, то истинная плотность имеет для их оценки вспомогательное значение. Чаще пользуются другой характеристикой — средней плотностью.

Средней плотностью, pc называется масса единицы объема материала в естественном состоянии, т. е. вместе с порами и содержащейся в них влагой. Средняя плотность пористого материала, как правило,  меньше истинной. Отдельные материалы, такие как сталь, стекло, битум, а также жидкие, имеют практически одинаковые истинную и среднюю плотности. Среднюю плотность вычисляют по формуле:

Средняя плотность ячеистого бетона (пенобетона) находится в пределах от 300 кг/м3 до 1200 кг/м3 (ГОСТ 25485 — 89), а полистиролбетона от 150 кг/м3 до 600 кг/м3 (ГОСТ Р 51263 — 99). Изделия (блоки) из этих строительных материалов легки в обращении (штабелировании, транспортировке, кладке).

p

c=m/Ve

где m — масса материала, Ve — объем материала.

Среднюю плотность сыпучих материалов — щебня, гравия, песка, цемента и др. — называют насыпной плотностью. В объем входят поры непосредственно в материале и пустоты между зернами.

Эту характеристику необходимо знать при расчетах прочности конструкций с учетом их собственного веса, а также для выбора транспортных средств при перевозках строительных материалов.

Относительная плотность, d — отношение средней плотности материала к плотности стандартного вещества. За стандартное вещество принята вода при температуре 4оС, имеющая плотность 1000 кг/м3.

Пористостью, П называется отношение объема пор к общему объему материала. Пористость вычисляется по формуле

Современные энергосберегающие строительные материалы обладают высокими показателями пористости (до 95%) и, соответственно, низкой теплопроводностью. Это связано с тем, что воздух имеет наименьшую теплопроводность.

П=(1 — p

c/pu)*100

где pc, pu — средняя и истинная плотности материала.

Пористость строительных материалов колеблется в широких пределах, начиная от 0 (сталь, стекло) до 95% (пенобетон).

Для сыпучих материалов определяется пустотность (межзерновая пористость). Истинная, средняя плотности и пористость материалов — взаимосвязанные величины. От них зависят прочность, теплопроводность, морозостойкость и другие свойства материалов. Примерные значения их для наиболее распространенных материалов приведены в таблице 1.

Таблица 1.

Наименование
Плотность, кг/м3Пористость, %Теплопроводность,
Вт / (м * оС)
истиннаясредняя
Гранит 2700 2500 7,4 2,8
Вулканический туф 2700 1400 52 0,5
Керамический кирпич        
— обыкновенный 2650 1800 32 0,8
— пустотелый 2650 1300 51 0,55
Тяжелый бетон 2600 2400 10 1,16
Пенобетон 2600 700 85 0,18
Полистиролбетон 2100 400 91 0,1
Сосна 1530 500 67 0,17
Пенополистирол 1050 40 96 0,03

Водопоглощением материала называется его способность впитывать и удерживать в своих порах воду. Оно определяется как разность весов образца материала в насыщенном водой и сухом состояниях и выражается в процентах от веса сухого материала (водопоглощение по массе) или от объема образца (водопоглащение по объему).

Водопоглощение определяют по следующим формулам:

Ячеистые бетоны (пенобетон, газобетон), как и бетоны на легких заполнителях (полистиролбетон, керамзитобетон) обладают невысокими показателями водопоглощения 6 — 8 %.

W

M=(mв— mc)/mc   и   Wo=(mв— mc)/V

где mв — масса образца, насыщенного водой, mc — масса образца, высушенного до постоянной массы, V — объем образца.

Между водопоглощением по массе и объему существует следующая зависимость:

W

o=WM*pc

Водопоглощение всегда меньше пористости, так как поры не полностью заполняются водой.

В результате насыщения материала водой его свойства существенно изменяются: уменьшается прочность, увеличивается теплопроводность, средняя плотность и т. п.

Влажность материала W определяется содержанием воды в материале в данный момент, поэтому процент влажности ниже, чем полное водопоглощение. Она определяется отношением воды, содержащейся в материале в момент взятия пробы для испытания, к массе сухого материала. Влажность вычисляется по формуле:

W=(m

вл— mc)/mc*100 

где, mвл, mс— масса влажного и сухого материала.

Водопроницаемостью называется способность материала пропускать воду под давлением. Водопроницаемость материала зависит от его пористости и характера пор. С водопроницаемостью сталкиваются при возведении гидротехнических сооружений, резервуаров для воды.

Обратной характеристикой водопроницаемости является водонепроницаемость — способность материала не пропускать воду под давлением. Очень плотные материалы (сталь, битум, стекло) водонепроницаемы.

Морозостойкостью называется способность материала в насыщенном водой состоянии выдерживать многократное попеременное замораживание и оттаивание без признаков разрушения и без значительного понижения прочности.

Разрушение происходит из-за того, что объем воды при переходе в лед увеличивается на 9%. Давление льда на стенки пор вызывает растягивающие усилия в материале.

Морозостойкость материалов зависит от их плотности и степени заполнения водой.

Образцы испытываемого материала, в зависимости от назначения, должны выдержать от 15 до 50 и более циклов замораживания и оттаивания. При этом испытание считается выдержанным, если на образцах нет видимых повреждений, потеря в весе не превышает 5%, а снижение прочности не превосходит 25%.

Морозостойкость имеет большое значение для стеновых материалов, которые подвергаются попеременному воздействию положительной и отрицательной температуры, и измеряется в циклах замораживания и оттаивания.

Теплопроводностью называется способность материала проводить тепло. Теплопередача происходит в результате перепада температур между поверхностями, ограничивающими материал.

Чем больше пористость и меньше средняя плотность, тем ниже коэффициент теплопроводности. Такой материал имеет большее термическое сопротивление, что очень существенно для наружных ограждающих конструкций (стен и покрытий). Материалы с малым коэффициентом теплопроводности называются теплоизоляционными материалами (минеральная вата, полистирол, пенобетон, полистиролбетон и др.) Они применяются для утепления стен и покрытий. Наиболее теплопроводными материалами являются металлы.

Значительно возрастает теплопроводность материалов с увлажнением. Это объясняется тем, что коэффициент теплопроводности воды составляет 0,58 Вт/(м*оС), а воздуха 0,023 Вт/(м*оС), т.е. превышает его в 25 раз. Коэффициенты теплопроводности отдельных материалов приведены в таблице 1.

Огнестойкостью называется способность материалов сохранять свою прочность под действием высоких температур. Сопротивление воспламенению определяется степенью возгораемости. По степени возгораемости строительные материалы делятся на несгораемые, трудносгораемые и сгораемые.

Полистиролбетон относится к слабогорючим материалам и имеет группу горючести Г1. Ячеистые бетоны не горючие материалы.

Несгораемые материалы не воспламеняются, не тлеют и не обугливаются. К ним относятся каменные материалы (бетон, кирпич, гранит) и металлы.

Трудносгораемые воспламеняются с большим трудом, тлеют или обугливаются только при наличии источника огня, например фибролитовые плиты, гипсовые изделия с органическим заполнением в виде камыша или опилок, войлок, смоченный в глиняном растворе, и т. п. При удалении источника огня эти процессы прекращаются.

Сгораемые материалы способны воспламеняться и гореть или тлеть после удаления огня. Такие свойства имеют все незащищенные органические материалы (лесоматериалы, камыш, битумные материалы, войлок и другие).

Огнеупорностью называют свойство материала противостоять длительному воздействию высоких температур, не расплавляясь и не размягчаясь. По степени огнеупорности материалы подразделяют на следующие группы: огнеупорные, тугоплавкие и легкоплавкие. Огнеупорные выдерживают температуру 1580оС и выше, тугоплавкие — 1350 — 1580оС, легкоплавкие — менее 1350оС. Огнеупорные материалы используются при сооружении промышленных печей, для обмуровки котлов и тепловых трубопроводов (огнеупорный кирпич, жаростойкий бетон и т. п.).

Механические свойства строительных материалов

К основным механическим свойствам материалов относят прочность, упругость, пластичность, релаксацию, хрупкость, твердость, истираемость и др.

Прочностью называется свойство материала сопротивляться разрушению и деформации от внутренних напряжений под действием внешних сил или других факторов (неравномерная осадка, нагревание и т.д.). Прочность материала характеризуют пределом прочности или напряжением при разрушении образца. При сжатии это напряжение определяется делением разрушающей силы на первоначальную площадь образца.

Различают пределы прочности материалов при сжатии, растяжении, изгибе, срезе и пр. Они определяются испытанием стандартных образцов на испытательных машинах.

Современные энергосберегающие конструкционные материалы, как правило, обладают достаточной прочностью на сжатие для возведения жилых помещений. Так, например, полистиролбетон плотностью 600 кг/м3 соответствует классу прочности В2. Ячеистый бетон плотностью 700 кг/м3 соответствует классу В2,5.

Важнейшим свойством бетона является прочность. Лучше всего он сопротивляется сжатию. Поэтому конструкции проектируют таким образом, чтобы бетон воспринимал сжимающие нагрузки. И только в отдельных конструкциях учитывается прочность на растяжение или на растяжение при изгибе.

Прочность при сжатии. Прочность бетона при сжатии характеризуется классом или маркой (которые определяют чаще всего в возрасте 28 суток). В зависимости от времени нагружения конструкций прочность бетона может назначаться и в другом возрасте, например 3; 7; 60; 90; 180 суток.

