Регуляция водного обмена в организме

XIII. Водный и минеральный обмен

Регуляция водного обмена в организме

Новости    Библиотека    Таблица эл-тов    Биографии    Карта сайтов    Ссылки    О сайте

Вода является в количественном отношении самой значительной составной частью всех клеток организма. Жизнь в ходе эволюции возникла в воде, и организмы без воды существовать не могут.

Большая часть реакций обмена веществ протекает в водных растворах. Это среда, в которой существуют клетки и поддерживается связь между ними.

Вода составляет основу всех жидкостей в организме: крови, лимфы, мочи, соков пищеварительного аппарата, спинномозговой жидкости и др.

В целом в организме содержание воды составляет % веса тела и меняется с возрастом. Так, у четырехмесячных эмбрионов, количество воды составляет 94%, у новорожденных – 77%, а у взрослых – 50-60%. В теле мужчин содержится в среднем 60% (50-71%) воды, тогда как у женщин – 50% (40-60%).

Уровень воды в разных тканях различен. Соединительные ткани, кости относительно бедны водой, а кровь, нервная ткань, мышцы, печень содержат много воды (табл. 8).

Таблица 8. воды в различных тканях человека в процентах

Всю воду можно подразделить на внутриклеточную и внеклеточную. К последней относятся кровь, лимфа, межклеточная жидкость, которая образует во всем организме единую фазу. Состав лимфы и межклеточной жидкости примерно соответствует составу плазмы крови.

Жидкая среда, находящаяся в различных клетках тела, имеет примерно одинаковый состав и определяется как внутриклеточная жидкость. Обе жидкости тела отличаются по количеству воды. Внутриклеточная жидкость содержит в среднем около 35-45% воды по отношению к весу тела, а внеклеточная-15%. Различаются они и по составу электролитов.

Во внеклеточной жидкости преобладают ионы натрия, хлора и бикарбонатов; во внутриклеточной-ионы калия, а из анионов – белок и фосфорные эфиры.

У здорового человека наблюдается водное равновесие, что видно из табл. 9.

Таблица 9. Примерный водный обмен человека в миллилитрах

Потребность в воде меняется с возрастом. Взрослому человеку необходимо в сутки около 15 мл на 1 кг веса тела, а грудному ребенку – 35 мл, что зависит от интенсивного обмена веществ у ребенка и недостаточно развитой функции почек.

Рис. 63. Органы водного обмена

В водном обмене принимают участие почки, легкие, кожа и желудочно-кишечный тракт (рис. 63). Почки являются главным органом регуляции водного обмена. В условиях недостатка воды выделяется мало мочи и она сильно концентрирована. При избытке воды организм способен выделять большое количество разбавленной мочи.

Нарушение способности изменять концентрацию мочи отмечается при тяжелых почечных заболеваниях. Легкие выделяют воду в виде водяного пара. Это происходит в результате того, что воздух в альвеолах при температуре тела насыщается водяными парами. Количество воды, выводимой через легкие, зависит от объема дыхания, температуры тела и т. д.

При усиленной мышечной деятельности, лихорадках увеличивается объем дыхания и соответственно возрастает количество выводимой воды. Через кожу потеря воды происходит путем испарения и выделения пота. Испарение воды кожей зависит от разницы температур тела и внешней среды. Пот представляет собой секрет потовых желез.

Потоотделение происходит периодически и связано с повышением температуры воздуха. Способность организма выделять пот различного состава является приспособительной реакцией.

При высокой температуре окружающего воздуха у человека с недостаточной акклиматизацией выделяется пот, относительно богатый ионами натрия и хлора, состав которого приближается к составу плазмы крови. У акклиматизированных же людей пот сильно разведенный.

Регуляция водного обмена осуществляется разными путями. В основе регуляции лежит поддержание постоянства осмотического давления. Важное значение принадлежит обменным взаимоотношениям между вне- и внутриклеточной жидкостями.

Так, при поступлении в организм электролитов, которые распределяются в основном во внеклеточной жидкости, происходит перемещение воды из клеток в межтканевые пространства, кровь, лимфу. При избытке электролитов внутри клеток вода движется в обратном направлении.

Основной регуляторной системой обмена воды в организме является система гормоны – почки. Из гормонов следует указать на вазопрессин и альдостерон.

Вазопрессин обладает антидиуретическим действием, поэтому его часто называют антидиуретическим гормоном. Секреция вазопрессина регулируется величиной осмотического давления плазмы крови. Механизм действия можно представить следующим образом.

Повышение осмотического давления плазмы стимулирует выработку вазопрессина, который снижает выведение воды из организма за счет увеличения выделения концентрированной мочи.

