Нервная систем водный баланс

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. Так, при увеличении концентрации электролитов и уменьшении объема циркулирующей жидкости (гиповолемии) появляется чувство жажды, а при увеличении объема циркулирующей жидкости (гиперволемии) оно уменьшается. 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. Увеличение объема циркулирующей жидкости за счет повышенного содержания воды в крови (гидремия) может быть компенсаторным, возникающим, например, после массивной кровопотери. Гидремия с аутогемодиллюцией представляет собой один из механизмов восстановления соответствия объема циркулирующей жидкости емкости сосудистого русла. Патологическая гидремия является следствием нарушения водно-солевого обмена, например при почечной недостаточности и др. У здорового человека может развиться кратковременная физиологическая гидремия после приема больших количеств жидкости.

Помимо перманентного обмена водой между организмом и окружающей средой важное значение имеет обмен водой между внутриклеточным, внеклеточным сектором и плазмой крови. Следует отметить, что механизмы водно-электролитного обмена между секторами не могут быть сведены только к физико-химическим процессам, так как распределение воды и электролитов связано также с особенностями функционирования мембран клеток. Наиболее динамичным является интерстициальный сектор, на котором прежде всего отражаются потеря, накопление и перераспределения воды и сдвиги электролитного баланса. Важными факторами, влияющими на распределение воды между сосудистым и интерстициальным секторами является степень проницаемости сосудистой стенки, а также соотношение и взаимодействие гидродинамических давлений секторов. В плазме содержание белков равна 65-80 г/л, а в интерстициальном секторе только 4 г\л. Это создает постоянную разность коллоидно-осмотического давления между секторами, обеспечивающую удержание воды в сосудистом русле. Роль гидродинамического и онкотического факторов в обмене воды между секторами была показана еще в 1896г. американским физиологом Э. Старлингом: переход жидкой части крови в межтканевое пространство и обратно обусловлен тем, что в артериальном капиллярном русле эффективное гидростатическое давление выше, чем эффективное онкотическое давление, а в венозном капилляре - наоборот.

Гуморальная регуляция водно-электролитного баланса в организме осуществляется следующими гормонами:

- антидиуретический гормон (АДГ, вазопрессин), воздействует на собирательные трубочки и дистальные канальцы почек, увеличивая реабсорбцию воды;
- натриуретический гормон (предсердный натриуретический фактор, ПНФ, атриопептин), расширяет приносящие артериолы в почках, что увеличивает почечный кровоток, скорость фильтрации и экскрецию Na+; ингибирует выделение ренина, альдостерона и АДГ;
- ренин-ангиотензин-альдостероновая система стимулирует реабсорбцию Na+ в почках, что вызывает задержку NaCl в организме и повышает осмотическое давление плазмы, что определяет задержку выведения жидкости.

- паратиреоидный гормон увеличивает абсорбцию калия почками и кишечником и выведение фосфатов и увеличение реабсорбции кальция.

Содержание натрия и организме регулируется в основном почками под контролем ЦНС через специфические натриорецепторы. реагирующие на изменение содержания натрия в жидкостях тела, а также волюморецепторы и осморецепторы, реагирующие на изменение объема циркулирующей жидкости и осмотического давления внеклеточной жидкости соответственно. Содержание натрия в организме контролируется ренин-ангиотензинной системой, альдостероном, натрийуретическими факторами. При уменьшении содержания воды в организме и повышении осмотического давления крови усиливается секреция вазопрессина (антидиуретического гормона), который вызывает увеличение обратною всасывания воды в почечных канальцах. Увеличение задержки натрия почками вызывает альдостерон, а усиление выведения натрия — натрийуретические гормоны, или натрийуретические факторы (атриопептиды, простагландины, уабаинподобное вещество).

Состояние водно-солевого обмена в значительной степени определяет содержание ионов Cl- во внеклеточной жидкости. Из организма ионы хлора выводятся в основном с мочой, желудочным соком, потом. Количество экскретируемого хлорида натрия зависит от режима питания, активной реабсорбции натрия, состояния канальцевого аппарата почек, кислотно-щелочного состояния. Обмен хлора в организме пассивно связан с обменом натрия и регулируется теми же нейрогуморальными факторами. Обмен хлоридов тесно связан с обменом воды: уменьшение отеков, рассасывание транссудата, многократная рвота, повышенное потоотделение и др. сопровождаются увеличением выведения ионов хлора из организма.

Баланс калия в организме поддерживается двумя способами:
изменением распределения калия между внутри- и внеклеточным компартментами, регуляцией почечной и внепочечной экскреции ионов калия.
Распределение внутриклеточного калия по отношению к внеклеточному поддерживается прежде всего Na-K-АТФазой, являющейся структурным компонентом мембран всех клеток организма. Поглощения калия клетками против градиента концентрации инициируют инсулин, катехоламины , альдостерон. Известно, что ацидоз способствует выходу калия из клеток, алкалоз — перемещению калия внутрь клеток.

Экскретируемая почками фракция калия обычно составляет приблизительно 10-15 % от всего фильтруемого калия плазмы. Задержка в организме или выделение калия почкой определяется тем, каково направление транспорта калия в связующем канальце и собирательной трубке коры почек. При высоком содержании калия в пище эти структуры секретируют его, а при низком - секреция калия отсутствует. Помимо почек калий выводится желудочно-кишечным трактом и при потоотделении. При обычном уровне ежедневного потребления калия (50-100 ммоль/сут) приблизительно 10 % удаляются со стулом.

Главные регуляторы обмена кальция и фосфора в организме: витамин D, паратгормон и кальцитонин. Витамин D (в результате преобразований в печени образуется витамин D3, в почках — кальцитриол) увеличивает всасывание кальция в пищеварительном тракте и транспорт кальция и фосфора к костям. Паратгормон выделяется при снижении уровня кальция в сыворотке крови, высокий же уровень кальция тормозит образование паратгормона. Паратгормон способствует повышению содержания кальция и снижению концентрации фосфора в сыворотке крови. Кальций резорбируется из костей, также увеличивается его всасывание в пищеварительном тракте, а фосфор удаляется из организма с мочой. Паратгормон также необходим для образования активной формы витамина D в почках. Увеличение уровня кальция в сыворотке крови способствует выработке кальцитонина. В противоположность паратгормону он вызывает накопление кальция в костях и снижает его уровень в сыворотке крови, уменьшая образование активной формы витамина D в почках. Увеличивает выделение фосфора с мочой и снижает его уровень в сыворотке крови.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение.

Водный баланс организма.

Электролитный состав.

Осмотическое давление.

Гидростатическое и гидродинамическое давление.

Регуляция водно – солевого обмена.

Принципы классификации и основные виды расстройства водного обмена.

Отеки, их патогенетические факторы.

Расстройства натриевого обмена.

Введение.

Обмен воды и растворенных в ней электролитов неразрывно связаны между собой как в здоровом организме, так и в условиях патологии и могут рассматриваться только в тесном единстве. Нарушениями водно-электролитного баланса сопровождаются многие тяжелые заболевания. В свою очередь, отклонения в содержании воды и минеральных веществ представляют одно из опасных нарушений гомеостаза, которое неблагоприятно отражается на функциях всех систем и органов. Нераспознанные и не устраненные нарушения водно-электролитного обмена остаются нередкой причиной осложнений и летального исхода различных болезней. Эти нарушения часто встречаются при недостаточности кровообращения, заболевание почек, печени, при нарушении обмена веществ, различного рода воспалительных реакциях, токсическом поражении, при нарушениях нервной регуляции, при сенсибилизации организма и аллергических реакциях.

Водный баланс организма.

Вода выполняет в организме огромное количество функций. Она является растворителем как органических, так и неорганических веществ и представляет собой основу внутренней среды организма. Уникальные свойства воды определяются дипольным характером ее молекул и сильной степенью их межмолекулярных взаимодействий, проявляющихся в образовании ими бесчисленных водородных связей.

Общее содержание воды у взрослого составляет около 60-65% массы тела, у мужчин ее больше, чем у женщин. В молодом возрасте содержание воды несколько больше, чем в пожилом. Относительное содержание ее падает при увеличении жировых отложений.

Различают внутриклеточную воду, составляющую около 40% массы тела и внеклеточную, на долю которой приходится приблизительно 20% общей массы организма. Внеклеточная вода разделяется в свою очередь на внутрисосудистую воду, входящую в состав плазмы крови и составляющую примерно 5% массы тела, и воду межтканевой жидкости, составляющую 12-15% массы тела, трансцеллюлярную жидкость, составляющую 1-3%.

Большая часть воды находится в организме в связанном состоянии - она входит в состав белковых мицелл, образующих гидрофильные коллоиды, и находится в межмицеллярных пространствах этих коллоидов. Вода, связанная с коллоидами, лишена подвижности, поэтому ткани человеческого тела имеют плотную консистенцию.

Объем внеклеточной жидкости зависит в основном от общих концентраций белка в плазме крови и содержания натрия в организме. Концентрация натрия контролируется вазопрессином (усиливает реабсорбцию воды) и альдостероном (стимулятор обратного всасывания натрия). Общий объем внутрисосудистой жидкости – натрийуретическим гормоном, количество которого растет при увеличении объема плазмы. Этот гормон повышает скорость выделения натрия, ограничивая его реабсорбцию в канальцах, и, значит, уменьшает реабсорбцию воды (вторично).

Распределение воды в организме человека в % от массы тела и в абсолютных величинах

Женщина	Мужчина
%	л	%	л
Общая вода тела	44-60	38.5	50-70
Внутриклеточная вода	30-45	28.5	35-50	31.5
Внеклеточная вода	14-22	9.8	15-22	10.5
Межклеточная жидкость	10-15	10-18	7.4
Плазма	4-5	2.8	3.5-4.5	3.2

Огромную роль в обменных процессах между плазмой кровеносных капилляров и межтканевой жидкостью играет лимфа. Лимфа по содержанию белка (3-4%) занимает промежуточное положение между сывороткой крови (6-7%) и межтканевой жидкостью (1-2%). На межклеточную и лимфатическую жидкость приходится 120 мл/кг массы тела, это значительно превосходит остальную жидкость в теле.

Водный баланс организма поддерживается благодаря адекватному поступлению воды в соответствии с ее потерями. Организм получает воду с питьем (внешний обмен), в результате обменных процессов (внутренний обмен), а теряет с мочой, калом, через легкие и кожу. Минимальная суточная потребность в питьевой воде – около 1500 мл. Эта потребность обеспечивается за счет поступления извне. Суточная потребность организма в воде зависит от многих факторов: массы тела, пола, возраста, температуры окружающей среды и др. В связи с этим суточная потребность организма в воде в норме колеблется в широких пределах - от 1 до 3л и более. При выработке 1000 ккал образуется приблизительно 100 мл воды.

В обычных условиях за сутки вода выделяется посредством испарения кожей (0.5-1 л), почками (1-1.5 л), через легкие до 400 мл и через кишечник – примерно 100 мл. Вся вода организма обновляется примерно за 4 недели. При обмене воды гомеостатические механизмы обеспечивают как сохранение постоянства общего объема жидкостей, так соотношения в распределении жидкости между пространствами. Основные закономерности обмена жидкости между кровью и интерстициальными тканями были описаны еще в прошлом веке Старлингом. Движение воды и электролитов осуществляется путем диффузии, ультрафильтрации и активного переноса их гистогематическими мембранами. Распределение воды между интерстициальным и внутриклеточным сегментами зависит, главным образом, от осмотических сил. Энергия для активного транспорта ионов в обоих направлениях черпается из окислительных процессов внутри клеток.

Электролитный состав.

Среди электролитов наибольшее значение имеет NaCl, поскольку это единственная соль, употребляемая в пищу в физиологических условиях. Все остальные соли находятся в достаточной пропорции при смешанной белково-растительной диете. Установлено, что человеческий организм в сутки должен получать 9-15 г поваренной соли при смешанном режиме питания.

Натрий – основной электролит плазмы крови и катион внеклеточного отдела. Основные функции натрия:

1) способствует усвоению углеводов в желудочно-кишечном тракте;

2) потенцирует действие адреналина в симпатической нервной системе;

3) поддерживает тонус мышц и сосудов;

4) составляет щелочной резерв организма;

Натрий играет главную роль в поддержании осмотического давления и сохранении кислотно-основного соотношения. Всасывание натрия из пищеварительного тракта происходит почти полностью в верхнем отделе тонкого кишечника. Дефицит натрия (уменьшение его содержания ниже 137 ммоль/л плазмы) связан с недостатком поступления с пищей и избыточным выведением его из организма. Избыточное выведение натрия происходит при диспептических расстройствах (рвота, диарея, кишечные свищи), потерях с мочой, при обильном потоотделении, при нарушении центральных механизмов регуляции: уменьшении содержания антидиуретического гормона (АДГ) и снижении функции коры надпочечников. Потери натрия, как правило, происходят вместе с потерями других ионов: хлорида, гидрокарбоната, сульфата и калия.

Хлорид – важнейший анион внеклеточного пространства. 90% из общего количества иона в организме приходится на этот сектор, большая часть его содержится в желудочном соке. Участвует в поддержании осмотического равновесия и кислотно-основного состояния. Содержание хлора регулируется альдостероном. Поступают хлориды через желудочно-кишечный тракт, всасываясь в верхних отделах тонкого кишечника, выделяется в основном с мочой в физиологических условиях, а при патологии – при сильном потоотделении, рвоте, поносе. Гиперхлоремия бывает при общей дегидратации и избыточном поступлении хлора (переливание жидкостей, содержащих хлор).

Калий – основной катион внутриклеточного отдела. Он участвует в поддержании осмотического давления, кислотно-основного состояния, является регулятором некоторых клеточных процессов. Гипокалиемия – содержание в плазме крови калия менее 3.8 ммоль/л. Причины развития гипокалиемии:

1) увеличение потери калия из желудочно-кишечного тракта (рвота, понос и др.);

2) нарушение гуморальной регуляции (гиперкортицизм, альдостеронизм);

3) перемещения калия внутриклеточно после лечения глюкозой и инсулином;

4) метаболический алкалоз;

5) недостаточное поступление калия с пищей.

Дефицит калия характеризуется астенизацией организма, мышечной слабостью, доходящей до параличей, адинамией, парезом кишечника, нарушением сердечного ритма с возможной остановкой сердца в систоле. Механизм гипокалиемии связан как с падением уровня калия в плазме крови, так и со снижением его общего содержания в организме. Сопутствующий метаболический ацидоз усугубляет течение гипокалиемии.

Гиперкалиемия – увеличение концентрации калия в плазме крови более 5.2 ммоль/л. Причины развития гиперкалиемии: - почечная недостаточность, олигоурия и анурия любого генеза, массивные травмы, недостаточная функция коры надпочечников, гликогенолиз и др. Клинические проявления при гиперкалиемии – рвота, понос, спутанность сознания, брадиаритмия, гипертонус мышц, ведущий к мышечному параличу, остановка сердца в диастоле.

Кальций – внеклеточный катион. Функционирует в организме как составная часть опорных тканей, мембран, участвует в проведении нервного импульса, в инициации мышечного сокращения и др. Ограниченно участвует в поддержании осмотического давления и кислотно-основного состояния, в связи с его сравнительно небольшим содержанием, и тем, что лишь небольшая его часть ионизирована. Повышается содержание кальция в период роста и при беременности. Гипокальциемия – уменьшение уровня кальция в плазме крови ниже 2.1 ммоль/л. Причины развития – переливание цитратной крови, панкреатит, почечная недостаточность, дефицит витамина D, операции на органах желудочно-кишечного тракта. Проявляется гипокальциемия повышением нервно-мышечной возбудимостью, пароксизмальной тахикардией. В результате развивается тетания и спазмофилия.

Гиперкальциемия – увеличение содержания кальция в плазме крови выше 2.6 ммоль/л. Возникает при злокачественных опухолях, гиперпаратиреозе, гипервитаминозе D, передозировке препаратов кальция. Проявляется снижением нервно-мышечной возбудимости, заторможенностью, изменениями на ЭКГ. В тяжелых случаях возникает тошнота, рвота, полиурия, сменяющаяся олигоурией и азотемия. Возникает некротические поражения почек, миокарда и печени.

Магний – содержится во внеклеточном сегменте в меньших количествах по сравнению с внутриклеточной жидкостью (примерно в 10 раз), концентрация его в плазме крови и интерстициальной жидкости почти одинакова. Известна его роль в качестве кофактора энзимов (холинэстераз). Дефицит магния связан с поражением паренхиматозных органов (почки, печень, поджелудочная железа), бывает при гиперпаратиреоидизме, алкоголизме. Клинически проявляется судорогами, депрессией, тахикардией, гипотонией, диареей. Увеличение уровня магния в плазме крови выше 1.2 ммоль/л приводит к сонливости, угнетению дыхания, коме, остановке сердца. Причины их развития – почечная недостаточность, диабетический кетоз, повышенный катаболизм белка.

Неорганический фосфат. Содержится преимущественно в составе костной ткани и ткани зубов (80% всего фосфора). Играет важную роль в обменных процессах в качестве структурного компонента макроэргических соединений, в составе нуклеиновых кислот и фосфопротеинов.

Для внутриклеточной жидкости типичны катионы калия, магния, кальция. Анионы представлены протеинами и нуклеиновыми кислотами.

К типичным катионам внеклеточной жидкости относятся ионы натрия, в меньшей степени – кальция. Анионы здесь представлены хлором, гидрокарбонатом, протеинами и органическими кислотами.

В межклеточной жидкости анионы представлены преимущественно карбонатами и хлоридами, имеются органические кислоты, низкое содержание белка. Основной катион - натрий, которого здесь в 15-20 раз больше, а калия в 20-40 раз меньше, чем в клетках. Заметно меньше в межклеточной жидкости ионов магния, но присутствует кальций. Согласно современным воззрениям межтканевая жидкость представляет собой гель, который при соответствующем насыщении водой переходит в золь. Золь в клинических условиях проявляется отеком, когда в межтканевой жидкости появляется, так называемая свободная жидкость.

Электролитный состав плазмы крови сходен с интерстициальной жидкостью, отличаясь по содержанию белка (примерно в 4 раза ниже, чем в клетках).

Содержание калия и натрия в плазме крови здоровых людей в ммоль/л

Что такое водный баланс?
Функции водного баланса
Значение водного баланса для спортсменов
Личный опыт

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.

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).

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.

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.

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.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение.

Водный баланс организма.

Электролитный состав.

Осмотическое давление.

Гидростатическое и гидродинамическое давление.

Регуляция водно – солевого обмена.

Принципы классификации и основные виды расстройства водного обмена.

Отеки, их патогенетические факторы.

Расстройства натриевого обмена.

Введение.

Водный баланс организма.

Распределение воды в организме человека в % от массы тела и в абсолютных величинах

Женщина	Мужчина
%	л	%	л
Общая вода тела	44-60	38.5	50-70
Внутриклеточная вода	30-45	28.5	35-50	31.5
Внеклеточная вода	14-22	9.8	15-22	10.5
Межклеточная жидкость	10-15	10-18	7.4
Плазма	4-5	2.8	3.5-4.5	3.2

Читайте также: