Чем регулируется водный баланс в организме человека. Водный баланс: никаких мифов, только факты. Симптомы нарушения водно-солевого баланса в организме человека

Многих людей интересует, как происходит процесс определения водного баланса? Но не все знают, что нужно просто прислушаться к своему организму. От нормального водного баланса в организме зависит общее состояние здоровья человека. Если он нарушается, то функционирование многих органов выходит из строя.

Симптомы

Когда в организме человека возникает недостаток воды, увеличивается густота крови, в результате чего нарушается обменный процесс. Клетки получают меньше полезных веществ, и затрудняется вывод токсических элементов. К симптомам нарушения водного баланса относят:

• проблемы в работе сердечно-сосудистой системы;
• рвота;
• повышение температура тела;
• мигрень;
• болезненные ощущения в спине;
• аллергические высыпания на коже;
• нарушения в работе желудочно-кишечного тракта.

В процессе лечения любого заболевания важно не только правильно питаться, но и наладить питьевой режим. Иногда достаточно выпить воду, чтобы улучшить самочувствие. Вода - это залог хорошего самочувствия.

Как определить дисбаланс жидкости?

Существует ряд симптомов, при появлении которых можно определить нарушение водного баланса. При возникновении одного из симптомов важно немедленно обратиться к врачу и пройти комплексное исследование, поскольку наличие одного из признаков может свидетельствовать о развитии серьезного заболевания. Определение водного баланса возможно и в домашних условиях. Среди основных признаков водного дисбаланса выделяют такие явления:

• сильная жажда;
• сухая кожа;
• синдром сухого глаза;
• слюна практически не выделяется;
• налет на языке;
• аллергия;
• спазмы;
• болезненность суставов;
• проблемы с опорожнением кишечника;
• диарея.

Главным симптомом диабета является сухость во рту и чувство жажды, поэтому не всегда это свидетельствует о нарушенном водном балансе. В обязательном порядке необходимо осуществить лабораторные и инструментальные исследования, чтобы врач точно поставил диагноз и назначил лечение.

Определяем цвет мочи

По цвету мочи можно определить водный баланс. Если человек пьет достаточное количество воды, то моча светлого оттенка (практически бесцветная). Темно-желтый оттенок свидетельствует о том, что у человека обезвоживание.

Как восстановить водный баланс в организме?

Чтобы восстановить водный баланс необходимо выполнять рекомендации врача. К ним относят:

1. Пить в день не меньше 2 л очищенной воды. Если человек активно тренируется, то необходимо увеличить объем употребляемой жидкости.
2. С помощью спортивного напитка и кокосового сока можно восстановить в крови электролиты, которые человек теряет во время физической нагрузки.
3. В процессе восстановления водного баланса нужно употреблять больше овощей и фруктов, поскольку в их составе содержится вода. Важно следить за весом. Не нужно радоваться в том случае, если вы за короткий промежуток времени сбросили несколько килограмм. Это может быть причиной обезвоживания.
4. При соблюдении диеты необходимо пить достаточное количество жидкости.
5. В процессе выполнения физических упражнений важно обращать внимание на работу мышц. Если чувствуется сильная усталость необходимо выпить воду.
6. Даже если есть небольшая жажда необходимо выпить воду.
7. Важно следить за кожей. Сухость свидетельствует о том, что нарушен водный баланс.

Если человек чувствует жажду систематично необходимо обратиться к терапевту и пройти комплексное исследование. Медицинские работники осуществляют диагностику пациента с помощью специального алгоритма определения водного баланса.

Какую пить воду?

Следует знать, что минеральная вода бывает лечебной и столовой. Столовую воду нежелательно покупать в сомнительных магазинах, поскольку там часто продаются подделки. Лечебные воды нельзя пить регулярно, поскольку они нарушают водный баланс организма. В таком случае у человека могут возникнуть проблемы в работе суставов.

• прочитать лицензии о товаре в магазине;
• набрать номер телефона горячей линии и уточнить, производился ли товар;
• осуществить проверку воды в лабораторных условиях.

Следует знать, что газированная вода может навредить здоровью, поскольку организм насыщается лишним углекислым газом. Чтобы от него избавиться, организм тратит время и теряет жидкость. Поэтому это может привести к обезвоживанию. Чтобы выяснить присутствует ли обезвоживание, необходимо выслушать врача и запомнить правила определения водного баланса.

Почему нельзя пить газированную воду?

Врачи придерживаются того мнения, что она раздражает слизистую желудка. Поэтому ее запрещено пить тем людям, которые имеют проблемы в работе желудочно-кишечного тракта. Стоматологи утверждают, что газировка разрушает зубную эмаль. Газированные напитки приводят к образованию целлюлита.

Перед тем как покупать бутилированную воду необходимо узнать, откуда ее берут, иначе можно навредить своему здоровью. Некоторые производители добавляют в воду различные вещества с целью очищения. В некоторых случаях добавляют усилитель вкуса. Как вывод можно сделать, что важно не только пить достаточное количество воды, следует также обращать внимание и на качество воды, которую мы пьем. Следует знать, что алгоритм определения водного баланса заключается в том чтобы:

1. На протяжении дня собирать мочу.
2. Измерять объем мочи за один поход в туалет.
3. Записывать количество выпитой жидкости.

Используя формулу, врач определит водный баланс.

У чёные утверждают, что всё живое на Земле вышло из воды. Думаете, это правда? Рад приветствовать Вас, уважаемые читатели. Сейчас я изложу материал на тему «Водный баланс в организме человека». Из него Вы узнаете, что такое водный баланс, для чего он нужен, то есть какие функции выполняет, чем характерны нарушения этого баланса, и прочую связанную с этим информацию.

Какой бы источник похожей информации я бы не открыл, все статьи начинаются с «человек состоит на сколько-то процентов из воды». «Да это уже всем известно, и никому не интересно» — хочется мне ответить авторам этих публикаций. Поэтому свою информацию я начну по-другому.

Что такое водный баланс?

Давайте для начала разберёмся, что вообще значит баланс. Балансировать (держать баланс) – это находится в определённых границах чего-либо. Эти границы определяют оптимальную позицию, соотношение чего-то, что является комфортным. В данном случае, мы говорим о воде в теле человека. Поэтому водный баланс – это поддержание количества воды в организме на одном уровне. Но какие это границы?

Даже сегодня различные учёные говорят о совершенно отличающихся друг от друга данных. Давайте возьмем среднее значение – три четверти, то есть 75%. Падение этого количества воды в теле на 1-2% человек легко ощущает в качестве жажды. Это можно считать нижней границей водного баланса, так как еще большее падение этой цифры вызывает уже отклонения от нормы, в то время как легкая жажда – обычное дело.

Но и чрезмерное количество воды в теле – тоже не есть нормально. Поэтому 77% — это верхняя граница водного баланса нашего тела.

Как Вы видите, ±1-2% — это допустимые отклонения от нормы, что и является самим водным балансом. Где-то в этих границах он и находится. Снижение и чрезмерное повышение этих показателей – уже дисбаланс, так как приводят к нарушениям в работе многих систем.

Функции водного баланса

От количества воды в организме зависит многое. Например, постоянная нехватка жидкости приводит к нарушениям опорно-двигательного аппарата (удар по суставам), сердечно-сосудистой системы (нагрузка на сердце), клетки начинают медленнее обновляться (начинают быстрее стареть), нервная система и мозг тоже чувствуют на себе нехватку Н2О, так как на те же 75 процентов мозг состоит из водички. Короче, Вы понимаете, что недопивать (я сейчас говорю только о воде, уважаемые любители спиртного) – это ухудшать своё здоровье.

Главная функция водного баланса – поддержание всех зависящих от него систем на должном уровне функциональности. Примечательно, но этот баланс не является производным работы какого-то органа, а является продуктом взаимодействия (обменных процессов) множества систем. Например, пищеварительной и кровеносной. Вода попадает в желудок, обрабатывается, всасывается кишечником, попадает в кровь и разносится по тело благодаря кровообращению. И это я описал всего лишь совместную работу двух систем.

Но я всё говорил об уменьшении количества оксида азота (Н2О). А что будет, если наоборот – потреблять больше воды, чем нужно? Здесь картина тоже не лучше, чем в предыдущем случае: много жидкости заставляют больше работать выделительную систему (увеличивается нагрузка на почки, печень, из-за чего они могут изнашиваться), к тому же вода склонна вымывать кальций из костей, которые становятся более ломкими. И это я привел в пример так, навскидку.

У многих из Вас после сна опухает лицо, проявляются мешки под глазами? Это явный признак неправильной работы почек и чрезмерного количества воды в теле.

Проще говоря, главная функция водного баланса – держать всё в балансе: работать, не перенапрягаясь и не доставляя проблем другим системам организма (соседям по телу, если можно так выразиться).

Значение водного баланса для спортсменов

Так как мой ресурс спортивной направленности, то было бы неправильно не упомянуть спортсменов.

Обычному человеку в среднем за сутки нужно выпивать около 2,5 литра воды. Кому-то больше, кому-то меньше – всё зависит от Вашей комплекции. К тому же диетологи советуют своё утро начинать со стакана воды, а уже потом идти умываться и так далее.

Физически активным людям это количество воды нужно увеличить до 3-х литров в день, так как значительная доля влаги расходуется на тренировках помимо расхода на протяжении дня. И то 3 литра – это минимум, так как для различных способов тренинга полагается различное количество воды.

Например, при работе на массу (сужу по себе и своим товарищам) мне нужно гораздо меньше воды, чем при «сушке» и работе на выносливость. Так что, если нужно, можно пить и больше. Тут как бы стоит отталкиваться от собственных ощущений: если организм просит – дайте, нет – не мучайте себя.

Что при наборе массы, что при «сушке» (или при беге) – вода просто необходима. Вопрос только в её количестве.

Личный опыт

Вот яркий пример того, как вода влияет на наше здоровье. Болел живот у моей знакомой. Пошла к врачу, он её пощупал, задал пару вопросов и сказал просто пить больше воды. Странный, на первый взгляд, совет от него, заставляющий засомневаться в компетентности доктора. Но знакомая к совету всё-таки прислушалась. И знаете что? Живот перестал болеть.

Оказывается, она мало пила (говорила, не хотелось). Из-за этого кислотность желудка скакнула вверх и желудочный сок начал разъедать стенки самого желудка. Изжоги, кстати, не ощущалось. Выпитая вода просто разбавила слишком большую концентрацию сока. Но это не значит, что водой можно запивать только что съеденное.

Другой мой «коллега по цеху» помимо качалки еще посещал дзюдо. После этих тренировок он выпивал за раз по 6-7 чашек чая: восстанавливал таким образом водный баланс, как он говорил. Чай как бы – не самое эффективное средство по восстановлению этого баланса. Скажу больше, кофе и чай забирают значительную долю воды из организма. Вот почему в дорогих ресторанах при заказе кофе подают еще и воду.

Но вернёмся к моему другу. Воду пить он не хотел, а вот сладенький чай – пожалуйста. То, что чай забирает воду из организма, он компенсировал его количеством.

Вода – главный аргумент для нормального функционирования всего тела. Поэтому не забывайте больше пить, даже если не очень хочется. А я буду счастлив как организм, постоянно подпитывающийся водой, если Вы подпишитесь на обновления блога, оставите свой комментарий и расскажите об этой статье своим друзьям в социальных сетях. Всем гармонии воды и тела. Пока.

С уважением, Владимир Манеров

Подписывайтесь и узнавайте первым о новых статьях на сайте, прямо у себя на почте.

Тело человека на две трети состоит из воды. Именно вода является основной составляющей крови (92%), желудочного сока (99%) и других биологических жидкостей в человеческом организме. Также она входит в состав наших мышц (75%), костей (20-30%) и даже мозга (80%). Именно поэтому водно-электролитный баланс способен влиять на память, мышление и физические данные человека. Уменьшение объема воды в организме на 2 % вызывает проблемы с концентрацией внимания и выполнением даже самых простых логических задач, человек чувствует сильную жажду. При обезвоживании организма обмен веществ замедляется. Нехватка 8% воды приводит к полуобморочному состоянию, при дефиците в 10% организм человека начинает разрушаться, а при потере 20% жидкости человек умирает.

В жаркое время года наше тело только с дыханием теряет пол литра воды в день. С потоотделением выходит до 3 литров жидкости. Именно поэтому очень важно постоянно пополнять запасы воды в организме и следить за тем, чтобы водный баланс всегда оставался оптимальным.

Водный баланс человека

Соблюдение водного баланса предполагает уравновешивание поступления воды в организм с ее выделением. Суточная потребность человека в жидкости составляет 40 грамм на каждый килограмм веса. То есть человек со средним весом нуждается в потреблении 2,5-3 литров воды в сутки. Если пить недостаточно, водный баланс организма становится отрицательным, обмен веществ существенно замедляется, кровь становится более вязкой и уже не переносит достаточно кислорода к органам, температура тела растет, а пульс учащается. В результате нагрузка на организм увеличивается, а его работоспособность уменьшается.

Если человек пьет слишком много воды, водный баланс становится положительным. Это приводит к разжижению крови и перегрузкам в сердечно-сосудистой системе. Также происходит разжижение желудочного сока и сбои в работе пищеварения. Растет нагрузка на почки, при этом усиливается выработка мочи и потоотделение. С потом и мочой из организма вымывается большое количество полезных микроэлементов. В результате чего нарушается водно-солевой баланс, и происходит ослабление организма.

Если во время физической нагрузки выпить много воды, это приведет к быстрой утомляемости мышц и возможно даже к судорогам. Вы наверняка видели, что спортсмены во время длинного забега не пьют, а лишь полощут рот водой. Вы также можете использовать этот прием во время пробежек или интенсивных тренировок.

Нарушение водного баланса

Когда происходит нарушение баланса воды в организме, моча приобретает более темный цвет. У человека наблюдается сухость и раздражение кожи. На коже, которая очень чувствительна к нехватке жидкости, появляются прыщи и закупоренные поры. Кроме того, при недостаточном потреблении воды появляется отечность, так как организм перестает ее выводить. Возможно несварение желудка, тошнота, боли в суставах, а также инфекции мочевого пузыря. Очень часто возникают головные боли.

Нарушение водного баланса сказывается и на умственной деятельности — появляется усталость, рассеянность, повышается тревожность, возможно наступление депрессии. Кроме того, происходит значительное снижение иммунитета, что приводит к частым простудным заболеваниям.

Чтобы избежать негативных последствий для организма, необходимо ежедневно потреблять, как минимум, 1,5 литра чистой воды (но не более 3 литров в день). Для полных людей норму необходимо увеличить из расчета 1 стакан на 10 кг лишнего веса. Также норму потребления жидкости нужно увеличить в жаркий период летом и при посещении бани или сауны зимой, при интенсивных физических нагрузках и активных занятиях спортом.

Если в определенный момент у Вас нет возможности пить достаточно воды, не волнуйтесь, кроме питья, организм получает воду из жидкой пищи и напитков, овощей и фруктов, вода содержится даже в мясе, каше и хлебе. Также вода образуется непосредственно в организме человека. Поэтому кратковременная жажда не принесет никаких негативных последствий. Главное всегда помнить о питьевом режиме и в течение дня при любой возможности выпивать стаканчик чистой воды.

При этом не забывайте, что воду из крана нужно обязательно кипятить. И лучше ею не увлекаться, так как ее химический состав обычно всегда оставляет желать лучшего. В ней не содержится достаточно солей калия, натрия и других полезных микроэлементов, но вместо этого в воду добавляют различные очистители. Вы можете готовить на такой воде, но для питья лучше покупайте воду из природных источников.

Минеральная вода может быть очень полезна при нарушении различных физиологических процессов в организме. Но она также может нарушить уже имеющийся баланс. Поэтому пить много минералки не стоит. Если же Вы хотите использовать ее в качестве лечебного или профилактического средства, объем потребления лучше согласовать с врачом.

Эффект от выпитой Вами воды будет лучше, если Вы будете пить часто, но понемногу. Также очень полезно выпивать стакан воды комнатной температуры натощак. Это запускает пищеварительную систему, помогая лучше усваивать пищу в течение дня. Если Вы чувствуете голод, выпейте стакан воды, и голод пройдет. А если действительно наступило время перекусить, вода поможет избежать переедания. Старайтесь пить за 20 минут до приема пищи и не раньше, чем через час после еды. Тогда пища будет нормально перевариваться, и не будет откладываться в виде жира.

Соблюдение питьевого режима позволяет:

• уменьшить чувство голода и ускорить выработку энергии
• активизировать работу организма, а также стимулировать
• улучшить метаболизм и регулировать температуру тела, поддерживая уровень солей в организме
• восстановить работу мышц и предотвратить появление усталости к концу рабочего дня
• активизировать работу печени, отвечающей за усвоение жиров, а также нормализовать работу почек
• сделать кожу более упругой и эластичной, а также не допустить ее преждевременного старения

Водный баланс организма поддерживается благодаря адекватному поступ­лению воды в соответствии с ее потерями. Организм получает воду с пи­тьем, пищей и в результате обменных процессов, а теряет ее с мочой, калом, через легкие и кожу. Количество потребляемой и выделяемой воды в среднем в сутки составляет по 2,5 л. В виде питья в норме в организм должно поступать 1300 мл, с пищей - 1000 мл, в процессе метаболизма образуется 200 мл воды. Минимальное поступление воды, обеспечиваю­щее водно-электролитное равновесие, равно 1500 мл. Суточный диурез - 1400 мл, через кожные покровы и легкие выделяется 1000 мл воды, с калом 100 мл.

Суточная потребность в воде зависит от многих факторов: массы тела, пола, возраста, температуры окружающей среды и др. В связи с этим суточная потребность организма человека в воде в норме колеблется в широких пределах - от 1 до 3 л и более. При выработке 1000 ккал образуется приблизительно 100 мл воды. Поскольку пищевой рацион взрослого чело­века составляет в среднем 1500-2200 ккал, то количество образующейся эндогенной воды в среднем равно 150-220 мл. Количество выпиваемой воды приблизительно соответствует диурезу, а количество воды, поступаю­щей с пищей, примерно равно потерям при дыхании и через кожу.

Нормальные показатели неощутимых потерь воды при дыхании и с поверхности кожи с потом у взрослых составляют около 15 мл/кг массы тела в сутки. Их объем зависит от интенсивности обменных процессов, количества образующейся эндогенной воды и внешних факторов. Средняя суточ­ная потеря воды через легкие равна 0,4-0,5 л, через кожу - 0,5-0,7 л. Таким образом, объем неощутимых, или незаметных, потерь воды у взрослого человека с массой тела 70 кг в нормальных условиях составляет при­мерно 1 л/сут. Физиологические колебания потерь воды довольно значительны. При повышении температуры тела увеличивается количество эн­догенной воды и возрастают потери воды через кожу и при дыхании. У новорожденных потери воды более значительны, чем у взрослых, и достигают 50 мл/кг в сутки. Ежедневный обмен внеклеточной жидкости у ново­рожденных составляет 50 %, а у взрослого - только 15 %.

При уменьшении поступления воды возникает олигурия, повышается концентрация мочи, происходит накопление азотистых шлаков. Оптимальный суточный диурез у человека составляет 1400-1600 мл. Минимальное количество воды, обеспечивающее водно-электролитное равнове­сие, равно 1,5 л.

Вода с растворенными в ней веществами представляет собой функциональное единство как в биологическом, так и в физико-химическом отно­шении, является важнейшей реакционной средой и выполняет роль основ­ного пластического элемента тела. Общее количество воды зависит от об­щего количества катионов, особенно натрия и калия, регулирующих содержание анионов и связанной воды. Выделительная функция почек зависит от содержания воды. При дегидратации в результате действия антидиу­ретического гормона (АДГ) возникает олигурия. АДГ обычно не влияет на экскрецию катионов калия и натрия.

Общее содержание воды в организме. У новорожденных общее количе­ство воды составляет 80 % массы тела. С возрастом содержание воды в тка­нях уменьшается: в организме здорового мужчины ее содержится в сред­нем около 60 %, а у женщин около 50 % массы тела. При ожирении содер­жание воды уменьшается у мужчин до 50 %, а у женщин до 42 %. При по­ниженном питании содержание воды в тканях увеличено (до 70 % у мужчин и до 60 % у женщин). Жировая ткань содержит приблизительно 30 % воды, обезжиренная масса - 72-73 %. Этим, по-видимому, можно объяснить тот факт, что тучные люди переносят потери воды значительно тяже­лее, чем люди с нормальным или пониженным питанием.

Водные разделы организма

Примерно 2/3 воды находится внутри клеток (внутриклеточное водное про­странство), 1/3 - вне клеток (внеклеточное водное пространство) (табл. 19.1).

Таблица 19.1.

Секторальное распределение воды в организме человека

Примечание. ВнуКЖ = ОбщЖ — ВнеКЖ; ИнЖ = ВнеКЖ — ПЖ.

Внеклеточное водное пространство . Внеклеточное пространство - это жидкость, окружающая клетки, объем и состав кото­рой поддерживается с помощью регулирующих механизмов. Основным ка­тионом внеклеточной жидкости является натрий, основным анионом - хлор. Натрию и хлору принадлежит главная роль в поддержании осмоти­ческого давления и объема жидкости этого пространства. Через внеклеточ­ное пространство обеспечивается транспорт кислорода, питательных ве­ществ и ионов к клеткам и доставка шлаков к органам выделения. Внекле­точная среда негомогенна (кровеносные и лимфатические сосуды, межтка­невая жидкость, жидкость в плотных соединительных тканях) и имеет зоны разной интенсивности обмена. В связи с этим определение внекле­точного объема в известной степени условно, хотя и имеет большое прак­тическое значение. Принято считать, что внеклеточная жидкость составля­ет примерно 20-22 % массы тела. На самом же деле общий объем внекле­точной жидкости превышает эту величину.

Внеклеточное пространство включает в себя следующие водные секторы.

Внутрисосудистый водный сектор - плазма, имеющая постоянный катионно-анионный состав и содержащая белки, удерживаю­щие жидкость в сосудистом русле. Объем плазмы у взрослого человека со­ставляет 4-5 % массы тела.

Интерстициальный сектор (межтканевая жидкость) - это среда, в которой расположены и активно функционируют клетки и кото­рая является своего рода буфером между внутрисосудистым и клеточным секторами.

Интерстициальная жидкость отличается от плазмы значительно меньшим содержанием белка. Мембраны сосудов легко проницаемы для электролитов и менее проницаемы для белков плазмы (эффект Доннана). Тем не менее между белками плазмы и межтканевой жидкостью происхо­дит постоянный обмен. В двух секторах - внутрисосудистом и интерстициальном - создается изотоничность жидкости, то же наблюдается и в клеточном секторе. Через интерстициальный сектор осуществляется транзит ионов, кислорода, питательных веществ в клетку и обратное движение шлаков в сосуды, по которым они доставляются к органам выделения.

Интерстициальный сектор является значительной «емкостью», содержащей 1/4 всей жидкости организма (15 % от массы тела). Эта «емкость» как вместилище воды может значительно увеличиваться (при гипергидратации) или уменьшаться (при дегидратации). За счет жидкости интерстициального сектора происходит компенсация объема плазмы при острой крово- и плазмопотере. Переливание значительного количества кристаллоидных раство­ров не сопровождается значительным увеличением ОЦК вследствие их про­никновения через сосудистые мембраны в межтканевую жидкость.

Трансцеллюлярный сектор (межклеточная жидкость) представляет собой жидкость, которая располагается в полостях организ­ма, в том числе в пищеварительном тракте. Общее количество трансцеллюлярной жидкости, по данным разных авторов, составляет 1-2,3 % от массы тела, хотя интенсивность выделения и реабсорбции жидкости из желудочно-кишечного тракта очень велика - 8-10 л/сут. Значительное уве­личение трансцеллюлярного сектора происходит при нарушениях реаб­сорбции и депонировании жидкости в желудочно-кишечном тракте (пери­тонит, кишечная непроходимость).

Внутриклеточное водное пространство . Вода в клетках окружает внутриклеточные структуры (ядро и органеллы), обеспе­чивает их жизнедеятельность и фактически является составной частью протоплазмы клеток. В отличие от внеклеточной жидкости во внутрикле­точной более высокий уровень белка и калия и небольшое количество на­трия. Основным клеточным катионом является калий, основными аниона­ми - фосфат и белки. Калий составляет примерно 2 / 3 активных клеточных катионов, около 1/3 приходится на долю магния. Концентрация калия в мышечных клетках равна 160 ммоль/л, в эритроцитах - 87 ммоль/л, в плазме только 4,5 ммоль/л. Калий в клетках или находится в свободном состоянии, или связан с ионом хлора или двумя фосфатными буферными ионами (КзНРO 4 и КНзРO 4). Ион хлора в здоровых клетках отсутствует либо содержится в очень небольшом количестве. Содержание хлора в клет­ках увеличивается только при патологических состояниях. Концентрация калия в эритроцитах не полностью отражает его баланс в клеточном пространстве, так как изменения в содержании калия в эритроцитах происхо­дят медленнее, чем в других клетках.

Таким образом, концентрация калия и натрия в клеточной жидкости значительно отличается от концентрации этих ионов во внеклеточном водном пространстве. Это различие обусловлено функционированием натриево-калиевого насоса, локализующегося в клеточной мембране. В связи с разностью концентраций образуется биоэлектрический потенци­ал, необходимый для возбудимости нервно-мышечных структур. Вслед­ствие реполяризации клеточной мембраны ионы К + и Na + свободно про­никают в клетку, однако Na + сразу же изгоняется из клетки. Натриево-калиевый насос как бы постоянно перекачивает натрий из клеток в интерстиций, а калий, наоборот, - в клетки. Для осуществления этого процесса необходима энергия, которая образуется путем гидролиза аденозинтрифосфата (АТФ) при усвоении жиров, углеводов и витаминов, при отсутствии же энергетического материала расходуются тканевые белки.

Изменения концентрации калия и магния в сыворотке крови не полностью соответствуют изменениям концентрации этих ионов в клеточной жид­кости. Снижение концентрации калия в плазме при ацидемии означает дефи­цит калия не только в плазме, но и в клетках. Нормальный уровень калия в плазме не всегда соответствует его нормальному содержанию в клетках.

Осмолярность и коллоидно-осмотическое давление

Осмотическое давление - это связывающая способность водных раство­ров, зависящая от количества растворенных частиц, но не от природы рас­творенного вещества или растворителя. Осмотическое давление создается в тех случаях, когда раствор отделен от чистого растворителя мембраной, которая свободно проходима для растворителя, но непроницаема для растворенных веществ. Количество веществ в растворе принято обозначать в миллимолях на 1 л (ммоль/л).

Плазма крови представляет собой сложный раствор, содержащий ионы (Na + К + , Сl + , НСО 3 — и др.), молекулы неэлектролитов (мочевина, глюкоза и др.) и протеины. Осмотическое давление плазмы равно сумме осмоти­ческих давлений содержащихся в ней ингредиентов (табл. 19.2).

Данные, приведенные в табл. 19.2, рассчитаны по уравнению Вант-Гоффа (Белавин Ю.И.). Уравнение справедливо для разбавленных раство­ров. В реальном растворе значения осмотического давления могут быть несколько меньше за счет межмолекулярных и межионных воздействий. В указанной таблице не учтены жиры и холестерин.

Общая концентрация плазмы составляет 285-295 ммоль/л. Осмотическое давление плазмы создается преимущественно диссоциированными электролитами, имеющими относительно высокую молекулярную кон­центрацию и незначительную молекулярную массу. Осмотическую кон­центрацию обозначают термином «осмолярность» - количество миллимолей, растворенных в 1 л воды (ммоль/л), или термином «осмоляльность» (ммоль/кг). Примерно 50 % осмотического давления плазмы обусловлено Na + и Сl + . Одновалентные ионы образуют в растворе количество осмолей, равное числу эквивалентов. Двухвалентные ионы образуют по два экви­валента, но по одному осмолю; 100 мг% глюкозы создают 5,5 ммоль/л, 100 мг% мочевины - 17,3 ммоль/л, белки плазмы - 1,5-2 ммоль/л.

Таблица 19.2.

Концентрация компонентов плазмы и создаваемое ими осмоти­ческое давление

Осмотическое давление, создаваемое высокомолекулярными коллоидными веществами, называется коллоидно-осмотическим давлением (КОД). В плазме этими веществами являются альбумины, глобулины и фибрино­ген. В норме КОД равно 25 мм рт.ст. (3,4 кПа) и может быть определено с помощью расчетов или прямым измерением онкометром (табл. 19.3).

КОД зависит от молекулярной массы растворенного вещества и его концентрации. Альбумины, концентрация которых в плазме равна 42 г/л (4,2 г%), имеют мол. м. 70 000, их доля в КОД плазмы составляет до 80 %. Глобулины, имеющие более высокую мол. м., чем альбумины, создают до 16-18 % общего КОД плазмы. Всего 2 % КОД плазмы создают белки свертывающей системы крови. КОД зависит от уровня белка плазмы, главным образом от уровня альбумина, и связано с волемией, осмолярностью и концентрацией Na + в плазме.

КОД играет важную роль в поддержании объема водных секторов и тургора тканей, а также в процессах транскапиллярного обмена. Имеется пря­мая зависимость между объемом плазмы и величиной КОД. Соотношение КОД и гидростатического давления определяет процессы фильтрации и реабсорбции. Снижение концентрации белков плазмы, особенно альбумина, сопровождается уменьшением объема крови и развитием отеков. Липоидо-растворимые вещества не обладают осмотической активностью.

Повышение осмолярности плазмы приводит к увеличению продукции антидиуретического гормона (АДГ) и вызывает ощущение жажды. Под влиянием АДГ меняется состояние гиалуроновых комплексов интерстициального сектора, повышается резорбция воды в дистальных канальцах почки и уменьшается мочеотделение. Образование АДГ закономерно увеличивается при снижении объемов жидкости в интерстициальном и внутрисосудистом секорах. При повышении объема крови образование АДГ уменьшается.

Таблица 19.3.

Ионный и молярный состав жидкостей тела

Примечание. В каждом водном разделе поддерживаются постоянный ионный состав, по­стоянные значения осмотического давления и рН. Распределение воды между разделами зави­сит от общего количества растворенных в ней веществ. Вода движется в направлении более высокого осмотического градиента. Электронейтральность среды обеспечивается равенством суммарных количеств катионов и анионов.

Функционирование этого механизма обусловлено рецепторами объема в артериальной системе, предсердиях и интерстициальной ткани. При гиповолемии усиливается секреция альдостерона, увеличивающего реабсорбцию натрия.

Внеклеточная и внутриклеточная жидкость, концентрация электролитов и рН находятся между собой в неразрывной связи. Любые нарушения постоянства внутренней среды организма сопровождаются изменениями водных секторов. Большие колебания жидкости в секторах обусловлены сложными биологическими процессами, подчиняющимися физико-хими­ческим законам. При этом наибольшее значение имеют законы электро­нейтральности и изоосмолярности.

Закон электронейтральности

заключается в том, что сумма положительных зарядов во всех водных пространствах равна сумме отрицательных зарядов. Постоянно возникающие изменения концент­рации электролитов в водных средах сопровождаются изменением электропотенциалов с последующим восстановлением. Таким об­разом, при динамическом равновесии образуются стабильные кон­центрации катионов и анионов.

Графическое изображение этого закона может быть представлено в виде диаграммы Гембла. Содержание катионов в любом водном секторе равно содержанию анионов. Сумма положительных зарядов, создаваемых катионами, равна сумме отрицательных зарядов, создаваемых анионами. Наиболее быстрым изменениям подвержены ион гидрокарбоната и остаточные анионы. Наглядность изменений электролитов позволяет использовать диаграмму в процессе интенсивного лечения различных категорий больных. Некоторые компоненты диаграммы могут быть определены путем расчетов (рис. 19.1).

Внеклеточная жидкость изотонична внутриклеточной, несмотря на то что внутри клеток заряженных частиц больше. Это объясняется тем, что часть ионов внутри клетки связана с протеинами. Многие ионы поливалентны, что увеличивает число зарядов, а не осмотически активных частиц.

Закон изоосмолярности.

Осмолярность в секторах, между которыми происходит перемещение воды, должна быть оди­наковой, несмотря на различие в ионном составе.

Таким образом, равновесие достигается в том случае, если осмолярность ВнуКЖ = осмолярности ИнЖ = осмолярности ПЖ. Если в одном из про­странств осмолярность повысится, т.е. увеличится количество растворенных частиц, то вода перейдет в это пространство из другого пространства с мень­шей осмолярностью. В результате устанавливается новая величина осмоляр­ности, образуются новые объемы жидкости и концентрации электролитов.

Почечная регуляция водно-электролитного равновесия

Почки являются основным органом, регулирующим количество воды и электролитов в организме. Моча образуется из внеклеточной жидкости. Поскольку последняя состоит из воды и натрия, можно сказать, что для образования мочи необходимы вода и натрий. Чем больше их во внеклеточной жидкости, тем больше диурез. При недостатке воды и электролитов олигурия и анурия являются физиологической реакцией, связанной со стимуляцией АДГ и альдостерона. В этом случае восстановление водно-электролитных потерь приведет к восстановлению диуреза.

Здоровые почки взрослого человека могут хорошо функционировать при ограничении или избытке поступления жидкости и электролитов. За сутки с мочой выделяется от 300 до 1500 моем, в среднем около 600 моем, остаточных продуктов метаболизма в виде солей и других растворенных веществ. Концентрационная способность почек у новорожденных и младенцев примерно в 2 раза ниже, чем у взрослого человека. Почки взрослых могут создавать концентрацию до 1400 мосм/л. Для выделения 1 моем здоровой почке взрослого человека требуется не меньше 0,8 мл воды, или 480 мл на 600 моем. Для поддержания осмотической регуляции необходи­мо поступление не меньше 1500 мл воды в сутки, из которых 1000 мл ухо­дит на перспирационные потери. Ограничение жидкости в этом случае привело бы к нарушению почечной компенсации.

В то же время почки могут выделять 600 моем в гораздо большем разведении. При этом для выделения 1 моем требуется до 5-10 мл воды, и эти цифры не являются показателем нарушенной функции почек. Для выделения 600 моем потребуется значительное количество воды (4-7 л), что не повредит здоровым почкам. Таким образом, потребление 1,5 л воды является минимумом, а 7 л - максимумом, средние же величины являются оптимальными. При добавлении к воде соли увеличивается диурез, здоро­вые почки при этом могут выделить до 15 л мочи в сутки.

Основная роль ионов

Значение электрически заряженных частиц в организме огромно: электроли­ты играют ведущую роль в осмотическом гомеостазе, создают биоэлектричес­кие мембранные потенциалы, участвуют в обмене веществ, утилизации кис­лорода, переносе и сохранении энергии, деятельности органов и клеток. Раз­личные катионы и анионы выполняют свою биологическую функцию.

Натрий - важнейший катион внеклеточного пространства. Натрию принадлежит основная роль в поддержании осмотического давления внеклеточной жидкости. Даже небольшой дефицит натрия не может быть вос­полнен никакими другими катионами, в этом случае немедленно изменится осмотичность и объем внеклеточной жидкости. Таким образом, натрий регулирует объем жидкости во внеклеточном пространстве. Отмечена ли­нейная зависимость между дефицитом плазмы и дефицитом натрия. Увеличение концентрации натрия во внеклеточной жидкости приводит к выходу воды из клеток и, наоборот, уменьшение осмотичности внеклеточной жидкости будет способствовать перемещению воды в клетки. Натрий участвует в создании биоэлектрического мембранного потенциала.

Калий - это основной катион внутриклеточного пространства. Большая часть этих катионов находится внутри клеток в основном в виде непрочных соединений с белками, креатинином и фосфором, частично в ионизированном состоянии. В интерстициальном секторе и плазме калий содержится преимущественно в ионизированной форме. Калию принадле­жит важная роль в белковом обмене (участие в синтезе и расщеплении белка), утилизации гликогена клетками, процессах фосфорилирования и нейромышечного возбуждения. Калий освобождается при фосфорилировании адениловой кислоты и промежуточных звеньев гликолиза. При дефосфорилировании происходит задержка калия внутри клеток. Вследствие этого гликогенолиз связан с гиперкалиемией, что может быть результатом действия адреналина. Гипогликемия, обусловленная избытком инсулина в крови, наоборот, сопровождается гипокалиемией. Выход калия из клеток происходит при шоке, кислородном голодании, белковом катаболизме, клеточной дегидратации и других состояниях стресса. Возврат калия в клетки наблюдается при улучшении утилизации углеводов, синтезе белков, восстановлении водного баланса. Об интенсивности клеточного обмена можно судить по отношению содержания калия во внеклеточном и внут­риклеточном пространствах, которое в норме равно 1/30. В клетку калий проникает с глюкозой и фосфором.

Калий играет важную роль в деятельности сердечно-сосудистой системы, пищеварительного тракта и почек, поляризации клеточной мембраны. Концентрация калия увеличивается при ацидозе и уменьшается при алка­лозе.

Кальций - катион внеклеточного пространства. Биологической активностью обладают только ионы кальция. Они оказывают влияние на возбудимость нервно-мышечной системы, проницаемость мембран, в частности эндотелия сосудов, свертывание крови. Определенное влияние на соотношение между ионизированными и неионизированными соедине­ниями кальция в крови оказывает рН. При алкалозе концентрация ионов кальция в плазме заметно снижается, а при ацидозе - повышается, что иг­рает большую роль в возникновении тетании при алкалозах. Не диализируют и не переходят в ультрафильтрат соединения кальция с белками. В плазме человека кальций связан с белками, органическими кислотами и находится в ионизированном состоянии.

Магний, как и калий, является основным клеточным катионом. В клетках его концентрация значительно выше, чем в плазме и интерстициальной жидкости. В плазме он связан с белками, а также другими соеди­нениями и находится в ионизированном состоянии. Магний играет важную роль в ферментативных процессах: утилизации кислорода, гликолизе, выделении энергии. Магний уменьшает возбудимость нервно-мышечной системы, снижает сократительную способность миокарда и гладкой муску­латуры, оказывает депрессивное влияние на ЦНС.

Хлор - основной анион внеклеточного пространства, участвует в процессах поляризации клеточных мембран, находится в эквивалентных соотношениях с натрием. Избыток хлора ведет к ацидозу.

Гидрокарбонат . В отличие от ионов натрия, калия и хлора, которые называют фиксированными ионами, ион гидрокаобоната подвержен значительным изменениям. Уменьшение концентрации гидрокарбоната приводит к метаболическому ацидозу, увеличение - к алкалозу. Гидрокарбонат входит в состав важнейшей буферной системы внеклеточного пространства. Вместе с белками плазмы он образует сумму бикарбонатного и белкового буфера, которая в норме равна 42 ммоль/л.

Остаточные анионы - фосфаты, сульфаты и анионы органи­ческих кислот (лактат, пируват, ацетоуксусная и бета-оксимасляная кислоты и др.) - находятся в плазме в низких концентрациях.

Фосфат - основной анион внутриклеточного пространства. Концентрация фосфата в клетках примерно в 40 раз выше, чем в плазме. Фосфат в плазме представлен в виде моногидрофосфатного и дигидрофосфатного анионов. Он связан с белками, нуклеиновыми кислотами, участвует в обмене углеводов, энергетических процессах, обладает свой­ствами буфера.

Сульфат - преимущественно клеточный анион. Его процент в плазме очень невелик. Сульфат образуется при распаде аминокислот, со­держащих серу. Повышение концентрации сульфата в плазме происходит при почечной недостаточности.

Концентрация молочной и пировиноградной кислот в плазме повышается при анаэробном гликолизе, ацетоуксусной и бета-оксимасляной кислот - при диабете.

Значительная часть ионов находится в фиксированном состоянии в костной и хрящевой ткани, сухожилиях и других тканях и не принимает участия в обмене. В табл. 19.4 приведены данные о содержании и распределении электролитов в организме взрослого человека с массой тела 70 кг [по В.Хартигу, 1982].

Таблица 19.4.

Содержание катионов и анионов в организме человека

Белки, или протеины,- высокомолекулярные сложные орга­нические вещества, построенные из аминокислот и являющиеся главной составной частью живого организма и материальной основой жизнедея­тельности. Белки регулируют многие важнейшие процессы, стимулируют химические реакции, связывают токсины и яды, попавшие в кровь, явля­ются переносчиками кислорода, гормонов, лекарственных и других ве­ществ, участвуют в процессах свертывания крови и мышечного сокраще­ния, создают коллоидно-осмотическое давление и обладают буферным свойством. Содержание белков в клетках значительно выше, чем в плазме.

Белки составляют примерно 17 % массы тела. В сосудистом секторе содер­жится примерно 120 г альбумина. В интерстициальной жидкости содержа­ние альбумина незначительно - 0,4 г в 100 мл. Концентрация белков плаз­мы в норме равна 2 ммоль/л (16-17 мэкв/л). Большая часть аминокислот содержится в мышцах.