В результате этого уменьшается осмотическое давление и снижается раздражение нейрогипофиза и прекращается секреция вазопрессина.

Адреналин и различные болевые раздражения стимулируют выработку вазопрессина и уменьшают диурез, тогда как небольшие дозы алкоголя тормозят его образование и усиливают мочеотделение.

Действие на водный обмен альдостерона связано с уровнем натрия в плазме крови.

Понижение осмотического давления и выделение из организма воды и, следовательно, разбавленной мочи в большом количестве может быть связано с понижением концентрации натрия в плазме крови.

Это снижение натрия вызывает повышенную секрецию альдостерона, который усиливает процессы обратного всасывания натрия в почках и тем самым задержку его в организме. Повышение уровня натрия в плазме тормозит выработку этого гормона.

Таким образом, механизм действия этих двух гормонов является различным и зависит от осмотического давления плазмы, снижение которого обусловливает повышенную секрецию альдостерона и торможение выработки вазопрессина. При повышении осмотического давления возникают обратные соотношения в процессе регуляции.

Патология водного обмена может быть обусловлена либо потерями больших количеств воды (дегидратация), либо ее задержкой в организме (отеки), либо перераспределением жидкости между вне- и внутриклеточными депо.

Дегидратация, или гипогидрия, развивается при нарушении деятельности желудочно-кишечного тракта, рвоте, сильном потоотделении, заболеваниях почек, избыточном поступлении в организм солей, особенно NaCl и NaHCО3.

Рис. 64. Распределение жидкости при отеке

Увеличение количества внеклеточной жидкости (полигидрия) приводит к развитию отеков (рис. 64), когда выделение мочи снижается (олигурия) или прекращается совсем (анурия). Такое состояние наблюдается при заболеваниях почек, сердца, печени.

Источник: http://chemlib.ru/books/item/f00/s00/z0000039/st114.shtml

Водный обмен и его регуляция

Регуляция водного обмена в организме
⇐ ПредыдущаяСтр 22 из 23Следующая ⇒

и распределение воды в организме. Наряду с белками, углеводами, липидами, ферментами, витаминами и гормонами в клетках различных органов, тканей и межклеточных пространствах содержатся неорганические вещества, к которым относятся вода и соли.

Вода — важнейшая составная часть всех клеток. В количественном отношении ее содержится значительно больше, чем других компонентов.

Однако вода является не только составной частью клеток, она служит также средой, в которой существуют клетки и с помощью которой поддерживается связь между ними.

Кроме того, вода — это среда, где протекают все химические реакции, связанные с жизнедеятельностью организма.

Вода выполняет важную механическую роль, способствуя скольжению трущихся поверхностей (суставы, связки и т.д.).

Благодаря испарению воды с поверхности кожи человек и теплокровные животные сохраняют постоянную температуру тела при усиленном образовании теплоты в организме или при высокой температуре окружающей среды.

Вода составляет основу всех жидкостей в организме: крови, лимфы, мочи, соков пищеварительного аппарата, спинномозговой жидкости и др. Поэтому все живые организмы, как правило, не способны переносить обезвоживание.

Человек и животные погибают от недостатка воды значительно скорее, чем от недостатка пищи. Если полное голодание человек может выдержать в течение 30 сут и более, то без воды смерть наступает через несколько суток.

В организме человека содержание воды составляет 2/3 массы тела и меняется с возрастом. Так, у четырехмесячного эмбриона количество воды составляет 94 %, у новорожденных — 77 %, у взрослых людей — 50—65 %. В теле мужчин содержится в среднем 60 % воды, тогда как у женщин — 50 %.

Уровень воды в разных тканях неодинаков. Соединительная и костная ткани содержат относительно мало воды, а кровь, нервная ткань, мышцы, печень — значительно больше. Количество воды в организме зависит также от содержания жира: чем больше жира, тем меньше воды.

Всю воду в организме можно подразделить на внутриклеточную, или интрацеллюлярную (~ 72 %), и внеклеточную, или экстрацеллюлярную (~ 28 %).

Кровь, лимфа и межклеточная жидкость всего организма образуют единую фазу. Состав лимфы и межклеточной жидкости примерно соответствуют составу плазмы крови. Жидкая среда клеток различных тканей организма имеет примерно одинаковый состав и определяется как внутриклеточная жидкость.

Внутриклеточная жидкость содержит в среднем около 35—45 % воды по отношению к массе тела, внеклеточная — 15 %. Эти жидкости различаются также по составу электролитов.

Во внеклеточной жидкости преобладают ионы натрия, хлора и гидрокарбонатов; во внутриклеточной — ионы калия, а также белки и фосфорные эфиры.

Состояние воды в организме. В органах, тканях и клетках вода находится в виде свободной, гидратационной и иммобильной.

Свободная вода составляет основу многих биологических жидкостей: крови, лимфы, пищеварительных соков, спинномозговой жидкости .

Она участвует в доставке питательных веществ и удалении продуктов обмена из органов, тканей и клеток.

Часть воды находится в связанном состоянии, участвуя в образовании гидратных оболочек. Это так называемая гидратационная вода. Она образует гидратные оболочки вокруг молекул белков, нуклеиновых кислот и неорганических ионов.

Гидратационная вода составляет около 40 % всей воды тканей, причем 10—40 % ее связывают белки.

Эта вода по своим свойствам отличается от обычной: она не замерзает при снижении температуры до 0 °С и ниже и не обладает свойствами растворителя.

Большая часть воды в организме сосредоточена между различными молекулами, мембранами, волокнистыми структурами и механически ими зафиксирована, не входя в состав гидратных оболочек. Такая вода получила название иммобильной. Иммобильная вода замерзает при температуре ниже 0 °С, растворяет многие вещества и легко участвует в реакциях обмена веществ.

Между различными видами воды существует динамическое равновесие, одна ее форма может переходить в другую. Так, пополнение количества гидратной воды происходит за счет иммобильной и свободной воды.

Количество воды в отдельных органах и тканях изменяется в зависимости от их функционального состояния. Так, при мышечной работе содержание воды в мышцах увеличивается.

При этом при непродолжительной работе, в течение 10—15 мин, количество воды в мышцах увеличивается за счет экстрацеллюлярной воды, при работе в течение 30—60 мин — главным образом за счет интрацеллюлярной.

Такое явление объясняется приливом крови и повышением гидрофильности белков работающих мышц.

Обмен воды и регуляция водного обмена. Основными источниками воды для организма являются продукты питания и питьевая вода. Вода, поступающая с пищей, называется экзогенной и составляет 6/7 всей воды организма.

Остальная часть (1/7) общей массы воды образуется в тканях человека как конечный продукт окисления нуклеиновых кислот, белков, липидов, углеводов. Это — эндогенная вода. Установлено, что при полном окислении 100 г жиров организм получает 107,1 г, углеводов — 55,6 г и белков 41,3 г воды.

Ежесуточно взрослому человеку необходимо около 2,5—3 л воды. Однако это количество может сильно изменяться в зависимости от возраста человека, характера его работы, температуры окружающей среды и вида пищи.

Обычно около 1 л воды вводится в организм в составе так называемой твердой пищи (хлеба, мяса, картофеля и т.п.), остальное количество — в виде питья (воды, чая, супа, молока и др.).

Обмен воды в организме является частью общего обмена веществ и тесно связан с обменом нуклеиновых кислот, белков, липидов и углеводов. В водном обмене принимают участие почки, легкие, кожа и пищевой канал.

Вода всасывается слизистой оболочкой пищевого канала на всем его протяжении, однако преимущественно в толстой кишке. Молекулы воды вместе с переваренными веществами проникают в глубь эпителиальных клеток слизистых оболочек в результате диффузии и осмоса, а также частично путем активного транспорта, который осуществляется белками крови — альбуминами и глобулинами.

Из организма вода выделяется главным образом с мочой — около 1,2—1,5 л, что составляет около 60 % всей выделяемой воды. Небольшое количество ее, около 0,2—0,3 л, выделяется через легкие в процессе дыхания.

Это происходит в результате того, что воздух в альвеолах при температуре тела насыщается водяными парами. Через кожу потеря воды в количестве до 1 л происходит путем потоотделения и испарения.

Незначительная часть воды — 0,2 л — выделяется через пищевой канал вместе с калом.

Количество выделяемой организмом воды может значительно изменяться в зависимости от условий окружающей среды, выполняемой работы и состояния организма. Так, в жарком климате значительно возрастает выделение воды при потоотделении (до 4—5 л). При интенсивной работе, повышении температуры тела, вследствие увеличения объема дыхания усиливается выделение воды через легкие.

В регуляции водного обмена активное участие принимает центральная нервная система, в частности, такие ее отделы, как кора больших полушарий, промежуточный и продолговатый мозг, а также многие железы внутренней секреции. Некоторые гормоны, выделяющиеся железами, способствуют задержанию воды в организме, другие — наоборот, стимулируют ее выделение.

В основе регуляции водного обмена лежит поддержание постоянства осмотического давления, а основной регуляторной системой обмена воды является система «гормоны — почки». Из гормонов, принимающих участие в регуляции обмена воды, прежде всего следует выделить гормон задней доли гипофиза — вазопрессин и гормон коры надпочечников — альдостерон.

Вазопрессин вызывает сокращение почечных сосудов, в результате чего уменьшается диурез (мочеотделение), а следовательно, и выделение воды из организма. Поэтому вазопрессин часто называют антидиуретическим гормоном. Секреция этого гормона регулируется величиной осмотического давления плазмы крови.

Повышение давления стимулирует выработку вазопрессина, который снижает выделение воды из организма путем повышения водоудерживающей способности тканей и за счет увеличения выделения концентрированной мочи.

В результате этого осмотическое давление уменьшается, раздражение нейрогипофиза снижается и секреция вазопрессина прекращается.

Действие на водный обмен альдостерона связано с уровнем натрия в плазме крови.

Понижение осмотического давления и выделение из организма воды и, следовательно, разбавленной мочи в большом количестве связано с понижением концентрации натрия в плазме крови.

Снижение уровня натрия вызывает повышенную секрецию альдостерона, который усиливает процессы обратного всасывания натрия в почках и тем самым задерживает его в организме. Повышение уровня натрия в плазме тормозит секрецию этого гормона.

Таким образом, различные механизмы действия этих двух гормонов зависят от осмотического давления плазмы, снижение которого обусловливает повышенную секрецию альдостерона и торможение выработки вазопрессина. При повышении осмотического давления наблюдаются обратные процессы в регуляции водного обмена.

Среди других гормонов, участвующих в регуляции обмена воды, необходимо отметить тироксин — гормон щитовидной железы, паратирин — гормон паращитовидной железы, андрогены и экстрогены — гормоны половых желез. Они стимулируют выделение воды почками.

Важную роль в гидратации и дегидратации тканей выполняют минеральные вещества. Ионы натрия увеличивают гидратацию тканей и задерживают воду в организме. Ионы калия и кальция, наоборот, дегидратируют ткани и способствуют удалению воды из организма.

Поступление воды в организм регулируется чувством жажды, которое возникает в результате рефлекторного возбуждения определенных участков коры головного мозга при изменении осмотического давления плазмы крови. Вся введенная в организм вода более или менее быстро всасывается и поступает в кровяное русло.

Таким образом, регуляция водного обмена осуществляется нейрогормональным путем.

Обмен минеральных веществ

Значение минеральных веществ в организме человека. К числу незаменимых веществ организма относятся минеральные соли и отдельные химические элементы, хотя они, так же как и вода, не обладают питательной ценностью и не являются источниками энергии.

В составе живых организмов обнаружено около 70 химических элементов, из них 47 содержатся в них постоянно. Это так называемые биогенные химические элементы.

Их значение определяется тем, что они входят в состав клеток органов и тканей, а также биологически активных веществ — ферментов, гормонов, витаминов, белков, участвуют в реакциях обмена.

Это такие элементы, как кислород, углерод, азот, водород, кальций, фосфор, калий, сера, хлор, натрий, магний, цинк, железо, медь, иод, марганец, вольфрам, молибден, кобальт, кремний. Роль и значение остальных элементов изучены недостаточно, хотя они также содержатся в тканях организма.

Четыре элемента составляют органическую основу живых организмов. Это кислород, углерод, водород и азот, процентное содержание которых составляет соответственно 62, 43 %, 21,15 %, 9,86% и 3,10 %. Остальные макро-, микро- и ультрамикроэлементы принято считать минеральными.

Больше всего минеральных веществ содержится в костях (48— 74 % общей массы) и хрящах (2—10 %). Остальные органы и ткани содержат небольшое количество минеральных веществ.

В клетках и тканях организма минеральные вещества находятся как в свободном, так и в связанном состояниях.

В костях, хрящах и дентине зубов, например, они находятся в виде прочных нерастворимых соединений — неорганических солей угольной, фосфорной и других кислот.

В свободном состоянии, а также в виде ионов минеральные вещества содержатся в биологических жидкостях — крови, лимфе, пищеварительных соках.

Значительная часть элементов входит в состав растворимых неорганических соединений, которые участвуют в регуляции осмотического давления. Натриевые и калиевые соли фосфорной и угольной кислот образуют с белками тканей и крови буферные системы, участвуя в поддержании постоянства рН среды в тканях и клетках.

Ионы неорганических веществ определяют физико-химические свойства коллоидов организма — явления гидратации, вязкость, растворимость, способность к набуханию и др. Некоторые минеральные вещества, например серная кислота, участвуют в нейтрализации ядовитых продуктов.

Особенно велика роль химических элементов, являющихся активаторами или парализаторами действия ферментов или участвующих в формировании их третичной и четвертичной структуры.

Ионы металла, вступая во взаимодействие с различного рода функциональными группами аминокислот, расположенных в разных местах молекулы фермента, стабилизируют ее третичную и четвертичную структуры, поддерживая тем самым специфическую геометрическую конфигурацию активного центра (рис. 50, а).

Кроме того, ионы металлов могут взаимодействовать также с отдельными функциональными группами аминокислот самого активного центра (рис. 50, б) и удерживать таким образом его определенную геометрическую конфигурацию, а вместе с тем третичную и четвертичную структуры молекулы фермента в целом.

Рис. 50. Функции металла (Me) в ферментных системах.

В качестве примеров участия ионов металлов в формировании и стабилизации третичной и четвертичной структур ферментов можно привести стабилизацию структуры α-амилазы и трипсина ионами Са2+, ксантиноксидазы — ионами Сu2+, креатинкиназы — ионами Mg2+, пируваткарбоксилазы — ионами Мn2+ и т.д.

Все биогенные элементы делят на макро-, микро- и ультрамикроэлементы. Макроэлементы содержатся в организме в количестве от 10-2 % и выше.

К ним относятся кальций, калий, фосфор, натрий, сера, хлор, магний. К микроэлементам относятся железо, цинк, фтор, молибден, медь, бром, кремний, иод, марганец, алюминий, свинец и др.

Их количество в организме составляет от 10-3 до 10-5 %.

Ультрамикроэлементы — вольфрам, хром, никель, цинк, барий, серебро и многие другие — составляют порядка 10-6 % и меньше.

⇐ Предыдущая14151617181920212223Следующая ⇒

Рекомендуемые страницы:

Источник: https://lektsia.com/7xae9.html

Водно-солевой обмен в организме

Регуляция водного обмена в организме

Водно-солевым обменом называют совокупность процессов поступ­ления воды и электролитов в организм, распределения их во внут­ренней среде и выделения из организма.

Водно-солевой обмен в организме человека

Водно-солевым обменом называютсовокупность процессов поступ­ления воды и электролитов в организм, распределения их во внут­ренней среде и выделения из организма.

У здорового человека поддерживается равенство объемов выделяющейся из организма и поступившей в него за сутки воды, что называют водным балансом организма.

Можно рассматривать также и баланс электролитов — натрия, калия, кальция и т.п. Средние показатели водного баланса здорового человека в состоянии покоя показаны в табл. 12.

1, а ба­ланса  электролитов в табл. 12.2.

Средние величины параметров водного баланса организма человека

Таблица 12.1. Средние величины параметров водного баланса организма человека (мл/сут)
Потребление и образование водыВыделение воды
Питье и жидкая  пища1200С мочой1500
Твердая  пища1100С потом500
Эндоген­ная   «вода окисления»300С выдыхаемым воздухом400
С калом100
Итого Поступление2500Итого Выделение2500
Внутренний цикл жидкостей желудочно-кишечного тракта  (мл/сут)
СекрецияРеабсорбция
Слюна1500
Желудочный  сок2500
Желчь500
Сок pancreas700
Кишечный   сок3000
Итого82008100
Итого 8200 — 8100 =  вода в  кале 100 мл

Среднесуточный баланс обмена некоторых веществ у человека

Таблица 12.2 Среднесуточный  баланс  обмена некоторых веществ у человека
ВеществаПоступлениеВыделение
пищаметаболизммочафекалиипот и воздух
Натрий (ммоль)1551502,52,5
Калий (ммоль)75705,0
Хлорид (ммоль)1551502,52,5
Азот (г)1091
Кислоты (мэкв)
нелетучие5050
летучие1400014000

При различных возмущающих воздействиях (сдвиги температуры среды, разный уровень физической активности, изменение характера питания) отдельные показатели баланса могут меняться, но сам баланс при этом сохраняется.

В условиях патологии происходят нарушения баланса с преобладанием либо задержки, либо потерь воды.

Вода организма

Вода является важнейшим неорганическим компонентом организма, обеспечивающим связь внешней и внутренней среды, транспорт веществ между клетками и органами. Являясь растворителем орга­нических и неорганических веществ, вода представляет собой ос­новную среду развертывания метаболических процессов. Она входит в   состав   различных   систем   органических   веществ.

Каждый грамм гликогена, например, содержит 1,5 мл воды, каждый грамм белка – 3 мл воды.

При ее участии формируются такие структуры как кле­точные мембраны, транспортные частицы крови, макромолекулярные и надмолекулярные образования.

В процессе обмена веществ и окислении водорода, отделенного от субстрата, образуется эндоген­ная «вода окисления», причем ее количество зависит от вида рас­падающихся субстратов и уровня обмена веществ.

Так, в покое при окислении:

  • 100 г жира образуется более 100 мл воды,
  • 100 г белка – около 40 мл воды,
  • 100 г углеводов  – 55 мл воды.

Повышение катаболизма и энергетического обмена ведет к резкому увеличению образуемой эндогенной воды.

Однако, эндогенной воды у человека недостаточно для обеспечения водной среды метаболических процессов, особенно выведения в растворенном виде продуктов метаболизма.

В частности, повышение потребления белков и, соответственно, конечное превращение их в мочевину, удаляемую из организма с мочой, ведет к абсолютной необходимости возрастания потерь воды в почках, что требует по­вышенного ее поступления в организм.

При питании преимуще­ственно углеводной, жировой пищей и небольшом поступлении в организм NaCl потребность организма в поступлении воды меньше.

  • У здорового взрослого человека суточная потребность в воде колеб­лется от 1  до  3 л.
  • Общее количество воды в организме составляет у человека от 44 до 70% массы тела или примерно 38-42 л.
  • ее в разных тканях варьирует от 10% в жировой ткани до 83-90% в почках и крови, с возрастом количество воды в организме уменьшается, так­же как и при ожирении.
  • У женщин содержание воды ниже, чем у мужчин.

Вода организма образует два водных пространства:

1. Внутриклеточное (2/3 обшей воды).

2. Внеклеточное (1/3 общей воды).

3. В ус­ловиях патологии появляется третье водное пространство — вода полостей тела: брюшной, плевральной и т.д.

Внеклеточное водное пространство включает два сектора:

1. Внутрисосудистый водный сектор, т.е. плазму крови, объем которой составляет около 4- 5% массы тела.

2. Интерстициальный водный сектор, содержащий  1/4  всей воды организма  (15%  массы тела) и являющийся наиболее подвижным,  меняющим объем при избытке или недостатке воды в теле.

Вся вода организма обновляется примерно через месяц, а внеклеточное водное пространство — за неделю.

Гипергидратация организма

Избыточное поступление и образование воды при неадекватно малом ее выделении из организма ведет к накоплению воды и этот сдвиг водного баланса получил название гипергидратация.

При ги­пергидратации вода накапливается, в основном, в интерстициальном водном секторе.

Водная интоксикация

Значительная степень гипергидратации проявляется водной интоксикацией.

При этом в интерстициальном водном сек­торе осмотическое давление становится ниже, чем внутри клеток, они поглощают воду, набухают и осмотическое давление в них ста­новится тоже сниженным.

В результате повышенной чувствитель­ности нервных клеток к уменьшению осмолярности водная интоксикация может сопровождаться возбуждением нервных центров и мышечными судорогами.

Дегидратация организма

Недостаточное поступление и образование воды или чрезмерно большое ее выделение приводят к уменьшению водных пространств, главным образом, интерстициального сектора, что носит название дегидратация.

Это сопровождается сгущением крови, ухудшением ее реологических свойств и нарушением гемодинамики.

Недостаток в организме воды в объеме 20% массы тела ведет к летальному ис­ходу.

Регуляция водного баланса организма

Система регуляции водного баланса обеспечивает два основных гомеостатических процесса:

  • во-первых, поддержание постоянства общего объема жидкости в организме и,
  • во-вторых, оптимальное распределение воды между водными пространствами и секторами организма.

К числу факторов поддержания водного гомеостазиса относятся осмотическое и онкотическое давление жидкостей водных пространств, гидростатическое и гидродинамическое давление крови, проницаемость гистогематических барьеров и других мембран, ак­тивный транспорт электролитов и неэлектролитов, нейро-эндокрин­ные механизмы регуляции деятельности почек и других органов выделения, а также питьевое  поведение и жажда.

Водно солевой обмен

Водный баланс организма тесно связан с обменом электролитов. Суммарная концентрация минеральных и других ионов создает оп­ределенную величину осмотического давления.

Концентрация от­дельных минеральных ионов определяет функциональное состояние возбудимых и невозбудимых тканей, а также состояние проница­емости биологических мембран,- поэтому принято говорить о водно-электролитном (или солевом) обмене.

Водно электролитный обмен

Поскольку синтез ми­неральных ионов в организме не осуществляется, они должны по­ступать в организм с пищей и питьем. Для поддержания электро­литного баланса и, соответственно, жизнедеятельности, организм в сутки должен получать примерно 130 ммоль натрия и хлора, 75 ммоль калия, 26 ммоль фосфора, 20 ммоль кальция и других эле­ментов.

Роль электролитов в жизнедеятельности организма

Для гомеостаза электролитов необходимо взаимодействие несколь­ких процессов: поступление в организм, перераспределение и депо­нирование в клетках и их микроокружении, выделение из организ­ма.

Поступление в организм зависит от состава и свойств пищевых продуктов и воды, особенностей их всасывания в желудочно-ки­шечном тракте и состояния энтерального барьера.

Однако, несмотря на широкие колебания количества и состава пищевых веществ и воды, водно-солевой баланс в здоровом организме неуклонно под­держивается за счет изменений экскреции с помощью органов вы­деления.

Основную роль в этом гомеостатическом регулировании выполняют почки.

Регуляция водно-солевого обмена

Регуляция водно-солевого обмена, как и большинство физиологичес­ких регуляций, включает афферентное, центральное и эфферентное звенья. Афферентное звено представлено массой рецепторных аппара­тов сосудистого русла, тканей и органов, воспринимающих сдвиги осмотического давления, объема жидкостей и их ионного состава.

В результате, в центральной нервной системе создается интегрированная картина состояния водно-солевого баланса в организме.

Следствием центрального анализа является изменение питьевого и пищевого по­ведения, перестройка работы желудочно-кишечного тракта и системы выделения (прежде всего функции почек), реализуемая через эффе­рентные звенья регуляции. Последние представлены нервными и, в большей мере, гормональными влияниями.опубликовано econet.ru

P.S. И помните, всего лишь изменяя свое сознание – мы вместе изменяем мир! © econet

Источник: https://econet.ru/articles/169119-vodno-solevoy-obmen-v-organizme

2. Регуляция водно-солевого обмена в организме

Регуляция водного обмена в организме

Регуляцияводного обмена осуще­ствляетсянейрогуморальным путем, в частности,различными отде­лами центральнойнервной системы: корой больших полушарий,промежуточным и продолговатым мозгом,симпатическими и пара­симпатическимиганглиями. Также участвуют многие железывнут­ренней секреции.

Действие гормоновв данном случае сводится к тому, что ониизменяют проницаемость клеточныхмембран для воды, обеспечивая ее выделениеили реадсорбцию.Потребностьорганизма в воде регулируется чувствомжаж­ды. Уже при первых признакахсгущения крови в результате рефлекторного возбуждения определенных участков коры го­ловного мозгавозникает жажда.

Потребляемая при этом вода всасываетсячерез стенку кишечника, причем ее избытокне вызывает разжижения крови.Изкрови она быстропереходит в межклеточные пространстварыхлой соединительной ткани, печени,кожи и др. Указанные ткани служат деповоды в орга­низме.Напоступление и выделение воды из тканейопределенное влияние оказывают отдельныекатионы.

Ионы Na+способствуют свя­зыванию коллоиднымичастицами белков, ионы К+и Са2+стимули­руют выделение воды изорга­низма.

Так,вазопрессин нейрогипофиза (антидиуретическийгормон) способствует реадсорбции изпер­вичной мочи воды, уменьшая выделениепоследней из организма. Гормоны корынадпочечников – альдостерон,дезоксикортикостерол – способствуетзадержке натрия в организме, а так каккатионы натрия повышают гидратациютканей, то в нихзадерживается ивода.

Другие гормоны стимулируютвыделение воды почками: тироксин -гор­мон щитовидной железы, параттгормон- гормон паращитовидной железы, андрогеныи эстрогены – гормоны половых желез.Гормоны щитовидной железысти­мулируют выделение воды черезпо­товые железы.

Количествоводы в тканях, в первую очередь свободной,по­вышается при заболевании почек,нарушении функции сердечно-сосудистойсистемы, при белковом голодании, принарушении функции печени (цирроз).Увеличение содержания воды в межклеточныхпространствах приводит к отекам.

Недостаточное образование вазопрессинаприводит к увели­чению диуреза, кзаболеванию несахарным диабетом.Обезво­живание организма такженаблюдается при недостаточном образованиив коре надпочечников альдостерона.

Вода и растворенныев ней вещества, в том числе минераль­ныесоли, создают внутреннюю среду организма,свойства ко­торой сохраняютсяпостоянными или изменяются закономернымобразом при изменении функциональногосостояния органов и клеток.Основнымипараметрами жидкой среды организмаявляютсяосмотическое давление,рНиобъем.

Осмотическоедавление внеклеточной жидкости взначитель­ной мере зависит от соли(NaCl), которая в этой жидкостисодержится в наибольшей концентрации.

Поэтому основ­ной механизм регуляцииосмотического давления связан сизме­нением скорости выделения либоводы, либоNaCl, вследствиечего изменяется концентрацияNaClв жидкостях тканей, а зна­чит, изменяетсяи осмотическое давление.

Регуляцияобъема происходит путем одновременногоизменения скорости выделения и воды, иNaCl. Кроме того, механизмжажды регулирует потреб­ление воды.

Регуляция рН обеспечивается избирательнымвыде­лением кислот или щелочей смочой; рН мочи в зависимости от этогоможет изменяться в пределах от 4,6 до8,0. С нарушением водно-солевого гомеостазасвязаны такие па­тологическиесостояния, как дегидратация тканей илиотеки, повышение или снижение кровяногодавления, шок, ацидоз, алка­лоз.

Регуляцияосмотического давления и объемавнеклеточной жидкости.Выделениеводы и NaClпочками регулируется антидиурети­ческимгормоном и альдостероном.

Антидиуретическийгормон (вазопрессин).Вазопрессин синтезируетсяв нейронах гипоталамуса. Осморецепторыгипоталамуса при повышении осмотическогодавления тканевой жидкости сти­мулируютосвобождение вазопрессина из секреторныхгранул.

Вазопрессин увеличивает скоростьреабсорбции воды из первич­ной мочии тем самым уменьшает диурез. Моча приэтом становится более концентрированной.Таким путем антидиуретический гормон сохраняет необходимый объем жидкости в организме не влияя на количествовыделяемого NaCl.

Осмотическое давление внеклеточной жидкости при этом уменьшается, т. е.ликвидируется стимул, который вызвал выделение вазопрессина.

При некоторых болезнях,повреждающих гипоталамус или гипофиз(опухоли, травмы, инфекции), синтез исекреция вазопрессина уменьшается иразвивается несахарныйдиабет.

Кроме снижениядиуреза вазопрессин вызывает такжесужение артериол и капилляров (отсюдаи название), а, следовательно, и повышениекровяного давления.

Альдостерон.Этот стероидный гормонвырабатывается в коре надпочечников.Секреция увеличивается при сниженииконцентрации NaClв крови. В почках альдостерон увеличиваетскорость реабсорбции Na+(а вместе с ним и С1) в канальцах нефронов,что вызывает задержку NaClв организме. Тем самым устраняетсястимул, который вызвал секрециюальдостерона.

Избыточная секреция альдостерона приводит,соответственно, к избыточной задержкеNaClи повышению осмотического давлениявнеклеточной жидкости. А это служитсигналом освобождения вазопрессина,который ускоряетреабсорбцию воды впочках.

В результате в организменакапливается и NaCl,и вода; объем внеклеточной жидкостиувеличивается при сохранении нормальногоосмотического давления.

Системаренин-ангиотензин. Этасистема служит главным механизмомрегуляции секреции альдостерона; отнее зависит также и секреция вазопрессина.Ренин представляет собойпротеолитический фермент, синтезирующийсяв юкстагломерулярных клетках, окружающихприносящую артериолу почечного клубочка.

Ренин-ангиотензиноваясистема играет важную роль привосстановлении объема крови, которыйможет уменьшиться в результатекровотечения, обильной рвоты, поноса(диарея), по­тения. Сужение сосудовпод действием ангиотензина IIиграет роль экстренной меры дляподдержания кровяного давления.

Затемпоступающие с питьем и пищей вода и NaClзадерживаются в организме в большеймере, чем в нор­ме, что обеспечиваетвосстановление объема и давления крови.

После этого ренин перестает выделяться,уже имеющиеся в крови вещества-регуляторыразрушаются и система при­ходит висходное состояние.

Значительноеуменьшение объема циркулирующей жидкостиможет стать причиной опасного нарушения кровоснабжения тканей,прежде чем регуляторные системывосстановят давление и объем крови. Приэтом нарушаются функции всех органов,и, прежде всего, головного мозга; возникаетсостояние, которое называют шоком.

Вразвитии шока (а также отеков) существеннаяроль принадлежит изменению нормальногораспределения жидкости и альбуминамежду кровеносным руслом и межклеточнымпространством.

Вазопрессин и альдостерон участвуют в регуляции водно-солевого баланса, действуя науровне канальцев нефрона – изменяютскорость реабсорбции компонентовпервичной мочи.

Водно-солевойобмен и секреция пищеварительных соков.Объем суточной секрециивсех пищеварительных желез достаточновелик.

В нормальных условиях вода этихжидкостей вновь всасывается в кишечнике;обильная рвота и ди­арея могут бытьпричиной значительного снижения объемавнеклеточной жидкости и дегидратациитканей.

Значительнаяпотеря жидкости с пищеварительнымисоками влечет за собой повышениеконцентрации альбумина в плазме кровии межклеточной жидкости, посколькуальбумин с сек­ретами не выводится;по этой причине повышается осмотическоедавление межклеточной жидкости, водаиз клеток начинает переходить вмежклеточную жидкость и функции клетокнарушаются. Высокое осмотическоедавление внеклеточной жидкости приводиттакже к снижению или даже прекращениюобразования мочи, иесли вода и соли не поступают извне, уживотного развивается коматозноесостояние.

Источник: https://studfile.net/preview/5709924/page:3/

WikiGipertonik.Ru
Добавить комментарий