Роль воды в обмене веществ
В различных тканях вода содержится в разных количествах. Так, в жировых тканях, количество воды составляет до 10%, в крови и лимфе ее объем увеличивается до 90%. В среднем на долю воды в организме приходится 65-70% в зависимости от массы тела.
В нормальных условиях человек потребляет в сутки 1,5-2,5 литра воды. Примерно столько же выводится с мочой через почки, с потом - через кожу, в виде водяного пара – через легкие.
Температура внешней среды влияет на объем выделяемой почками воды, который может увеличиваться или уменьшаться в несколько раз.
В организме человека вода выполняет ряд важных функций:
- Основные метаболические процессы протекают в воде, так как она является универсальным растворителем.
- Обеспечивает снабжение организма растворенными в воде минеральными веществами и водорастворимыми витаминами.
- Защищает организм от переохлаждения, так как имеет высокую теплоемкость.
- Препятствует перегреванию организма за счет испарений с поверхности кожи и слизистых оболочек.
- Является участником важнейших биохимических процессов.
Потребность организма в воде находится в прямой зависимости от характера питания. Если в рационе преобладает жирная и углеводная пища при небольшом поступлении хлорида натрия (поваренной соли) – потребности в воде меньше. При рационе богатом белками и повышенном приеме соли проявляется большая потребность в воде. Это обусловлено необходимостью экскреции осмотически активных веществ – минеральных ионов и мочевины.
Значительная потеря организмом воды или ее недостаточное поступление ведет к дегидратации, что сопровождается ухудшением реологических свойств крови, ее сгущением, нарушением гемодинамики.
Как избыточное поступление воды в организм, так и снижение объемов, выводимых из организма, может привести к водной интоксикации, сопровождающейся мышечными судорогами.
Значение минеральных веществ в обмене веществ
Минеральные вещества не являются источником энергии, но в организме они выполняют самые разнообразные функции:
- Натрий участвует в проведении нервных импульсов по организму, поддерживает осмотическое давление жидкостей организма.
- Калий обеспечивает нормальное функционирование нервной мышцы, наряду с натрием участвует в проведении нервного импульса.
- Кальций и фосфор входят в состав костей, зубов. Кальций – один из факторов свертывающей системы крови, участвует в мышечном сокращении, синаптической передачи нервного импульса.
- Железо входит в состав гемоглобина, участвующего в переносе кислорода крови.
- Йод входит в состав гормонов щитовидной железы, обеспечивает гуморальную регуляцию функций организма
- Хлор принимает участие в синаптической передаче нервного импульса, в образовании соляной кислоты желудка.
- В состав ферментов входят: медь, цинк, магний, железо, кобальт.
При недостатке какого-либо минерального вещества возможно нарушение обмена веществ разной степени тяжести.
Обмен воды и минеральных веществ тесно взаимосвязаны, что предопределено необходимостью поддержания на относительно постоянном уровне осмотического давления в клетках и во внеклеточной среде.
Некоторые физиологические процессы - синоптическая передача, возбуждение, сокращение мышцы - не могут протекать без поддержания определенной концентрации ионов натрия, калия, хлора и других минеральных ионов в клетке и внеклеточной жидкости.
Регуляция водно-солевого обмена
В регуляции водно-солевого обмена различают:
- Афферентное звено. Включает совокупность рецепторов тканей, органов, сосудов, реагирующих на изменения ионного состава жидкостей, их объема, осмотического давления. На эти изменения реагируют кора больших полушарий, нервные центры гипоталамуса и эпиталамуса, лимбической системы.
- Центральное звено. Анализирует изменение рациона питания, употребляемой жидкости, оценивает работу пищеварительного тракта и органов выделения.
- Эфферентные звенья регуляции: гормоны нейрогипофиза окситоцин и вазопрессин, коры надпочечников – альдостерон, миокарда – атриопептид и др., вегетативная нервная система.
Поддержание осмотического гомеостаза – значительный компонент регуляции водно-солевого обмена. Показателями гомеостаза являются:
- осмотическое давление внутриклеточной среды;
- осмотическое давление крови;
- осмотическое давление интерстициальной жидкости.