В целях экономии цемента, полученные значения предела прочности не должны превышать предел прочности, соответствующей классу или марке, более чем на 15%. Класс представляет собой гарантированную прочность бетона в МПа с обеспеченностью 0,95 и имеет следующие значения: Bb1 — Bb60, с шагом значений 0,5. Маркой называется нормируемое значение средней прочности бетона в кгс/см2 (МПа*10).

При проектировании конструкции чаще всего назначают класс бетона, в отдельных случаях — марку. Соотношения классов и марок для тяжелого бетона по прочности на сжатие приведены в таблице 2.

Таблица 2.
КлассBb, МПаМаркаКлассBb, МПаМарка
Bb3,5 4,5 Mb50 Bb30 39,2 Mb400
Bb5 6,5 Mb75 Bb35 45,7 Mb450
Bb7,5 9,8 Mb100 Bb40 52,4 Mb500
Bb10 13 Mb150 Bb45 58,9 Mb600
Bb12,5 16,5 Mb150 Bb50 65,4 Mb700
Bb15 19,6 Mb200 Bb55 72 Mb700
Bb20 26,2 Mb250 Bb60 78,6 Mb800
Bb25 32,7 Mb300      

На прочность бетона влияет ряд факторов: активность цемента, содержание цемента, отношение воды к цементу по массе (В/Ц), качество заполнителей, качество перемешивания и степень уплотнения, возраст и условия твердения бетона, повторное вибрирование.

Истираемость — способность материалов разрушаться под действием истирающих усилий.  Эта характеристика учитывается при назначении материалов для пола, лестничных ступеней и площадок дорог.

перейти к второй части

Авторы статей «Строительная Лоция» сотрудники МП «ТЕХПРИБОР»
Векслер М.В.
Липилин А.Б.

С использованием материалов

Основы строительного дела.
Е.В. Платонов, Б.Ф. Драченко
ГОССТРОЙИЗДАТ УССР, Киев 1963.

Водопоглощение и морозостойкость керамогранита

Водопоглощение и морозостойкость керамогранита

04.04.2018

Современная технология производства керамогранита позволяет получить на выходе продукт очень высокого качества. Благодаря чему сфера использования материала и его долговечность в неблагоприятных условиях превышает возможности большинства искусственных и природних альтернатив.

Керамогранит, или грес, изготавливают методом полусухого прессования смеси натуральных компонентов — различных глин и каолинов, кварцевого песка и минеральных добавок (полевого шпата и красящих веществ). Спрессованный под очень высоким давлением (400-500 кг/см2) порошок выжигают при температуре 1200-1300° C. В результате получается материал, превосходящий по своим эксплуатационным характеристикам не только керамическую плитку, а и натуральный камень. Керамогранит очень прочный, устойчив к морозу и имеет почти нулевое водопоглощение.

Плюсы и минусы низкого водопоглощения

Водопоглощение, или способность материала впитывать и удерживать в себе воду, определяется в процентах. Это значение показывает отношение массы воды, поглощает материал, при максимальном насыщении жидкостью, к массе полностью сухого материала. Если говорить о керамограните, то максимальный показатель его водопоглощения составляет 0,1%. То есть при насыщении водой 1 кг керамогранитной плитки ее масса увеличивается всего на 0,1 г.
Для сравнения, водопоглощение гранита может быть больше на целый порядок и в среднем составляет 0,15-0,5% (точное значение зависит от конкретного месторождения сырья). Водопоглощение керамической плитки в зависимости от ее назначения может достигать 3% (универсальная керамическая плитка для стен и пола) и даже 10% (настенная плитка для внутренней облицовки).

Водопоглощение определяется пористостью материала.

Керамогранит при изготовлении под давлением спекается практически в монолит, по-этому почти не имеет открытых пор, тогда как керамическая плитка имеет пористую структуру и легко впитывает в себя влагу.
Высокое водопоглощение материала во многих случаях ухудшает его эксплуатационные свойства — снижает прочность и долговечность, уменьшает устойчивость к загрязнениям, увеличивает вероятность появления плесени и грибков на поверхности материала и т. д. Однако высокая пористость керамической плитки имеет и положительный проявление — это более высокая способность сцепления (адгезия) с клеевыми смесями. Именно низким водопоглощением керамогранита объясняются требования к использованию клеевого раствора с полимерными добавками, а также необходимость нанесения клея при укладке и на основание, и на поверхность плитки.

Как водопоглощение влияет на морозостойкость


И все же, самое важное преимущество низкого водопоглощения — увеличение морозостойкости.
Как известно, когда вода замерзает, она расширяется. А если при снижении температуры ниже 0° C внутри строительного материала появится лед, он будет провоцировать избыточное давление на стенки замкнутых пор. Это приведет к постепенному разрушению внутренней структуры изделия — плитки, кирпича, строительного блока и т. д.
Вследствие однократного замерзания и оттаивания материал, скорее всего, не будет разрушен. Однако, несколько циклов снижения температуры ниже 0° C и повышение ее до плюсовых значений, может привести к появлению трещин, расслоению материала и в конечном итоге — к его разрушению. Именно поэтому морозостойкость строительных материалов измеряется количеством циклов замерзания и оттаивания, которые изделие может выдержать без повреждения внутренней структуры. В случае с керамогранитом минимальное значение морозостойкости превышает 100 циклов, тогда как морозостойкость керамического кирпича или плитки может составлять от 15 до 50.

Уличное использование керамогранита

Благодаря низкому водопоглощению и высокой морозостойкости керамогранит можно применять в сложных условиях, где предполагается регулярное воздействие жидкостей и низких температур.
Керамогранит — замечательный материал:
• для облицовки закрытых и уличных бассейнов;
• для отделки пола и стен открытых террас, балконов и веранд;
• для обустройства навесных вентилируемых фасадов;
• для отделки общественных и торговых помещений и т. д.

Однако, нужно понимать, что сама по себе высокая долговечность керамогранита в условиях наружного применения не гарантирует долговечности покрытия. Не менее важна правильная технология укладки материала. Например, для керамогранитной плитки на улице нужно использовать специальные морозостойкие смеси, а швы следует затирать водостойкой затиркой. Также нельзя забывать о необходимости создания нужного количества деформационных и расширительных швов, которые будут компенсировать усадку и температурные колебания основы, на которую уложена керамогранитная плитка.

Поделиться с друзьями

Влажность и водопоглощение

Навигация:
Главная → Все категории → Определения структурных характеристик

Влажность и водопоглощение Влажность и водопоглощение

Строительные материалы в процессе их эксплуатации и хранения могут поглощать влагу. При этом их свойства существенно изменяются. Так, при увлажнении материала повышается его теплопроводность, изменяются средняя плотность, прочность и другие свойства.

Влажность — содержание влаги в материале в данный конкретный момент, отнесенное к единице массы материала в сухом состоянии.

Водопоглощение — способность материала поглощать некоторое количество влаги и удерживать его в своих порах. Водопоглощение характеризуется максимальным количеством воды, поглощаемым образцом материала при выдерживании его в воде в течение заданного времени, отнесенного к массе сухого образца (водопоглощение по массе Wm) или к его объему (объемное водопоглощение Wy).

Определение влажности материала. Образец (проба) материала, отобранный в соответствии с ГОСТом на метод испытания этого материала, помещают в стаканчик для взвешивания, масса которого известна, и взвешивают вместе с ним. После этого стаканчик с образцом устанавливают в сушильный шкаф при температуре 105…110 °С и высушивают до постоянной массы. Перед каждым взвешиванием стаканчик с образцом охлаждают, помещая его в эксикатор на 30 мин. Масса образца считается постоянной, если два последовательных взвешивания дают одинаковый результат.

По результатам испытаний, используя формулу (3.7), рассчитывают влажность Вл образца с погрешностью не более 0,1%. Влажность испытуемого материала равна среднему арифметическому результатов определения влажности двух или трех образцов.

Определение водопоглощения материала. Испытание проводят также на двух или трех образцах, отобранных в соответствии с ГОСТом. Образцы высушивают до постоянной массы и записывают массу сухого образца. Высушенные и охлажденные до комнатной температуры образцы погружают в воду так, чтобы над ними был слой воды не менее 2 и не более 10 см, и выдерживают в течение времени, предусмотренного ГОСТом. После насыщения образцы вынимают из воды, обтирают влажной мягкой тканью и каждый образец немедленно взвешивают (массу воды, вытекающей из пор образцов на чашку весов, включают в массу образца). Применяют и другие методы насыщения материала водой: постепенное погружение образца в воду, кипячение в воде или насыщение водой после предварительного вакуумирования.

Зная массу сухого образца и его массу после насыщения водой, вычисляют по формуле (3.8) водопоглощение по массе Wm для каждого образца. Водопоглощение материала принимают как среднее арифметическое результатов испытания всех образцов.


Похожие статьи:
Структурные характеристики и свойства строительных материалов

Навигация:
Главная → Все категории → Определения структурных характеристик

Статьи по теме:

Главная → Справочник → Статьи → Блог → Форум

Абсорбция воды — обзор

Просветные и базальные мембранные домены

Трансклеточная реабсорбция воды в проксимальных канальцах опосредуется конститутивным водным каналом, аквапорином-1 (AQP1), расположенным в обоих мембранных доменах (408, 452, 455). , 530, 560). У мышей др. Водный канал, AQP4, расположен в базолатеральных мембранах сегментов S3 и связан с ортогональными массивами внутримембранных частиц, как показали исследования трещин замораживания (632).

Плазматическая мембрана микроворсинок покрыта гликокаликсом, содержащим гидролазы (фосфатазы, пептидазы, нуклеотидазы), которые расщепляют их субстраты в канальцевой жидкости (эктоферменты).Мембрана микроворсинок удерживает большое количество транспортных белков для поглощения растворенных веществ из канальцевой жидкости. Многие транспортные белки закреплены адапторными белками, такими как PDZ-белки и NHERF-1 / -2, на нижележащем апикальном каркасе (64, 159, 211, 649, 659).

Плотность данного белка котранспорта натрия в мембране микроворсинок может быть разной вдоль сегментов проксимального канальца и среди поколений нефронов и может варьироваться в зависимости от функциональных условий.Например, экспрессия котранспортера фосфата натрия NaPi-IIa обычно снижается в поколениях нефронов с S1 на S3. В трех проксимальных сегментах канальцев юкстамедуллярных нефронов его гораздо больше, чем в таковых поверхностных нефронов (388). Эти паттерны могут быть существенно изменены функциональными состояниями (132, 359, 376, 383, 514, 613). Напротив, котранспортер натрия глюкозы SGLT1 имеет наибольшую экспрессию в мембране щеточной каймы (BBM) S3 и почти не обнаруживается в S1.У женщин SGLT1 более выражен, чем у мужчин (529).

Натрий / водородный обменник NHE3 отвечает за большую часть, если не за весь, обмен Na + -H + в апикальной мембране в проксимальных канальцах и реабсорбцию большей части фильтрованного натрия (17, 238). N – H-обменник обогащен межмикровиллярным микродоменом (12), где он взаимодействует с рецептором скавенджера мегалином (10, 65, 414). Изменения скорости транспорта натрия, опосредованного NHE3, могут включать быстрое и обратимое перераспределение между двумя микродоменами (61, 302, 414, 415, 419, 685).

Секреция органических амфифильных электролитов из крови в канальцевую жидкость — это путь выведения и детоксикации ксенобиотиков и лекарств, включая диуретики (305, 351, 502, 680, 681, 690). Захват в эпителий проксимальных канальцев происходит через мультиспецифические переносчики органических анионов (ОАТ) и переносчики органических катионов (ОКТ) в домене базолатеральной мембраны. Большинство членов семейств OAT и OCT были иммуно локализованы на базолатеральной клеточной мембране проксимального канальца S3 (281, 626, 627), однако OAT 1 был обнаружен в основном в S2 (612), некоторые из них также в S1.Экспрессия ОАТ и ОКТ строго регулируется половыми гормонами (97, 284, 285, 366, 625, 628).

Экспорт в канальцевую полость конъюгированных и неконъюгированных липофильных анионных субстратов включает различные ОАТ и в первую очередь активные транспортеры с мотивами АТФ-связывающих кассет, принадлежащих к семейству MRP (574) и расположенных в мембране щеточной каймы S1, S2 и Проксимальные сегменты канальцев S3 (544, 574).

Поглощение воды и электролитов

Поглощение воды и электролитов

Тонкая кишка должна поглощать огромное количество воды.Нормальный человек или животное аналогичного размера ежедневно потребляет от 1 до 2 литров жидкости с пищей. Вдобавок к этому, еще от 6 до 7 литров жидкости ежедневно поступает в тонкий кишечник в виде секретов слюнных желез, желудка, поджелудочной железы, печени и самого тонкого кишечника.

К тому времени, когда глоток попадает в толстую кишку, примерно 80% этой жидкости абсорбируется. Чистое движение воды через клеточные мембраны всегда происходит за счет осмоса, и фундаментальная концепция, необходимая для понимания абсорбции в тонком кишечнике, заключается в том, что существует тесная связь между абсорбцией воды и растворенных веществ. Другими словами, абсорбция воды полностью зависит от абсорбции растворенных веществ, в частности натрия:

  • Натрий всасывается из просвета кишечника с помощью нескольких механизмов, в первую очередь за счет котранспорта с глюкозой и аминокислотами, а также путем обмена Na + / H +, оба из которых перемещают натрий из просвета в энтероцит.
  • Абсорбированный натрий быстро выводится из клетки с помощью натриевых насосов — когда много натрия попадает в клетку, много натрия выкачивается из клетки, что обеспечивает высокую осмолярность в небольших межклеточных пространствах между соседними энтероцитами.
  • Вода диффундирует в ответ на осмотический градиент, установленный натрием — в данном случае в межклеточное пространство. Кажется, что большая часть водопоглощения является трансцеллюлярной, но некоторая часть также диффундирует через плотные контакты.
  • Вода, так же как и натрий, затем диффундирует в капиллярную кровь внутри ворсинок.

Поскольку натрий быстро откачивается из клетки, он достигает очень высокой концентрации в узком пространстве между энтероцитами. Таким образом, через апикальные клеточные мембраны и их соединительные соединительные комплексы образуется мощный осмотический градиент, который осмотически управляет движением воды через эпителий.

Таким образом, вода абсорбируется в межклеточное пространство путем диффузии вниз по осмотическому градиенту. Однако, если смотреть на процесс в целом, транспорт воды из просвета в кровь часто противоречит осмотическому градиенту — это важно, потому что это означает, что кишечник может поглощать воду в кровь, даже если осмолярность просвета выше, чем осмолярность кровь.

Обновлено в мае 2019 г. Отправляйте комментарии по адресу [email protected]

Водопоглощение за 24 часа — (ASTM D570) Тест пластмасс

Абсорбционные свойства полимеров


Некоторые полимеры имеют естественную тенденцию впитывать воду.Действительно, сверхабсорбирующие полимеры находят все более широкое применение в медицине, строительстве и т. Д., Однако в то же время абсорбционная способность термопластов приводит к нескольким изменениям относительно обработки и свойств .

Влагопоглощение / водопоглощение — это способность пластика или полимера поглощать влагу из окружающей среды. Поглощенная влага действует как пластификатор, уменьшая температура стеклования и прочность пластика — это обратимый эффект.Однако абсорбированная вода также может привести к необратимому разрушению структуры полимера.

Некоторые из известных эффектов включают:

  • Изменения размеров и массы (например, набухание), вызванные водопоглощением
  • Экстракция водорастворимых компонентов
  • Изменения механических (эластичность, прочность на разрыв, ударная вязкость) и электрических характеристик

Водопоглощение выражается как увеличение массы на %, или на % прироста массы пластмассового образца при следующих процедурах испытаний:
  • Водопоглощение 24 часа при 23 ° C — Погружение пластмассового образца в дистиллированную воду на 24 часа при 23 ° C
  • Водопоглощение 24 часа при 100 ° C — Погружение пластикового образца в дистиллированную кипящую воду на 24 часа. Водопоглощение при насыщении — Погружение пластикового образца в дистиллированную воду при 23 ° C.Измерение происходит, когда полимер больше не поглощает воду
  • Водопоглощение при равновесии — Образец пластика подвергается воздействию влажной среды — обычно при относительной влажности 50% — при указанной температуре — 23 ° C или 73,4 ° F — в течение 24 часов

Воздействие влажности, погружение в воду и воздействие кипящей воды может привести к совершенно разным характеристикам материала. Равновесное содержание влаги можно использовать для сравнения количества воды, поглощаемой различными типами пластмасс, когда они подвергаются воздействию влаги.

Узнайте больше о влагопоглощении / водопоглощении:

»Значения водопоглощения для некоторых пластмасс
» Значение водопоглощения во время обработки полимеров
»Как измерить водопоглощение пластмасс?
»Факторы, влияющие на водопоглощение

Важность водопоглощения — обработка пластмасс и свойства


Данные водопоглощения важны для понимания характеристик полимерных материалов во время обработки e.грамм. литье под давлением, а также в воде или влажной среде, чтобы избежать преждевременных отказов, связанных с влажностью .

Явление абсорбции особенно пагубно для пластмассовых изделий. Влажный материал также более проницаем для газов. Например, для влажного PA6 CO 2 проницаемость в три раза больше, чем для высушенного PA6.

  • Наличие влаги в структуре материала также влияет на теплоизоляцию и диэлектрические свойства
  • Поглощение и наличие влаги в структуре полимера является одним из факторов, вызывающих старение материала
  • Полиолефины, такие как PE , PP и полибутилен, не содержат химических связей, которые легко гидролизуются.Следовательно, они поглощают мало воды и практически не подвержены старению в воде
  • Наличие чрезмерной влажности снижает вязкость пластика, что является причиной многих проблем при обработке.
  • Влага в материале также влияет на внешний вид детали

Например, если в процессе литья под давлением используется влажная грануляция, стадия пластификации, реакция происходит в воде. Гидролиз приводит к структурным изменениям материала (деградации) и в результате ухудшения механических свойств, особенно прочности и сопротивления.
  • Использование влажных гранул PMMA для инъекций приводит к ухудшению качества поверхности зрелых деталей, а инъекция POM также приводит к налету формы.
  • В случае материалов ПЭТ и ПБТ может привести к молекулам с более короткой цепью, присутствующим в процессе гидролитического разложения. Это приводит к значительному ухудшению механических свойств материала.
  • Присутствие влаги снижает ударную вязкость и механическую прочность полиамидов .


Водопоглощение композитов сложнее, чем только полимеров. В случае термопластичных композитов степень поглощения воды полимерной матрицей зависит от химического состава и морфологии полимера, а также от объемной доли и конфигурации присутствующих волокон и от того, происходит ли капиллярное впитывание на границе раздела.

Как измерить водопоглощение пластмасс?


Наиболее широко используемыми стандартами для измерения водопоглощения в пластмассах являются ASTM D570 и ISO 62 (конечно, существует и несколько других методов, но они здесь не обсуждаются )

ASTM D570 — Стандартный метод испытаний водопоглощения пластмасс


Этот метод определения степени водопоглощения выполняет две основные функции:
  • Во-первых, как указание доли воды, поглощенной материалом, и, следовательно, в тех случаях, когда взаимосвязь между влажностью и электрическими или механическими свойствами, размерами или внешним видом были определены в качестве ориентира для определения влияния воздействия воды или влажных условий на такие свойства; и
  • Во-вторых, в качестве контрольного теста на однородность продукта.Это особенно применимо к листовым, стержневым и трубным манипуляторам, когда испытание проводится на готовом продукте.

Процедура испытания: для испытания на водопоглощение образцы сушат в печи в течение определенного времени и при определенной температуре, а затем помещают в эксикатор для охлаждения. Сразу после охлаждения образцы взвешивают. Затем материал помещают в воду при согласованных условиях, часто при 23 ° C в течение 24 часов или до достижения равновесия. Образцы удаляют, промокают тканью без ворса и взвешивают.

ISO 62 Пластмассы — Определение водопоглощения


В нем описана процедура определения свойств поглощения влаги в направлении «по толщине» твердых пластиков плоской или криволинейной формы. В нем также описаны процедуры определения количества воды, абсорбированной пластиковыми образцами определенных размеров, при погружении в воду или при воздействии влажного воздуха в контролируемых условиях.

Факторы, влияющие на водопоглощение


  • Тип пластика
  • Морфология (кристаллическая, аморфная…)
  • Тип и пропорция используемых добавок, наполнителей и упрочняющих добавок
  • Фракция и ориентация волокна (в композитах)
  • Относительная влажность и температура
  • Длительность выдержки

Найдите коммерческие сорта, соответствующие вашей целевой собственности, с помощью фильтра « Property Search — Water Absorption » в базе данных Omnexus Plastics:

Значения водопоглощения для некоторых пластиков


Нажмите, чтобы найти полимер, который вы ищете:
A-C | E-M | PA-PC | PE-PL | ПМ-ПП | PS-X
Название полимера Мин. Значение (вес.%) Максимальное значение (% веса)
ABS — Акрилонитрилбутадиенстирол 0.05 1,80
Огнестойкий ABS 0,10 0,80
ABS High Heat 0,10 0,80
Противоударный АБС 0,10 0,80
Смесь АБС / ПК — Смесь акрилонитрилбутадиенстирола / поликарбоната 0,20 0,30
Смесь АБС / ПК, 20% стекловолокна 0,20 0.30
ABS / PC огнестойкий 0,20 0,20
Смесь аморфного ТПИ, сверхвысокого нагрева, химическая стойкость (стандартный поток) 0,39 0,39
ASA — Акрилонитрилстиролакрилат 0,20 0,30
Смесь ASA / PC — Смесь акрилонитрил-стиролакрилата / поликарбоната 0,30 0,40
Смесь ASA / PVC — Смесь акрилонитрил-стиролакрилата / поливинилхлорида 0.10 0,20
CA — Ацетат целлюлозы 1,90 1,90
CAB — бутират ацетата целлюлозы 1,90 2,20
Пленки, окрашенные диацетатом целлюлозы 2,15 2,15
COC — Циклический олефиновый сополимер 0,01 0,01
CP — пропионат целлюлозы 1,20 3.00
ХПВХ — хлорированный поливинилхлорид 0,02 0,15
ECTFE — Этиленхлортрифторэтилен 0,10 0,10
ETFE — этилентетрафторэтилен 0,03 0,03
EVA — этиленвинилацетат 0,005 0,13
EVOH — Этиленвиниловый спирт 6.00 10,0
FEP — фторированный этиленпропилен 0,01 0,01
HDPE — полиэтилен высокой плотности 0,005 0,01
HIPS — ударопрочный полистирол 0,05 0,15
HIPS огнестойкий V0 0,05 0,10
Иономер (сополимер этилен-метилакрилат) 0.01 0,01
LCP — Жидкокристаллический полимер 0,03 0,03
LCP, армированный углеродным волокном 0,03 0,03
LCP Армированный стекловолокном 0,02 0,02
LCP Минеральное наполнение 0,02 0,05
LDPE — полиэтилен низкой плотности 0,005 0,015
ЛПЭНП — линейный полиэтилен низкой плотности 0.005 0,01
MABS — Прозрачный акрилонитрилбутадиенстирол 0,34 0,36
PA 11 — (Полиамид 11) 30% армированный стекловолокном 0,10 0,20
PA 11, токопроводящий 0,90 1,90
PA 11, гибкий 0,80 1,60
PA 11, жесткий 1,60 1.90
PA 12 (Полиамид 12), проводящий 1,00 1,20
PA 12, армированный волокном 0,50 1,40
PA 12, гибкий 0,90 1,90
PA 12, со стеклом 0,30 0,40
PA 12, жесткий 0,70 1,60
PA 46 — Полиамид 46 1.30 3,70
PA 46, 30% стекловолокно 9,50 9,50
PA 6 — Полиамид 6 1,60 1,90
PA 6-10 — Полиамид 6-10 0,40 0,60
PA 66 — Полиамид 6-6 1,00 3,00
PA 66, 30% стекловолокно 0,80 1,10
PA 66, 30% Минеральное наполнение 1.10 1,20
PA 66, ударно-модифицированный, 15-30% стекловолокна 0,60 1,00
PA 66, модифицированный при ударе 1,00 3,00
Полиамид полуароматический 2,30 3,20
PAI — Полиамид-имид 0,10 0,30
PAI, 30% стекловолокно 0,10 0,30
PAI, низкое трение 0.10 0,40
PAN — Полиакрилонитрил 0,30 0,30
PAR — Полиарилат 0,27 0,30
PARA (Полиариламид), 30-60% стекловолокна 0,13 0,20
PBT — полибутилентерефталат 0,10 0,20
PBT, 30% стекловолокно 0,05 0.10
ПК (поликарбонат) 20-40% стекловолокно 0,10 0,20
ПК (поликарбонат) 20-40% стекловолокно огнестойкое 0,10 0,40
ПК — Поликарбонат, жаропрочный 0,10 0,20
Смесь ПК / ПБТ — Смесь поликарбоната / полибутилентерефталата 0,03 0,50
Смесь ПК / ПБТ, стеклянное наполнение 0.06 0,30
PCL — поликапролактон 0,35 0,35
PCTFE — Полимонохлортрифторэтилен 0,01 0,05
PE — Полиэтилен 30% стекловолокно 0,02 0,06
PEEK — Полиэфирэфиркетон 0,10 0,50
PEEK, армированный 30% углеродным волокном 0,06 0.06
PEEK, армированный 30% стекловолокном 0,06 0,12
PEI — Полиэфиримид 0,20 0,30
PEI, 30% армированный стекловолокном 0,10 0,20
PEI, с минеральным наполнителем 0,20 0,30
PEKK (Полиэфиркетонекетон), с низкой степенью кристалличности 0,10 0.20
PESU — Полиэфирсульфон 0,10 1,70
PESU 10-30% стекловолокно 0,20 0,90
ПЭТ — полиэтилентерефталат 0,10 0,20
ПЭТ, 30% армированный стекловолокном 0,05 0,10
ПЭТ, 30/35% армированный стекловолокном, модифицированный при ударе 0,10 0.30
PETG — полиэтилентерефталат гликоль 0,10 0,10
PE-UHMW — полиэтилен — сверхвысокая молекулярная масса 0,005 0,10
PFA — перфторалкокси 0,01 0,03
PI — Полиимид 1,34 1,43
PMMA — Полиметилметакрилат / акрил 0,10 0.40
PMMA (акрил) High Heat 0,20 0,40
ПММА (акрил) с модифицированным ударным воздействием 0,20 0,80
PMP — Полиметилпентен 0,01 0,01
PMP, армированный 30% стекловолокном 0,01 0,01
PMP Минеральное наполнение 0,11 0,11
ПОМ ​​- Полиоксиметилен (Ацеталь) 0.11 0,50
ПОМ ​​(Ацеталь) с модифицированным ударным воздействием 0,30 0,30
ПОМ ​​(Ацеталь) с низким коэффициентом трения 0,20 0,27
ПОМ ​​(Ацеталь) Минеральное наполнение 0,20 0,50
PP — полипропилен 10-20% стекловолокно 0,01 0,02
ПП, 10-40% минерального наполнителя 0,01 0.03
ПП, наполненный тальком 10-40% 0,01 0,03
PP, 30-40% армированный стекловолокном 0,01 0,02
Сополимер PP (полипропилен) 0,01 0,10
PP (полипропилен) гомополимер 0,01 0,10
ПП, модифицированный при ударе 0,01 0,10
PPA — полифталамид 0.36 0,75
PPA — 30% минерал 0,11 0,13
PPA, 33% армированный стекловолокном 0,20 0,22
PPA, усиленный стекловолокном на 33% — High Flow 0,25 0,27
PPA, 45% армированный стекловолокном 0,11 0,13
PPE — Полифениленовый эфир 0,06 0.12
СИЗ, 30% армированные стекловолокном 0,06 0,10
СИЗ, огнестойкие 0,08 0,12
СИЗ, модифицированные при ударе 0,06 0,12
СИЗ с минеральным наполнителем 0,06 0,12
PPS — полифениленсульфид 0,01 0,07
PPS, армированный стекловолокном на 20-30% 0.02 0,05
PPS, армированный 40% стекловолокном 0,04 0,05
PPS, проводящий 0,03 0,07
PPS, стекловолокно и минеральное наполнение 0,02 0,08
PPSU — полифениленсульфон 0,35 0,37
PS (полистирол) 30% стекловолокно 0,05 0.30
ПС (полистирол) Кристалл 0,01 0,04
PS, высокая температура 0,01 0,07
PSU — Полисульфон 0,20 0,80
PSU, 30% усиленное стекловолокном 0,30 0,40
PSU Минеральное наполнение 0,30 0,30
PTFE — политетрафторэтилен 0.005 0,010
ПТФЭ, армированный стекловолокном на 25% 0,01 0,02
ПВХ (поливинилхлорид), армированный 20% стекловолокном 0,01 0,20
ПВХ, пластифицированный 0,20 1,00
ПВХ, пластифицированный наполнитель 0,15 0,75
ПВХ жесткий 0,04 0.40
ПВДХ — поливинилиденхлорид 0,10 0,10
PVDF — поливинилиденфторид 0,03 0,05
SAN — Стиролакрилонитрил 0,15 0,30
SAN, армированный стекловолокном на 20% 0,10 0,20
SMA — малеиновый ангидрид стирола 0,10 0.30
SMA, армированный стекловолокном на 20% 0,10 0,30
SMA, огнестойкий V0 0,10 0,30
SMMA — метилметакрилат стирола 0,10 0,10
SRP — Самоупрочняющийся полифенилен 0,14 0,20
XLPE — сшитый полиэтилен 0,005 0.010

Коммерчески доступные сорта пластика с низкой или нулевой водопоглощающей способностью



Что поглощает воду: поглощение для детей

Водные развлечения настолько просты в настройке и идеально подходят для маленьких детей, чтобы они могли играть и учиться вместе с наукой. Каждый день материалы и принадлежности превращаются в потрясающие научные эксперименты для дошкольников. Есть масса способов изучать науку о воде круглый год! Изучите поглощение, исследуя, какие материалы поглощают воду, с помощью этого забавного эксперимента, приведенного ниже.

ВЕСЕЛЫЙ ЭКСПЕРИМЕНТ ПОГЛОЩЕНИЯ ВОДЫ ДЛЯ ДЕТЕЙ

ЧТО ПОГЛОЩАЕТ ВОДУ

Раньше мы играли с ватными шариками и водой, наблюдая, как ватные шарики наполняются водой, а затем наблюдали, что происходит с ватными шариками, мокрыми и сухими.

На этот раз я решил усложнить эксперимент, предложив ему угадать, какие предметы, по его мнению, могут поглощать воду, а какие нет. Мы говорили о том, как некоторые материалы отталкивают воду (не впитывают).Я попросил его сделать некоторые предположения, прежде чем мы начали понимать, что он думает. Время экспериментировать и наблюдать!

ЭКСПЕРИМЕНТ ПОГЛОЩЕНИЯ ВОДЫ

ПОСТАВКИ:

Я выложил следующие материалы в произвольном порядке для нашего эксперимента по науке о воде. Бесплатная замена материалов на все, что у вас есть.

  • губка
  • Поднос из пенополистирола
  • салфетка
  • вощеная бумага
  • носок
  • сумка на молнии
  • бумажное полотенце
  • Сэндвич-пленка
  • плотная бумага
  • фольга алюминиевая
  • конечно же ватные шарики!

Я также поставил таз с цветной водой (лучше наблюдать с цветной водой) и пипетку для точных экспериментов.Очень простая установка. Используйте то, что у вас есть в шкафах, шкафу и мусорном ведре!

ВАМ ТАКЖЕ МОЖЕТ ПОНРАВИТЬСЯ: Что растворяется в воде?

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ УСТАНОВКА

ШАГ 1. Сначала подумайте, какие материалы могут впитывать воду, а какие — отталкивать. Делай свои прогнозы!

ШАГ 2. Осторожно наполните пипетку и затем выдавите немного воды на каждый материал.

ВЕЩЕСТВО, ПОГЛОЩАЮЩЕЕ ВОДУ

Вот что мы узнали! Когда мы тестировали каждый предмет с водой, я спросил его, что он думает.Он впитал воду? Не впитывает ли он воду? Он определенно понимал разницу, и мы с удовольствием наблюдали за тем, что каждый из них делал! Можно сказать, что поглощение — это когда что-то поглощает другое вещество.

Материалы, впитывающие воду, включают: губка, салфетка, бумажное полотенце, салфетка для лица, носок, бумага, ватные шарики. К материалам, не впитывающим воду, относятся: Пенополистирол, пакет с замком на молнии, вощеная бумага, алюминиевая фольга, сэндвич-пленка.

ТАКЖЕ ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ: Водные развлечения для детей

Чтобы завершить наш эксперимент с водопоглощением, он немного поиграл.Он экспериментировал с разными цветами, добавляя больше воды к разным материалам и используя губку для сбора воды!

Ищете простую информацию о научном процессе?

Мы вам поможем…

Щелкните ниже, чтобы получить бесплатные страницы научного журнала.

БОЛЬШЕ ВЕСЕЛЫХ ВОДНЫХ ЭКСПЕРИМЕНТОВ

УДИВИТЕЛЬНАЯ ВОДНАЯ ИНФОРМАЦИЯ ДЛЯ ДЕТЕЙ ДОМА!

Щелкните изображение ниже или ссылку, чтобы увидеть более простые научные эксперименты с водой.

Поглощение соли и воды в толстой кишке человека: современная оценка

За последние 20 лет произошло много достижений во всех аспектах физиологии толстой кишки, и неумолимое появление новой информации пугает как клиницистов, так и ученых. Тем не менее, мы не должны упускать из виду тот факт, что основная функция толстой кишки человека — абсорбировать около 90% из 1,5–2 литров подвздошной жидкости, которая ежедневно проходит через илеоцекальный клапан1 , 2 У млекопитающих ключевым фактором, определяющим абсорбцию воды в толстой кишке, является скорость абсорбции Na + .Теперь мы знаем, что процессы транспорта Na + не распределяются равномерно по толстой кишке человека, и эта концепция имеет важное клиническое значение. В этом обзоре представлена ​​обновленная информация об основных механизмах, лежащих в основе транспорта соли и воды в толстой кишке человека при его здоровье и болезнях, и выделено несколько интересных областей для будущих исследований.

Общее описание процессов абсорбции Na

+

Номинальная площадь слизистой оболочки толстой кишки человека составляет около 2000 см 2 , 3 но в действительности общая площадь абсорбции еще больше, поскольку клетки крипт толстой кишки способны абсорбировать а также секреция.4 Хотя хорошо известно, что скорость поглощения соли в толстой кишке (Na + плюс Cl ) и водопоглощение напрямую связаны, 5 только недавно мы начали оценивать множество процессов поглощения Na + . присутствует в толстой кишке человека. Они демонстрируют значительную внутреннюю сегментарную неоднородность.6-10 Это объясняет, по крайней мере частично, почему способность толстой кишки к абсорбции натрия и воды in vivo больше в проксимальном (восходящем) сегменте, чем в дистальном (нисходящая и сигмовидная ободочная / прямая кишка). сегмент.11-15 В толстой кишке человека существует несколько различных активных (трансклеточных) процессов абсорбции Na + . Становится ясно, что сегментарные различия в распределении и регуляции этих процессов играют важную роль в спасении Na + в толстой кишке в периоды солевой депривации, при наличии воспаления слизистой оболочки и после хирургической резекции.

ЭЛЕКТРОГЕННАЯ абсорбция Na

+

Электрогенная абсорбция Na + присутствует во всей толстой кишке человека.6 , 7 , 10 Отличительной чертой этого процесса является наличие каналов Na + , расположенных преимущественно в апикальной мембране поверхностных колоноцитов, 6 , 16, через которые ионы Na + диффундируют в ячейку в соответствии с благоприятным электрохимическим градиентом. Этот градиент отражает низкую внутриклеточную концентрацию Na + (<15 мМ) и отрицательную внутриклеточную разность электрических потенциалов. , 16 Активная экструзия ионов Na + через базолатеральную мембрану обеспечивается чувствительным к уабаину электрогенным насосом Na + (Na + , K + -АТФаза).Каждый цикл насоса приводит к экструзии трех ионов Na + в обмен на базолатеральное поглощение двух ионов K + , что приводит к чистому переносу одного положительно заряженного иона (Na + ) через базолатеральную мембрану (рис. 1). Поскольку разность потенциалов через базолатеральную мембрану (отрицательно заряженную по отношению к серозной поверхности) превышает разность потенциалов через апикальную мембрану (отрицательно заряженную по отношению к поверхности просвета), существенная отрицательная трансмукозальная разность потенциалов просвета (25–45 мВ) обычно составляет присутствует в толстой кишке здорового человека in vivo и in vitro, что в значительной степени отражает электрогенный транспорт Na + .6 , 7 , 10 , 15 , 17 , 18

Рисунок 1

Предлагаемая клеточная модель электрогенной абсорбции Na + в толстой кишке человека. Этот отросток располагается преимущественно в поверхностных колоноцитах. , 16 Апикальное проникновение Na + является пассивным, опосредованным каналом и ингибируется амилоридом. Базолатеральная экструзия Na + опосредуется Na + , K + -АТФазой (электрогенный «насос Na + »).

Отличительной особенностью классического электрогенного процесса абсорбции Na + в «плотном» (высокое электрическое сопротивление) эпителии является его чрезвычайная чувствительность к микромолярным концентрациям пиразинового диуретика, амилорида.19 В целом, апикальное добавление амилорида вызывает блокаду каналов Na + , ингибирование электрогенной абсорбции Na + и уменьшение или устранение трансэпителиальной разности потенциалов. В толстой кишке человека, однако, природа и распределение апикальной проводимости Na + и их ответы на амилорид более сложны. Таким образом, в условиях in vitro добавление 0,1–1,0 мМ амилорида к дистальному отделу толстой кишки снижает разность потенциалов на 61–94% и ток короткого замыкания (индикатор чистого трансклеточного ионного потока, когда разность потенциалов электрически «ограничена» до ноль) на 76–93%, тогда как в проксимальном отделе толстой кишки электрические изменения минимальны.6 , 7 , 20 Кроме того, 1 мкМ альдостерон стимулирует чувствительный к амилориду ток короткого замыкания в изолированном дистальном отделе толстой кишки человека через пять часов, но не оказывает никакого эффекта на проксимальный отдел толстой кишки человека, несмотря на присутствие рецепторов альдостерона в этом сегменте. , 21 Скорость действия альдостерона в дистальном отделе толстой кишки человека согласуется с опосредованной рецептором индукцией одной или нескольких из трех субъединиц канала Na + (обозначенных α, β и γ, см. Ниже) 22-24 или дополнительного регуляторного канала. белка, активация «скрытых» апикальных каналов Na + или комбинация этих возможностей.

Недавний прогресс в определении структурно-функциональных отношений эпителиальных каналов Na + , вероятно, предоставит новое понимание природы и регуляции каналов Na + в толстой кишке человека. Первичная структура индуцированного альдостероном, чувствительного к амилориду канала Na + в эпителии дистального отдела толстой кишки крысы была установлена ​​путем клонирования экспрессии.22-24 Исследования совместной экспрессии показали, что все три гомологичные субъединицы (обозначенные α-, β- и γ-rENaC ) необходимы для производства максимально чувствительных к амилориду токов Na + в ооцитах Xenopus laevis , даже несмотря на то, что субъединица α-rENaC сама по себе способна функционировать как чувствительный к амилориду проводник Na + .24 Эквивалентные субъединицы канала Na + (обозначенные α-, β- и γ-hENaC) в почках и легких человека (другой альдостерон-чувствительный эпителий) предсказали белковые последовательности, которые являются высокогомологичными (на 83–85% идентичны) соответствующим субъединицам. в дистальном отделе толстой кишки крысы.25-27 Эквивалентный клон α-субъединицы толстой кишки человека был недавно выделен из библиотеки кДНК дистального отдела толстой кишки человека, 28 показано, что он функционирует как чувствительный к амилориду канал Na + при экспрессии в ооцитах Xenopus , 28 и имеет почти идентичную последовательность α-hENaC легкого человека (GI Sandle, неопубликованные данные).Хотя клоны β- и γ-субъединиц толстой кишки человека еще не выделены и секвенированы, ожидается, что они не будут существенно отличаться (за исключением, возможно, уровня их тканевой экспрессии) от соответствующих клонов в почках и легких человека. Тем не менее, одна или обе β- и γ-субъединицы канала Na + ободочной кишки человека могут быть важны с точки зрения регулируемого альдостероном электрогенного транспорта Na + , поскольку альдостерон увеличивает экспрессию как β-субъединицы, так и γ-субъединицы. -субъединица в дистальном отделе толстой кишки крысы.29

Кажется мало сомнений в том, что чистая абсорбция Na + в каждой области толстой кишки человека имеет переменный компонент, который является электрогенным, но нечувствительным к амилориду , и это, по-видимому, наиболее заметно в проксимальном отделе толстой кишки. В настоящее время точные объяснения сегментарных различий в чувствительности к амилориду и реакции на альдостерон, наблюдаемых в толстой кишке человека, неясны. Апикальные каналы Na + в проксимальном отделе ободочной кишки могут фундаментально отличаться от каналов в дистальном отделе ободочной кишки с точки зрения их способности связывать амилорид, что может отражать посттрансляционную модификацию белка канала Na + .Однако недавние исследования с использованием кольцевидных сосочков языка крысы показали, что один ген отвечает за α-субъединицу канала Na + и два альтернативно сплайсированных варианта, один из которых демонстрирует связывание амилорида, но не способен генерировать чувствительные к амилориду токи в Xenopus . oocytes.30 Эти находки предполагают, что сайт связывания амилорида α-субъединицы является отдельным и отличным от той части субъединицы, которая составляет пору канала. Таким образом, разные изоформы α-субъединиц могут существовать в разных областях толстой кишки человека, обеспечивая множество гетеромерных структур каналов Na + с диапазоном чувствительности к амилоридам.В случае проксимального отдела толстой кишки одна или несколько из этих структур каналов Na + могут функционировать как проводимость Na + , но иметь пренебрежимо малое сродство к амилориду. Еще одна возможность состоит в том, что апикальная проводимость Na + в проксимальном отделе толстой кишки человека отражает популяцию нечувствительных к амилориду неселективных катионных каналов, как, по-видимому, имеет место в слепой кишке кролика.31 , 32 Нетрудно предвидеть, что стратегии, сочетающие молекулярную биологию и электрофизиологию, в конечном итоге определят клеточную основу вариабельности базального и индуцированного альдостероном, чувствительного к амилориду электрогенного транспорта Na + между различными областями толстой кишки человека.

ЭЛЕКТРОНЕЙТРАЛЬНОЕ ПОГЛОЩЕНИЕ NaCl

Исследования на изолированных листах сигмовидной кишки и слизистой оболочки прямой кишки человека показали, что 1 мМ амилорид, нанесенный апикально, снижает ток короткого замыкания в гораздо большей степени, чем чистое поглощение Na + , что позволяет предположить, что значительная часть чистого поглощения Na + опосредована процессом (или процессами), отличным от чувствительного к амилориду электрогенного транспорта Na + .20 Из других исследований также ясно, что чистое поглощение Na + превышает ток короткого замыкания и наблюдается значительная чистая абсорбция Cl в проксимальном, поперечном и дистальном сегментах толстой кишки.9 Эти данные свидетельствуют о том, что электронейтральный Cl -зависимый абсорбционный процесс Na + присутствует во всех сегментах толстой кишки, за исключением слепой кишки. В слепой кишке чистое поглощение Na + приравнивается к нечувствительному к амилориду току короткого замыкания, а чистый транспорт Cl равен нулю, 8 признаков, соответствующих нечувствительному к амилориду электрогенному переносу Na + , который может быть опосредован апикальным не- селективные катионные каналы.32

Хотя электронейтральная абсорбция NaCl наиболее широко изучена в дистальном отделе толстой кишки крыс, есть веские основания полагать, что ключевые компоненты этого процесса также присутствуют в толстой кишке человека.В дистальном отделе толстой кишки крысы базальная чистая абсорбция Na + является электронейтральной, зависит от Cl и ингибируется 1 мМ амилоридом (концентрация, которая ингибирует апикальный обмен Na + –H + ) 33. , 34 Кроме того, чистая абсорбция Cl и чистая абсорбция Na + равны и, вероятно, регулируются внутриклеточным pH, поскольку оба ингибируются ацетазоламидом, ингибитором карбоангидразы, который снижает выработку эндогенной HCO 3 .33 , 34 Таким образом, в настоящее время общепринято, что электронейтральная абсорбция NaCl в дистальном отделе толстой кишки крыс отражает двойные обмены Na + –H + : Cl –HCO 3 , действующие параллельно в апикальной мембране. 35 Исследования, проведенные на толстой кишке человека, были реже и, возможно, менее строгими, чем на дистальном отделе толстой кишки крыс. Тем не менее, удаление Na + из проксимального и дистального отделов толстой кишки человека in vitro снижает однонаправленный поток Cl от слизистой к серозной оболочке и устраняет чистую абсорбцию Cl , что соответствует реакции, соответствующей апикальному Na + , связанному с Cl поглощение.9 Теофиллин, усилитель секреции Cl , опосредованный цАМФ, который стимулирует чистую секрецию Cl в другом кишечном эпителии путем ингибирования апикального захвата связанного с Na + Cl , имеет различный эффект в поперечной и дистальной части толстой кишки человека, где он стимулирует электрогенную секрецию Cl , процесс, который включает активацию апикальных каналов Cl .9 Другие исследования in vitro показали, что в определенной степени активное поглощение Cl в дистальных отделах толстой кишки человека отражает электронейтральное, Na + независимый процесс, соответствующий обмену Cl –HCO 3 .8 36 Действительно, исследования перфузии in vivo показывают, что примерно 25% Cl , абсорбированного толстой кишкой человека, отражает обмен Cl -HCO 3 , оставшаяся часть отражает пассивный транспорт Cl по благоприятному электрический градиент (отрицательная разность потенциалов просвета), создаваемый электрогенным поглощением Na + .37 Взятые вместе, эти наблюдения предполагают, что электронейтральное поглощение NaCl всей толстой кишкой человека (кроме слепой кишки) отражает двойной апикальный Na + –H + : Обмены Cl –HCO 3 (рис. 2), хотя нельзя исключить наличие более простого процесса захвата Cl , связанного с Na + .

Рисунок 2

Предлагаемая клеточная модель электронейтрального поглощения NaCl в толстой кишке человека. Этот процесс локализован на поверхности колоноцитов. Апикальное поглощение Na + опосредуется обменом Na + –H + , что, скорее всего, связано внутриклеточным pH с апикальным обменом Cl –HCO 3 8. , 9 , 36 Неизвестно, проявляют ли клетки крипт толстой кишки человека электронейтральный процесс абсорбции Na + , аналогичный тому, который идентифицирован в криптах дистальных отделов толстой кишки крыс.4 , 38

КОРОТКАЯ ЦЕПЬ, СВЯЗАННАЯ С ЖИРНОЙ КИСЛОТОЙ Na

+ ПОГЛОЩЕНИЕ

Недавние исследования подчеркнули роль абсорбции Na + , связанной с короткоцепочечной жирной кислотой (SCFA), в выделении углеводов, Na + и воды в толстой кишке. Слепая и проксимальная части толстой кишки человека имеют высокие концентрации органических питательных веществ (некрахмальные полисахариды из стенок растительных клеток и белки, не абсорбируемые тонкой кишкой), которые поддерживают высокую скорость роста бактерий.39 На этом ферментативном фоне антиперистальтика обеспечивает удержание и тщательное перемешивание фекалий в проксимальном отделе толстой кишки, который является местом максимальной продукции SCFA.40 Поглощение SCFA зависит от концентрации и наиболее легко происходит в проксимальном отделе толстой кишки, которая является основным местом для обоих энергосбережение и зависимость от SCFA Na + и водопоглощение.41 , 42 Концентрации питательных веществ, скорость роста бактерий и скорость ферментации неуклонно снижаются в каудальном направлении, и наблюдается 30% -ное падение общей концентрации SCFA и прогрессивное повышение pH просвета в дистальном отделе толстой кишки по сравнению с проксимальным отделом толстой кишки.43 Из трех SCFAs (ацетат, пропионат и бутират), присутствующих в просвете толстой кишки, бутират является наиболее важным физиологически, несмотря на то, что на его долю приходится только около 20% от общего количества в молярном выражении. Бутират служит основным источником энергии для колоноцитов человека44 и играет решающую роль в росте и дифференцировке колоноцитов.45-47

Хотя в течение некоторого времени было ясно, что SCFAs усиливают Na + , Cl и абсорбцию воды в толстой кишке человека, 41 детали лежащих в основе механизмов должны были подождать исследований на дистальном отделе толстой кишки крыс, изолированном в условиях фиксации напряжения.Таким образом, в условиях, свободных от HCO 3 , 25 мМ бутирата слизистой оболочки вызывают двукратное увеличение абсорбции Na + и абсорбции Cl без изменения тока короткого замыкания, что соответствует стимуляции абсорбции электронейтрального NaCl. .48 Добавление в слизистые оболочки 1 мМ амилорида ингибирует как стимулированное бутиратом всасывание Na + и Cl , так и удаление Cl из раствора для купания ингибирует стимулированное бутиратом всасывание Na + .Эти наблюдения предполагают, что обмены Na + –H + и Cl –бутират действуют параллельно на апикальной мембране.48 Кроме того, обмен Cl –бутират и Cl –HCO 3 Обмен , по-видимому, представляет собой два совершенно разных механизма транспорта апикального аниона.49 Из этих экспериментальных данных возникла первоначальная модель, связывающая абсорбцию бутирата с абсорбцией электронейтрального NaCl, которая влечет за собой перемещение протонированного бутирата через апикальную мембрану за счет неионной диффузии (рис. 3).48 Одна проблема, связанная с этой моделью, заключается в том, что p K a SCFA (4,2–4,8) значительно ниже, чем pH просвета (7,0–7,4), так что протонировано менее 1% SCFA просвета.50 Это, очевидно, противоречит идее о том, что неионная диффузия является доминирующей. Механизм абсорбции SCFA.

Рисунок 3

Первоначально предложенная клеточная модель, связывающая поглощение бутирата (But) с поглощением электронейтрального NaCl (подробности см. В тексте). По материалам Rajendran и Binder.50

Недавние исследования с использованием апикальных мембранных везикул (AMV), полученных из дистального отдела толстой кишки крысы и проксимального и дистального отделов толстой кишки человека, предоставили дополнительную информацию о механизме апикального поглощения бутирата и его связи со стимулированным бутиратом электронейтральным поглощением NaCl.Во-первых, неионная диффузия является незначительным компонентом общего поглощения бутирата и, вероятно, ограничивается межклеточными путями.49 Во-вторых, направленный наружу градиент HCO 3 является абсолютным требованием для поглощения бутирата, что согласуется с Представление о том, что обмен бутирата-HCO 3 является доминирующим механизмом апикального поглощения бутирата.49 , 51 В-третьих, стимулированная бутиратом абсорбция Cl отражает рециклинг внутриклеточного бутирата через апикальный обмен Cl –бутират.48 Кроме того, стимулированная бутиратом электронейтральная абсорбция NaCl незначительна в дистальном отделе толстой кишки крыс, получавших альдостерон, у которых минералокортикоид отменяет апикальный обмен Na + –H + , одновременно индуцируя апикальные каналы Na + , что дает убедительные доказательства того, что Функциональный обмен Na + –H + имеет решающее значение для стимулированного SCFA электронейтрального поглощения NaCl.52 В совокупности эти наблюдения подтверждают предлагаемую в настоящее время модель усиленного бутиратом электронейтрального поглощения NaCl (рис. 4).Основными особенностями этой модели являются: преимущественно трансцеллюлярная абсорбция бутирата, включая апикальное поглощение бутирата, опосредованное посредством обмена бутират-HCO 3 , что приводит к внутриклеточному закислению и активации апикального обмена Na + –H + ; частичная рециркуляция внутриклеточного бутирата в просвет через апикальный обмен Cl –бутират; и относительно небольшой компонент абсорбции бутирата за счет параклеточной неионной диффузии.

Рис. 4

Предлагаемая в настоящее время клеточная модель бутирата (But) стимулировала электронейтральное поглощение NaCl (подробности см. В тексте).По материалам Rajendran и Binder.50

Na

+ И ПОГЛОЩЕНИЕ ВОДЫ КОЛОНИЧЕСКИМИ КРИПТАМИ

Идея о том, что процессы абсорбции (Na + ) ограничиваются поверхностными колоноцитами и ворсинчатыми клетками тонкой кишки, тогда как секреторные процессы (Cl ) ограничиваются толстой и толстой кишкой. клетки крипт тонкого кишечника, удобны и общеприняты уже более 20 лет. Эта модель пространственного распределения кишечного транспорта электролитов возникла в результате исследований эпителия тонкого кишечника и толстой кишки млекопитающих с использованием различных экспериментальных подходов.53-55 Однако результаты исследований с использованием микроэлектродов56 и методов сканирования напряжения57 поставили под сомнение идею четкого разграничения между участками абсорбции и секреции электролитов в эпителии кишечника. Таким образом, было обнаружено, что клетки поверхности / ворсинок крипты и секретируют Cl и воду при стимуляции цАМФ или опосредованными цАМФ стимуляторами секреции.

Следующей вехой в эволюции нашего взгляда на распределение абсорбционных процессов, по крайней мере, в толстой кишке, было предположение Нафталина и др. , что клетки крипт были способны к Na + и водопоглощению.В серии исследований они показали, что крипты толстой кишки крысы, кролика и овцы поглощают гипертоническую жидкость, обогащенную Na + .58-60 Это привело к предположению, что на стенке крипты присутствует большая разница осмотического давления, что приводит к значительное отрицательное гидростатическое давление внутри просвета крипт, которое действует для удаления воды («всасыванием») из фекалий.58-61 Хотя эти исследования заставили нас переоценить функциональную роль крипт толстой кишки, они не предоставили прямых доказательств относительно механизмов, ответственных за крипт функционирует либо в абсорбционном, либо в секреторном режиме.Однако недавние исследования Geibel et al , включающие микроперфузию выделенных вручную одиночных крипт, выделенных из дистального отдела толстой кишки крысы, показали, что крипты проявляют Na + -зависимое чистое поглощение воды в базальном состоянии, тогда как добавление цАМФ или кальция опосредованные секреторными агонистами Cl обращают чистую абсорбцию воды в чистую секрецию воды.4 Таким образом, абсорбция воды, по-видимому, является неотъемлемой функцией крипт толстой кишки, и секреция воды может происходить в ответ на высвобождение нейрогуморальных агентов из соседних клеток в собственной пластинке слизистой оболочки. .4 Хотя точная природа транспортного механизма (механизмов) Na + , ответственного за базальное поглощение воды, зависящее от Na + , неизвестна, та же группа обнаружила новый Cl -зависимый Na + –H + обмен в апикальной мембране клеток крипт дистального отдела толстой кишки крысы, который отличается от независимого апикального обмена Na + –H + (изоформа NHE-3), присутствующего в поверхностных эпителиальных клетках из того же сегмента толстой кишки.38 Хотя эти исследования проводились исключительно в дистальном отделе толстой кишки крыс, использование микроперфузии, патч-зажима и методов клеточной / молекулярной биологии открывает захватывающую возможность изучения механизмов и регуляции абсорбции электролитов и воды вдоль поверхности клетки-крипты ось в разных сегментах толстой кишки человека.

Поглощение соли и воды в пораженной толстой кишке

ВОСПАЛИТЕЛЬНАЯ БОЛЕЗНЬ ЯЩИКА

Снижение чистой абсорбции Na + и Cl , приводящее к нарушению абсорбции или секреции воды, является основным нарушением транспорта электролитов при язвенном колите и Болезнь Крона толстой кишки.62 Несмотря на недавние исследования, показывающие, что растворимые медиаторы воспаления, высвобождаемые из воспаленной слизистой оболочки толстой кишки человека, вызывают электрогенные секреторные реакции Cl в нормальной слизистой оболочке дистального отдела толстой кишки у крыс, 63 нет убедительных доказательств того, что секреция Cl способствует патогенезу диареи в этих тканях. два колита. При активном язвенном колите воспаленная слизистая оболочка толстой кишки имеет черты «больного» эпителия с повышенной электропроводностью и повышенной проницаемостью для одновалентных ионов.64 В нисходящей / сигмовидной кишке и прямой кишке воспаление приводит к заметному уменьшению или потере отрицательной трансслизистой разности потенциалов просвета, что является следствием как увеличения проницаемости эпителия, так и фактического отсутствия электрогенного транспорта Na + 18. , 64 Это отражает заметное (> 70%) снижение базолатеральной активности Na + , K + -АТФазы, а также, возможно, дефект чувствительных к амилориду апикальных каналов Na + . 64 Потеря отрицательной разности потенциалов просвета. из воспаленной толстой кишки приводит к снижению пассивной абсорбции Cl .Таким образом, можно видеть, что нарушение абсорбции воды, вызванное нарушением всасывания Na + и Cl (а не секреции Cl ), является основным патогенным фактором диареи при остром колите. В настоящее время неясно, ухудшает ли воспаление электронейтральную абсорбцию NaCl в толстой кишке человека, но это кажется весьма вероятным, поскольку базолатеральная Na + , K + -АТФаза также является важным компонентом этого процесса транспорта Na + .

Нарушения транспорта соли и воды в толстой кишке также описаны при микроскопическом колите и коллагенозном колите. Вопрос о том, следует ли рассматривать эти два состояния как родственные или разные, и относятся ли они к спектру воспалительных заболеваний толстой кишки, включая язвенный колит и колит Крона, остается спорным.65 , 66 Немногочисленные исследования, о которых сообщалось при этих относительно редких диарейных заболеваниях, были проведены in vivo. При микроскопическом колите воспаление слизистой оболочки является диффузным и вариабельным и связано с уменьшением чистой воды, абсорбции Na + и Cl и обмена Cl -HCO 3 .67 В отличие от язвенного колита, при котором повреждение слизистой оболочки обычно более серьезное, слизистая оболочка при микроскопическом колите имеет нормальную разность потенциалов, а проницаемость эпителия для Na + и Cl , по-видимому, снижена.67 Таким образом, нарушается водоснабжение толстой кишки. абсорбция при микроскопическом колите может быть вторичной по отношению к снижению электронейтральной абсорбции NaCl, а не электрогенной абсорбции Na + . У одного пациента с коллагеновым колитом перфузия толстой кишки солевым раствором выявила чистую секрецию Na + , Cl и воды, повышение трансмукозальной разности потенциалов и повышение внутрипросветных уровней простагландина E 2 , что позволяет предположить, что Простагландин E 2 стимулированная электрогенная секреция Cl может способствовать водянистой диарее, типичной для этого заболевания.68 В свете этих довольно ограниченных исследований возникает соблазн предположить, что диапазон дефектов транспорта электролитов, наблюдаемых при микроскопическом, коллагенозном и язвенном колите / колите Крона, отражает различные стадии эволюции паттерна дисфункции эпителиального транспорта, которая в максимальной степени проявляется при острой язвенный колит. Хотя подходы in vivo к изучению кишечной жидкости и транспорта электролитов человека, как правило, немодны, необходимы новые и более подробные исследования этого типа у пациентов с микроскопическим и коллагенозным колитом, если мы хотим разгадать патогенез диареи и разработать более эффективные терапевтические стратегии. для этих болезней.

Способность глюкокортикоидных гормонов уменьшать диарею у пациентов с язвенным колитом и колитом Крона хорошо известна и обычно рассматривается как часть общего улучшения функции слизистой оболочки, которое происходит во время подавления основного воспалительного процесса. Однако, несмотря на заметное снижение содержания Na + , Cl в дистальных и ректальных отделах толстой кишки и абсорбции воды у пациентов с острым язвенным колитом, однократные дозы гидрокортизона (100 мг) и метилпреднизолона (40 мг), вводимые парентерально, увеличивают чистую соль абсорбция воды и стимуляция трансмукозной разности потенциалов через пять часов в той же степени, что и у нормальных субъектов.18 Следовательно, кажется, что высокие дозы глюкокортикоидов, используемые при лечении язвенного колита, уменьшают диарею, оказывая прямое стимулирующее действие на абсорбцию электрогенного Na + (и, следовательно, Cl и абсорбцию воды), в дополнение к их большему количеству. общее противовоспалительное действие. «Минералокортикоидные» эффекты высоких доз гидрокортизона и метилпреднизолона отражают значительное перекрестное связывание с минералокортикоидными рецепторами, а также активацию глюкокортикоидных рецепторов.69 Активация глюкокортикоидных рецепторов приводит к стимуляции электронейтральной абсорбции NaCl, 70 и глюкокортикоиды, используемые для лечения воспалительных заболеваний кишечника, вероятно, стимулируют как абсорбцию электрогенного Na + , так и абсорбцию электронейтрального NaCl в дистальных отделах толстой и прямой кишки. У пациентов с колитом со строго дистальным поражением, вероятно, что уменьшение частоты и объема стула также отражает стимуляцию преимущественно электронейтрального поглощения NaCl (и, следовательно, поглощения воды) в невоспаленных проксимальных и поперечных сегментах толстой кишки.

КОЛОНИЧЕСКАЯ РЕЗЕКЦИЯ

Имеется на удивление мало информации о влиянии сегментарной резекции толстой кишки человека на способность оставшейся толстой кишки поглощать соль и воду. Проксимальный отдел толстой кишки человека является местом максимальных внутрипросветных концентраций SCFA, а также обладает наибольшей способностью к Na + , Cl и абсорбцией воды на единицу площади (значительная часть которой, вероятно, будет зависеть от SCFA). ) по сравнению с другими сегментами толстой кишки.11-15 Однако, несмотря на эти присущие проксимальному отделу ободочной кишки характеристики, значительная диарея редко встречается у пациентов после правой гемиколэктомии, если остальная часть толстой кишки здорова. Это повышает вероятность того, что процессы, опосредующие Na + , Cl и абсорбцию воды в поперечной и дистальной ободочной и прямой кишке, претерпевают адаптацию, как показано на дистальной части ободочной кишки у крыс после резекции проксимального сегмента.71 В виде непереваренных сложных углеводов. и белки продолжают поступать в поперечную ободочную кишку после правой гемиколэктомии, также возможно, что этот сегмент функционирует как нео-проксимальный отдел ободочной кишки, генерируя более высокие, чем обычно, внутрипросветные концентрации SCFA, которые увеличивают абсорбцию соли и воды через оставшийся эпителий толстой кишки.У пациентов, перенесших левую гемиколэктомию, вероятность развития диареи еще ниже, учитывая, что нисходящая и сигмовидная кишка обычно вносят относительно небольшой вклад в общую способность интактной толстой кишки абсорбировать соль и воду.11-15 Однако эти дистальные области толстой кишки являются участок регулируемой альдостероном электрогенной абсорбции Na + , 10 так что пациенты с левой гемиколэктомией теоретически могут оказаться в невыгодном положении с точки зрения восстановления Na + в толстой кишке при ограничении перорального приема Na + , чрезмерном потоотделении, или большие потери жидкости из-за высоких кожно-кишечных свищей.

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.


Настройка вашего браузера для приема файлов cookie

Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее частые причины:

  • В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки своего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
  • Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались. Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, используйте кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
  • Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
  • Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
  • Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie. Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Чтобы предоставить доступ без файлов cookie потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.


Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в файлах cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.


Настройка вашего браузера для приема файлов cookie

Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее частые причины:

  • В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки своего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
  • Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались. Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, используйте кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
  • Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
  • Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
  • Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie. Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Чтобы предоставить доступ без файлов cookie потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.


Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в файлах cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *