Сущность и значение водно-солевого обмена. Роль жидкости в организме
Водно-солевым обменом называется совокупность протекающих в организме процессов, в ходе которых происходит потребление воды и электролитов (солей), их всасывание, распределение во внутренних средах и выделение из организма.
Главной задачей водно-солевого обмена является обеспечение постоянства ионного состава, суммарной концентрации растворенных частиц и кислотно-щелочного баланса, а также качественного состава и объема жидкостей организма.
Поддержание водно-солевого баланса в организме в значительной степени зависит от правильной работы почек.
Вода составляет порядка 60-70 % массы тела взрослого человека.
Вся жидкость (вода) организма заключена в трех пространствах:
- внутриклеточном, в котором содержится наибольшее ее количество (порядка 40-45% массы тела);
- внеклеточном, жидкость которого составляет около 23% массы тела, из которых 5% приходится на плазму крови, 16% - на межклеточную жидкость, 2% - на лимфу;
- трансцеллюлярном, составляющем около 1-3% массы тела. От сосудов трансцеллюлярная жидкость изолирована слоем эпителия. Это внутриглазная и спинномозговая жидкости, жидкости, заключенные между листками брюшины, перикарда, плевры, а также в суставных сумках и желудочно-кишечном тракте. По своему составу трансцеллюлярная жидкость близка к внеклеточной жидкости.
Водная среда является необходимым условием для протекания всех без исключения биохимических реакций, как во внеклеточном пространстве, так и внутри клеток. Даже вещества, нерастворимые в воде, транспортируются в этой среде в виде комплексов с водорастворимыми белками.
Значение электролитов в организме
На работу любой клетки влияет соотношение концентраций отдельных ионов внутри нее и за ее оболочкой, а также общая осмолярность сред.
Ведущая роль в поддержании ионного баланса принадлежит уровням калия, натрия и воды.
Нарушения концентрации ионов как в сторону ее уменьшения, так и в сторону увеличения, могут стать причиной различных расстройств обмена веществ и даже летального исхода.
Ведущую роль в поддержании водно-солевого баланса играют такие ионы, как:
- натрий,
- калий,
- кальций,
- хлориды,
- бикарбонаты.
Характеристика основных ионов.
Натрий (Na+). Натрий является основным катионом внеклеточного пространства. Им (в совокупности с анионами хлора) обусловлена осмотическая активность плазмы крови, а также других биологических жидкостей. В норме концентрация Na+ в крови находится пределах 135–150 ммоль/л. Повышение концентрации Na+ в крови называется гипернатриемией. Причинами ее могут быть следующие заболевания и состояния: ограничение приема воды; несахарный диабет; продолжительная рвота и понос без параллельного возмещения жидкости; недостаток калия; хронические заболевания почек; обильная потеря воды через легкие и/или кожу. Причинами обратного состояния - снижения концентрации Na+ в крови (гипонатриемии) могут быть: длительное применение диуретиков; частые поносы и рвота; обширные ожоги; заболевания почек, сопровождающиеся потерей натрия; сахарный диабет; недостаточность коры надпочечников.
Калий (К+). Калий является основным внутриклеточным катионом, участвующим в поддержании кислотно-основного равновесия, осмотического давления, некоторых функций клеток, особенно мышечных, включая сердечную, и нервных. Нормальная концентрация К+ является необходимым условием для обеспечения возбудимости мышечных и нервных клеток. В норме концентрация К+ в плазме крови составляет 3,60–5,40 ммоль/л. Гипокалиемия (снижение уровня калия ниже 3,50 ммоль/л) сопровождается тяжелыми нарушениями в организме: слабостью мышц, вялыми параличами, прекращением перистальтики кишечника, вздутием живота. Причинами гипокалиемии могут быть: недостаточное поступление калия с пищей; усиление потерь иона при рвоте, диарее, применении стероидных препаратов и калийистощающих диуретиков; некоторые гормональные нарушения; внутривенное введение больших объемов жидкостей, не содержащих в составе ионы К+. К гиперкалиемии приводят: выраженная почечная недостаточность; ацидоз; неконтролируемое введение жидкостей, содержащих калий.
Кальций (Са2+). Кальций является основным компонентом зубов и костной ткани, также он обеспечивает процессы свертывания крови, сокращения мышц, деятельность некоторых эндокринных желез. Обмен кальция (его всасывание и выведение) контролируют гормоны (кальцитонин и паратгормон), а также активные метаболиты витамина D. Порядка 50 % кальция плазмы крови находится в ионизированном виде, примерно 45 % находится в связанном с альбумином состоянии, а около 5 % связано с комплексирующими ионами (цитрат, фосфат). Наибольшая физиологическая активность присуща ионизированному кальцию. Нормальная концентрация общего кальция в плазме крови находится в пределах 2,00–2,80 ммоль/л, для ионизированного кальция нормальными значениями являются 1,10–1,40 ммоль/л. Причиной гиперкальциемии могут стать: избыточное введение в организм витамина D; распад костной ткани при злокачественных образованиях; первичный гиперпаратиреоз; гипертиреоз; заместительная гормонотерапия (ЗГТ); передозировка витаминов; хронический энтерит Возможные причины гипокальциемии: заболевания почек; снижение секреции паратгормона; уменьшение содержания в плазме альбумина; диарея; дефицит витамина D; рахит и спазмофилия; нарушения всасывания кальция из кишечника; хроническая почечная недостаточность; цирроз печени; гиперплазия надпочечников; влияние противоэпилептической терапии.
Хлориды (Cl-). Хлорид-ионы являются главными внеклеточными анионами. Они уравновешивают влияние катионов (главным образом натрия) во внеклеточной жидкости. Уровень хлоридов в крови напрямую зависит от уровня карбонатов (ионов угольной кислоты): при повышении содержания карбоната количество ионов хлора уменьшается и наоборот. Нормальными значениями для хлорид-ионов в крови являются 95,00–110,00 ммоль/л. Гипохлоремия может быть связана с: избыточным потоотделением; рвотой; респираторным и метаболическим ацидозом; применением мочегонных препаратов; появлением отеков. Гиперхлоремия наблюдается при обезвоживании, что может быть связано с: недостаточным поступлением жидкости в организм; нарушением мочеотделения при обструкции мочеточников или некоторых заболеваниях почек; несахарным диабетом; респираторным алкалозом; артериальной гипертензией; недостаточностью коры надпочечников.