Воден електролит. Патология на водно-електролитния баланс и нарушения на киселинно-алкалното състояние

Водата съставлява приблизително 60% от телесното тегло на здравия човек (около 42 литра при телесно тегло 70 kg). В женското тяло общото количество вода е около 50%. Нормалните отклонения от средните стойности са приблизително в рамките на 15%, в двете посоки. При децата съдържанието на вода в тялото е по-високо, отколкото при възрастните; постепенно намалява с възрастта.

Вътреклетъчната вода представлява приблизително 30-40% от телесното тегло (около 28 литра при мъже с телесно тегло 70 kg), като е основният компонент на вътреклетъчното пространство. Извънклетъчната вода представлява приблизително 20% от телесното тегло (около 14 литра). Екстрацелуларната течност се състои от интерстициална вода, която също включва вода от връзки и хрущяли (около 15-16% от телесното тегло, или 10,5 литра), плазма (около 4-5%, или 2,8 литра) и лимфна и трансцелуларна вода (0,5- 1% от телесното тегло), обикновено не участва активно в метаболитните процеси (цереброспинална течност, вътреставна течност и съдържанието на стомашно-чревния тракт).

Телесни течности и осмоларност.Осмотичното налягане на разтвор може да се изрази като хидростатичното налягане, което трябва да се приложи към разтвора, за да се поддържа в обемно равновесие с обикновен разтворител, когато разтворът и разтворителят са разделени от мембрана, която е пропусклива само за разтворителя. Осмотичното налягане се определя от броя на частиците, разтворени във вода, и не зависи от тяхната маса, размер и валентност.

Осмоларността на разтвор, изразена в милиосмоли (mOsm), може да се определи от броя милимоли (но не милиеквиваленти) соли, разтворени в 1 литър вода, плюс броя на недисоциираните вещества (глюкоза, урея) или слабо дисоциираните вещества (протеин). Осмоларитетът се определя с помощта на осмометър.

Осмоларитетът на нормалната плазма е сравнително постоянна стойност и е равен на 285-295 mOsm. От общия осмоларитет само 2 mOsm се дължат на протеини, разтворени в плазмата. По този начин основният компонент на плазмата, осигуряващ нейната осмоларност, са разтворените в нея натриеви и хлоридни йони (съответно около 140 и 100 mOsm).

Смята се, че вътреклетъчните и извънклетъчните моларни концентрации трябва да бъдат еднакви, въпреки качествените разлики в йонния състав вътре в клетката и в извънклетъчното пространство.

В съответствие с Международната система (SI) количеството вещества в разтвор обикновено се изразява в милимоли на 1 литър (mmol / l). Концепцията за "осмоларност", приета в чуждестранна и местна литература, е еквивалентна на концепцията за "моларност" или "моларна концентрация". Единиците meq се използват, когато искат да отразят електрическите връзки в разтвор; единицата "mmol" се използва за изразяване на моларната концентрация, т.е. общия брой частици в разтвор, независимо дали носят електрически заряд или са неутрални; Единиците mOsm са удобни за показване на осмотичната сила на разтвор. По същество понятията "mOsm" и "mmol" за биологични разтвори са идентични.

Електролитният състав на човешкото тяло. Натрият е предимно катион в извънклетъчната течност. Хлоридите и бикарбонатите са анионната електролитна група на извънклетъчното пространство. В клетъчното пространство определящият катион е калият, а анионната група е представена от фосфати, сулфати, протеини, органични киселини и в по-малка степен бикарбонати.

Анионите вътре в клетката обикновено са поливалентни и не проникват свободно през клетъчната мембрана. Единственият клетъчен катион, за който клетъчната мембрана е пропусклива и който присъства в клетката в свободно състояние в достатъчно количество, е калият.

Преобладаващата екстрацелуларна локализация на натрия се дължи на относително ниската му проникваща способност през клетъчната мембрана и специален механизъм за изместване на натрия от клетката - т. нар. натриева помпа. Хлоридният анион също е извънклетъчен компонент, но неговата потенциална способност за проникване през клетъчната мембрана е сравнително висока, тя не се реализира главно защото клетката има доста постоянен състав от фиксирани клетъчни аниони, които създават преобладаване на отрицателен потенциал в нея, изместване на хлориди. Енергията на натриевата помпа се осигурява от хидролизата на аденозин трифосфат (АТФ). Същата енергия насърчава движението на калий в клетката.

Контролни елементи на водно-електролитния баланс.Обикновено човек трябва да консумира толкова вода, колкото е необходимо, за да компенсира ежедневната си загуба през бъбреците и извънбъбречните пътища. Оптималната дневна диуреза е 1400-1600 ml. При нормални температурни условия и нормална влажност на въздуха тялото губи от 800 до 1000 ml вода през кожата и дихателните пътища - това са така наречените неусетни загуби. По този начин общата дневна екскреция на вода (загуба на урина и изпотяване) трябва да бъде 2200-2600 ml. Тялото е в състояние да покрие частично нуждите си чрез използване на образуваната в него метаболитна вода, чийто обем е около 150-220 ml. Нормалната балансирана дневна човешка потребност от вода е от 1000 до 2500 ml и зависи от телесното тегло, възрастта, пола и други обстоятелства. В хирургическата и реанимационната практика има три възможности за определяне на диурезата: събиране на дневна урина (при липса на усложнения и при леки пациенти), определяне на диуреза на всеки 8 часа (при пациенти, получаващи инфузионна терапия от всякакъв вид през деня) и определяне на почасова диуреза (при пациенти с тежко нарушение на водно-електролитния баланс, в шок и съмнение за бъбречна недостатъчност). Задоволителна диуреза за тежко болен пациент, която осигурява електролитния баланс на тялото и пълното отстраняване на токсините, трябва да бъде 60 ml / h (1500 ± 500 ml / ден).

Олигурия се счита за диуреза по-малка от 25-30 ml / h (по-малко от 500 ml / ден). В момента се разграничават преренална, бъбречна и постренална олигурия. Първият възниква в резултат на запушване на бъбречните съдове или неадекватно кръвообращение, вторият е свързан с паренхимна бъбречна недостатъчност, а третият с нарушение на изтичането на урина от бъбреците.

Клинични признаци на нарушения на водния баланс.При често повръщане или диария трябва да се предположи значителен дисбаланс на течности и електролити. Жаждата показва, че обемът на водата на пациента в извънклетъчното пространство е намален спрямо съдържанието на соли в него. Пациент с истинска жажда е в състояние бързо да елиминира липсата на вода. Загубата на чиста вода е възможна при пациенти, които не могат да пият сами (кома и др.), както и при пациенти, които са силно ограничени в пиенето без подходяща интравенозна компенсация.Загубата настъпва и при обилно изпотяване (висока температура), диария и осмотична диуреза (високо ниво на глюкоза при диабетна кома, употреба на манитол или урея).

Сухотата в аксиларната и слабинната област е важен симптом за загуба на вода и показва, че нейният дефицит в организма е поне 1500 ml.

Намаляването на тургора на тъканите и кожата се счита за показател за намаляване на обема на интерстициалната течност и необходимостта на тялото от въвеждане на солеви разтвори (нужда от натрий). Езикът при нормални условия има единичен повече или по-малко изразен среден надлъжен жлеб. При дехидратация се появяват допълнителни бразди, успоредни на медианата.

Телесното тегло, което се променя за кратки периоди от време (например след 1-2 часа), е индикатор за промени в извънклетъчната течност. Данните за определяне на телесното тегло обаче трябва да се интерпретират само във връзка с други показатели.

Промените в кръвното налягане и пулса се наблюдават само при значителна загуба на вода от тялото и са най-свързани с промени в BCC. Тахикардията е доста ранен признак за намаляване на кръвния обем.

Отокът винаги отразява увеличаване на обема на интерстициалната течност и показва, че общото количество натрий в тялото е увеличено. Въпреки това, отокът не винаги е силно чувствителен индикатор за натриевия баланс, тъй като разпределението на водата между съдовите и интерстициалните пространства обикновено се дължи на висок протеинов градиент между тези среди. Появата на едва забележима яма под налягане в областта на предната повърхност на подбедрицата с нормален протеинов баланс показва, че в тялото има излишък от най-малко 400 mmol натрий, т.е. повече от 2,5 литра интерстициална течност.

Жаждата, олигурията и хипернатремията са основните признаци на воден дефицит в организма.

Хипохидратацията е придружена от намаляване на CVP, което в някои случаи става отрицателно. В клиничната практика 60-120 mm вода се считат за нормални стойности за CVP. Изкуство. При претоварване с вода (хиперхидратация) показателите на CVP могат значително да надвишат тези цифри. Въпреки това, прекомерната употреба на кристалоидни разтвори понякога може да бъде придружена от претоварване на интерстициалното пространство с течност (включително интерстициален белодробен оток) без значително повишаване на CVP.

Загуба на течност и нейното патологично движение в тялото.Външни загуби на течности и електролити могат да възникнат при полиурия, диария, прекомерно изпотяване, както и при обилно повръщане, чрез различни хирургични дренажи и фистули или от повърхността на рани и кожни изгаряния. Вътрешното движение на течността е възможно с развитието на оток в наранени и заразени области, но се дължи главно на промяна в осмоларитета на течните среди - натрупване на течност в плевралната и коремната кухина с плеврит и перитонит, загуба на кръв в тъканите с обширни фрактури и движение на плазмата в наранени тъкани със синдром на смачкване, изгаряния или в областта на раната.

Специален вид вътрешно движение на течности е образуването на така наречените трансцелуларни басейни в стомашно-чревния тракт (чревна непроходимост, чревен инфаркт, тежка следоперативна пареза).

Областта на човешкото тяло, където течността временно се движи, обикновено се нарича "трето пространство" (първите две пространства са клетъчният и извънклетъчният воден сектор). Такова движение на течността, като правило, не предизвиква значителни промени в телесното тегло. Вътрешната секвестрация на течности се развива в рамките на 36-48 часа след операцията или след началото на заболяването и съвпада с максималните метаболитни и ендокринни промени в организма. След това процесът започва бавно да регресира.

Нарушение на водно-електролитния баланс. Дехидратация.Има три основни типа дехидратация: загуба на вода, остра дехидратация и хронична дехидратация.

Дехидратацията, дължаща се на първична загуба на вода (изчерпване на водата), възниква в резултат на интензивна загуба на чиста вода или течност с ниско съдържание на сол, т.е. хипотонична, например с треска и задух, с продължителна изкуствена вентилация на белите дробове чрез трахеостомия без адекватно овлажняване на дихателната смес , с обилно патологично изпотяване по време на треска, с елементарно ограничаване на приема на вода при пациенти в кома и критични състояния, както и в резултат на отделяне на големи количества слабо концентрирана урина при безвкусен диабет. Клинично се характеризира с тежко общо състояние, олигурия (при липса на безвкусен диабет), нарастваща хипертермия, азотемия, дезориентация, преминаваща в кома и понякога конвулсии. Жаждата се появява, когато загубата на вода достигне 2% от телесното тегло.

Лабораторно се установява повишаване на концентрацията на електролити в плазмата и повишаване на плазмения осмоларитет. Концентрацията на натрий в плазмата се повишава до 160 mmol/l или повече. Хематокритът също се повишава.

Лечението се състои в въвеждането на вода под формата на изотоничен (5%) разтвор на глюкоза. При лечението на всички видове нарушения на водно-електролитния баланс с помощта на различни разтвори, те се прилагат само интравенозно.

Остра дехидратация, дължаща се на загуба на извънклетъчна течност, възниква при остра обструкция на пилора, фистула на тънкото черво, улцерозен колит, както и при висока обструкция на тънкото черво и други състояния. Наблюдават се всички симптоми на дехидратация, прострация и кома, първоначалната олигурия се заменя с анурия, прогресира хипотония, развива се хиповолемичен шок.

Лабораторно се определят признаци на известно удебеляване на кръвта, особено в по-късните етапи. Обемът на плазмата намалява леко, съдържанието на плазмен протеин, хематокрит и в някои случаи съдържанието на плазмен калий се увеличава; по-често обаче хипокалиемията се развива бързо. Ако пациентът не получава специално инфузионно лечение, съдържанието на натрий в плазмата остава нормално. При загуба на голямо количество стомашен сок (например при многократно повръщане) се наблюдава намаляване на нивото на плазмените хлориди с компенсаторно повишаване на съдържанието на бикарбонат и неизбежно развитие на метаболитна алкалоза.

Загубената течност трябва да се възстанови бързо. Основата на преливаните разтвори трябва да бъдат изотонични физиологични разтвори. При компенсаторен излишък на HCO 3 в плазмата (алкалоза), изотоничен разтвор на глюкоза с добавяне на протеини (албумин или протеин) се счита за идеален заместващ разтвор. Ако причината за дехидратацията е била диария или фистула на тънкото черво, тогава очевидно съдържанието на HCO 3 в плазмата ще бъде ниско или близко до нормалното и заместващата течност трябва да се състои от 2/3 изотоничен разтвор на натриев хлорид и 1/3 от 4,5% разтвор на натриев бикарбонат. Към продължаващата терапия се добавя въвеждането на 1% разтвор на КО, прилага се до 8 g калий (само след възстановяване на диурезата) и изотоничен разтвор на глюкоза, 500 ml на всеки 6-8 часа.

Хроничната дехидратация със загуба на електролити (хроничен електролитен дефицит) възниква в резултат на прехода на острата дехидратация със загуба на електролити към хроничната фаза и се характеризира с обща дилуционна хипотония на извънклетъчната течност и плазмата. Клинично се характеризира с олигурия, обща слабост, понякога треска. Жажда почти никога не е там. Лабораторно се определя ниското съдържание на натрий в кръвта с нормален или леко повишен хематокрит. Съдържанието на калий и хлориди в плазмата има тенденция да намалява, особено при продължителна загуба на електролити и вода, например от стомашно-чревния тракт.

Лечението с хипертонични разтвори на натриев хлорид е насочено към елиминиране на дефицита на електролити в извънклетъчната течност, елиминиране на хипотонията на извънклетъчната течност, възстановяване на осмоларитета на плазмата и интерстициалната течност. Натриев бикарбонат се предписва само при метаболитна ацидоза. След възстановяване на плазмения осмоларитет се прилага 1% разтвор на KS1 до 2-5 g / ден.

Екстрацелуларната солна хипертония поради претоварване със сол възниква в резултат на прекомерно въвеждане на сол или протеинови разтвори в тялото с дефицит на вода. Най-често се развива при пациенти със сондово или сондово хранене, които са в неадекватно или безсъзнателно състояние. Хемодинамиката остава ненарушена за дълго време, диурезата остава нормална, в някои случаи е възможна умерена полиурия (хиперосмоларност). Има високо ниво на натрий в кръвта с поддържана нормална диуреза, понижение на хематокрита и повишаване на нивото на кристалоидите. Относителната плътност на урината е нормална или леко повишена.

Лечението се състои в ограничаване на количеството приложени соли и въвеждане на допълнителна вода през устата (ако е възможно) или парентерално под формата на 5% разтвор на глюкоза, като същевременно се намалява количеството на хранене чрез сонда или сонда.

Първичният излишък на вода (водна интоксикация) става възможен при погрешно въвеждане на излишни количества вода (под формата на изотоничен разтвор на глюкоза) в тялото при условия на ограничена диуреза, както и при прекомерно приложение на вода през устата или с многократно напояване на дебелото черво. Пациентите развиват сънливост, обща слабост, диурезата намалява, в по-късните етапи се появяват кома и конвулсии. Лабораторно определена хипонатриемия и хипоосмоларност на плазмата, но натриурезата остава нормална за дълго време. Общоприето е, че когато съдържанието на натрий намалява до 135 mmol / l в плазмата, има умерен излишък на вода спрямо електролитите. Основната опасност от водна интоксикация е подуване и оток на мозъка и последваща хипоосмоларна кома.

Лечението започва с пълно спиране на водната терапия. При водна интоксикация без дефицит на общ натрий в организма се предписва форсирана диуреза с помощта на салуретици. При липса на белодробен оток и нормална CVP се прилага 3% разтвор на NaCl до 300 ml.

Патология на електролитния метаболизъм.Хипонатриемия (плазмено съдържание на натрий под 135 mmol / l). 1. Тежки заболявания, протичащи със забавена диуреза (ракови процеси, хронични инфекции, декомпенсирани сърдечни пороци с асцит и отоци, чернодробни заболявания, хронично гладуване).

2. Посттравматични и следоперативни състояния (травми на костния скелет и меките тъкани, изгаряния, постоперативна секвестрация на течности).

3. Загуба на натрий по небъбречен път (многократно повръщане, диария, образуване на "трето пространство" при остра чревна непроходимост, чревни фистули, обилно изпотяване).

4. Неконтролирано използване на диуретици.

Тъй като хипонатриемията почти винаги е вторично състояние по отношение на основния патологичен процес, не съществува еднозначно лечение за него. Хипонатриемия, дължаща се на диария, многократно повръщане, фистула на тънкото черво, остра чревна обструкция, постоперативна секвестрация на течности и форсирана диуреза трябва да се лекуват с разтвори, съдържащи натрий и по-специално изотоничен разтвор на натриев хлорид; с хипонатриемия, която се е развила в условия на декомпенсирано сърдечно заболяване, въвеждането на допълнителен натрий в тялото не е препоръчително.

Хипернатриемия (плазмено съдържание на натрий над 150 mmol / l). 1. Дехидратация поради изчерпване на водата. Излишък на всеки 3 mmol/l натрий в плазмата над 145 mmol/l означава дефицит на 1 литър извънклетъчна вода K.

2. Претоварване на тялото със сол.

3. Безвкусен диабет.

Хипокалиемия (съдържание на калий под 3,5 mmol/l).

1. Загуба на стомашно-чревна течност, последвана от метаболитна алкалоза. Съпътстващата загуба на хлориди задълбочава метаболитната алкалоза.

2. Продължително лечение с осмотични диуретици или салуретици (манитол, урея, фуроземид).

3. Стресови състояния с повишена надбъбречна активност.

4. Ограничаване на приема на калий в следоперативния и посттравматичния период в комбинация със задържане на натрий в организма (ятрогенна хипокалиемия).

При хипокалиемия се прилага разтвор на калиев хлорид, чиято концентрация не трябва да надвишава 40 mmol / l. 1 g калиев хлорид, от който се приготвя разтвор за интравенозно приложение, съдържа 13,6 mmol калий. Дневна терапевтична доза - 60-120 mmol; Прилагат се и големи дози по показания.

Хиперкалиемия (съдържание на калий над 5,5 mmol / l).

1. Остра или хронична бъбречна недостатъчност.

2. Остра дехидратация.

3. Голяма травма, изгаряния или голяма операция.

4. Тежка метаболитна ацидоза и шок.

Нивото на калий от 7 mmol/l представлява сериозна заплаха за живота на пациента поради риск от сърдечен арест поради хиперкалиемия.

При хиперкалиемия е възможна и подходяща следната последователност от мерки.

1. Lasix IV (240 до 1000 mg). Дневната диуреза от 1 литър се счита за задоволителна (с нормална относителна плътност на урината).

2. 10% венозен разтвор на глюкоза (около 1 литър) с инсулин (1 единица на 4 g глюкоза).

3. За премахване на ацидоза - около 40-50 mmol натриев бикарбонат (около 3,5 g) в 200 ml 5% разтвор на глюкоза; при липса на ефект се прилагат още 100 mmol.

4. Калциев глюконат IV за намаляване на ефекта от хиперкалиемия върху сърцето.

5. При липса на ефект от консервативните мерки е показана хемодиализа.

Хиперкалциемия (плазмено ниво на калций над 11 mg%, или повече от 2,75 mmol / l, при многобройни проучвания) обикновено се появява при хиперпаратиреоидизъм или метастази на рак в костната тъкан. Специално отношение.

Хипокалциемия (плазмено ниво на калций под 8,5% или по-малко от 2,1 mmol / l) се наблюдава при хипопаратироидизъм, хипопротеинемия, остра и хронична бъбречна недостатъчност, при хипоксична ацидоза, остър панкреатит, както и при дефицит на магнезий в организма. Лечение - интравенозно приложение на калциеви препарати.

Хипохлоремия (плазмени хлориди под 98 mmol/l).

1. Плазмодилуция с увеличаване на обема на извънклетъчното пространство, придружено от хипонатриемия при пациенти с тежки заболявания, със задържане на вода в тялото. В някои случаи е показана хемодиализа с ултрафилтрация.

2. Загуба на хлориди през стомаха при многократно повръщане, както и при интензивна загуба на соли на други нива без адекватна компенсация. Обикновено се свързва с хипонатриемия и хипокалиемия. Лечението е въвеждането на хлорсъдържащи соли, главно KCl.

3. Неконтролирана диуретична терапия. Свързани с хипонатриемия. Лечението е преустановяване на диуретичната терапия и заместване на физиологичен разтвор.

4. Хипокалиемична метаболитна алкалоза. Лечение - венозно приложение на разтвори на KCl.

Хиперхлоремия (плазмени хлориди над 110 mmol / l), наблюдавана при изчерпване на водата, безвкусен диабет и увреждане на мозъчния ствол (в комбинация с хипернатриемия), както и след уретеросигмостомия поради повишена реабсорбция на хлор в дебелото черво. Специално отношение.

Основни физични и химични понятия:

Осмоларитет- единица концентрация на вещество, отразяваща съдържанието му в един литър разтворител.

Осмотичност- единица концентрация на вещество, отразяваща съдържанието му в един килограм разтворител.

Еквивалентност- индикатор, използван в клиничната практика за отразяване на концентрацията на вещества, които са в дисоциирана форма. Равен на броя милимоли, умножен по валентността.

Осмотичното наляганее налягането, което трябва да се приложи, за да се спре движението на водата през полупропусклива мембрана по градиент на концентрация.

В тялото на възрастен човек водата съставлява 60% от телесното тегло и се разпределя в три основни сектора: вътреклетъчен, извънклетъчен и междуклетъчен (чревна слуз, течност от серозни кухини, цереброспинална течност). Извънклетъчното пространство включва интраваскуларните и интерстициалните отделения. Капацитетът на извънклетъчното пространство е 20% от телесното тегло.

Регулирането на обемите на водните сектори се извършва по законите на осмозата, където натриевият йон играе основна роля, а концентрацията на урея и глюкоза също има значение. Осмоларността на кръвната плазма обикновено е равна на 282 –295 mOsm/ л. Изчислява се по формулата:

П осм = 2  Na +  +2  Да се +  +  Глюкоза +  урея

Горната формула отразява т.нар. изчислен осмоларитет, регулиран чрез съдържанието на изброените компоненти и количеството вода като разтворител.

Терминът измерен осмоларитет отразява действителната стойност, определена от инструменталния осмометър. Така че, ако измерената осмоларност надвишава изчислената, тогава в кръвната плазма циркулират неотчетени осмотично активни вещества, като декстран, етилов алкохол, метанол и др.

Натрият е основният йон в извънклетъчната течност. Нормалната му плазмена концентрация 135-145 mmol/l. 70% от общия натрий в организма участва интензивно в метаболитните процеси и 30% е свързан в костната тъкан. Повечето клетъчни мембрани са непропускливи за натрий. Неговият градиент се поддържа чрез активна екскреция от клетки от Na/K ATPase

В бъбреците 70% от целия натрий се реабсорбира в проксималните тубули и други 5% могат да се реабсорбират в дисталните тубули под действието на алдостерона.

Обикновено обемът на течността, постъпваща в тялото, е равен на обема на течността, отделена от него. Дневният обмен на течности е 2 - 2,5 литра (таблица 1).

Таблица 1 Приблизителен дневен баланс на течности

Допускане		Избор
път	Количество (ml)	път	Количество (ml)
Прием на течности
		изпотяване
Метаболизъм
Обща сума	2000 - 2500	Обща сума	2000 - 2500

Значително повишена загуба на вода при хипертермия (10 ml/kg за всеки градус над 37 0 C), тахипнея (10 ml/kg при дихателна честота  20), апаратно дишане без влага.

ДИШИДРИЯ

Патофизиология на нарушенията на водния метаболизъм.

Нарушенията могат да бъдат свързани с липса на течност (дехидратация) или с нейния излишък (хиперхидратация). От своя страна всяко от горните нарушения може да бъде изотонично (с нормална стойност на осмотичността на плазмата), хипотонично (когато осмоларитетът на плазмата е намален) и хипертоничен (осмоларитетът на плазмата значително надвишава допустимите граници на нормата).

Изотонична дехидратация - отбелязват се както дефицит на вода, така и дефицит на сол. Плазменият осмоларитет е нормален (270-295 mosm/l). Извънклетъчното пространство страда, намалява се от хиповолемия. Наблюдава се при пациенти с увреждания на стомашно-чревния тракт (повръщане, диария, фистули), загуба на кръв, перитонит и изгаряне, полиурия, при неконтролирана употреба на диуретици.

Хипертоничната дехидратация е състояние, характеризиращо се с абсолютен или преобладаващ дефицит на течности с повишен осмоларитет на плазмата. Na > 150 mmol/l, плазмен осмоларитет > 290 mosm/l. Наблюдава се при недостатъчен прием на вода (неадекватно сондово хранене - 100 ml вода на 100 kcal), стомашно-чревни заболявания, загуба на хипотонична течност - пневмония, трахеобронхит, фебрилитет, трахеостомия, полиурия, осмодиуреза при безвкусен диабет.

Хипотонична дехидратация - има недостиг на вода с преобладаваща загуба на електролити. Извънклетъчното пространство е намалено и клетките са пренаситени с вода. Na<13О ммоль/л, осмолярность плазмы < 275мосм/л. Наблюдается при состояниях, связанных с потерей солей (болезнь Аддисона, применение диуретиков, слабительных, осмодиурез, диета, бедная натрием), при введении избыточного количества инфузионных растворов, не содержащих электролиты (глюкоза, коллоиды).

Недостиг на вода.Причината за недостига на вода може да бъде или недостатъчно снабдяване, или прекомерни загуби. Липсата на доходи е доста рядка в клиничната практика.

Причини за увеличаване на загубите на вода:

1. Безвкусен диабет

Централна

Нефрогенен

2. Прекомерно изпотяване

3. Профузна диария

4. Хипервентилация

В този случай загубата не е чиста вода, а хипотонична течност. Увеличаването на осмоларитета на извънклетъчната течност причинява движението на вътреклетъчната вода в съдовете, но това не компенсира напълно хиперосмоларитета, което повишава нивото на антидиуретичния хормон (ADH). Тъй като такава дехидратация е частично компенсирана от вътреклетъчния сектор, клиничните признаци ще бъдат леки. Ако причината не е загуба на бъбрек, тогава урината става концентрирана.

Централният безвкусен диабет често се появява след неврохирургия и ЧМТ. Причината е увреждане на хипофизната жлеза или хипоталамуса, което се изразява в намаляване на синтеза на ADH. Заболяването се характеризира с полидипсия и полиурия без глюгозурия. Осмоларитетът на урината е по-нисък от осмоларитета на плазмата.

Нефрогенният безвкусен диабет се развива най-често вторично, като следствие от хронично бъбречно заболяване и понякога като страничен ефект на нефротоксични лекарства (амфотерицин В, литий, демеклоциклин, манитол). Причината се крие в намаляването на чувствителността на рецепторите на бъбречните тубули към вазопресин. Клиничните прояви на заболяването са същите и диагнозата се потвърждава от липсата на намаляване на скоростта на диурезата с въвеждането на ADH.

натриев дефицит.

Причините за дефицит на натрий могат да бъдат както прекомерното му отделяне, така и недостатъчният му прием. Екскрецията от своя страна може да стане през бъбреците, червата и кожата.

Причини за недостиг на натрий:

1. Загуба на бъбрек

Полиурична фаза на остра бъбречна недостатъчност;

Използването на диуретици

Минералокортикоиден дефицит

Осмодиуреза (например при захарен диабет)

2. Загуба на кожа

дерматит;

Кистозна фиброза.

3. Загуби през червата

Чревна непроходимост, перитонит.

4. Загуби на богата на соли течност, компенсирана от безсолни разтвори (профузна диария с компенсация с 5% разтвор на глюкоза).

Натрият може да се загуби в състава на хипо- или изотоничната течност. И в двата случая се наблюдава намаляване на обема на извънклетъчното пространство, което води до дразнене на воломорецепторите и освобождаване на алдостерон. Повишеното задържане на натрий причинява увеличаване на секрецията на протони в лумена на тубула на нефрона и реабсорбцията на бикарбонатни йони (вижте бъбречните механизми на регулиране на киселинно-алкалния баланс), т.е. причинява метаболитна алкалоза.

При загуба на натрий концентрацията му в плазмата не отразява общото съдържание в тялото, тъй като зависи от съпътстващата загуба на вода. Така че, ако се загуби в състава на хипотоничната течност, тогава плазмената концентрация ще бъде над нормата, а загубите в комбинация със задържане на вода ще бъдат по-ниски. Загубата на еквивалентни количества натрий и вода няма да повлияе на съдържанието му в плазмата. Диагнозата на преобладаването на загубите на вода и натрий е представена в таблица 2.

Таблица 2. Диагностика на преобладаващи загуби на вода или натрий

В случай на преобладаване на загубите на вода, осмоларността на извънклетъчната течност се увеличава, което води до прехвърляне на вода от клетките към интерстициума и съдовете. Поради това клиничните признаци ще бъдат изразени по-малко ясно.

Най-типичният случай е загубата на натрий в изотоничната течност (изотонична дехидратация). В зависимост от степента на дехидратация на извънклетъчния сектор в клиничната картина се разграничават три степени на дехидратация (Таблица 3).

Таблица 3: Клинична диагноза на степента на дехидратация.

Излишна вода.

Излишната вода е свързана с нарушено отделяне, т.е. бъбречна недостатъчност. Способността на здравите бъбреци да отделят вода е 20 ml / h, следователно, ако тяхната функция не е нарушена, излишната вода поради прекомерния прием е практически изключена. Клиничните признаци на водна интоксикация се дължат предимно на мозъчен оток. Опасността от появата му възниква, когато концентрацията на натрий достигне 120 mmol / l.

Биологична химия Лелевич Владимир Валерианович

Глава 29

Разпределение на течности в тялото

За да изпълняват специфични функции, клетките се нуждаят от стабилна среда, включително стабилно снабдяване с хранителни вещества и постоянно отделяне на метаболитни продукти. Течностите формират основата на вътрешната среда на тялото. Те представляват 60-65% от телесното тегло. Всички телесни течности се разпределят между две основни течни отделения: вътреклетъчно и извънклетъчно.

Вътреклетъчната течност е течността, съдържаща се в клетките. При възрастни вътреклетъчната течност представлява 2/3 от общата течност или 30-40% от телесното тегло. Извънклетъчната течност е течност, намираща се извън клетките. При възрастни извънклетъчната течност представлява 1/3 от общата течност или 20-25% от телесното тегло.

Извънклетъчната течност е разделена на няколко вида:

1. Интерстициална течност - течност, която обгражда клетките. Лимфата е интерстициална течност.

2. Интраваскуларна течност - течност, разположена вътре в съдовото легло.

3. Трансцелуларна течност, съдържаща се в специализирани телесни кухини. Трансцелуларната течност включва цереброспинални, перикардни, плеврални, синовиални, вътреочни и храносмилателни сокове.

Състав на течности

Всички течности са съставени от вода и вещества, разтворени в нея.

Водата е основният компонент на човешкото тяло. При възрастните мъже водата е 60%, а при жените – 55% от телесното тегло.

Факторите, влияещи върху количеството вода в тялото, включват.

1. Възраст. По правило количеството вода в тялото намалява с възрастта. При новородено количеството на водата е 70% от телесното тегло, на възраст 6 - 12 месеца - 60%, при възрастни хора - 45 - 55%. Намаляването на количеството вода с възрастта се дължи на намаляване на мускулната маса.

2. Мастни клетки. Те съдържат малко вода, така че количеството вода в тялото намалява с увеличаване на съдържанието на мазнини.

3. Пол. Женското тяло има относително по-малко вода, тъй като съдържа относително повече мазнини.

разтворени вещества

Телесните течности съдържат два вида разтворени вещества, неелектролити и електролити.

1. Неелектролити. Вещества, които не се дисоциират в разтвор и се измерват чрез маса (напр. mg на 100 ml). Клинично важните неелектролити включват глюкоза, урея, креатинин, билирубин.

2. Електролити. Вещества, които се дисоциират в разтвор на катиони и аниони и тяхното съдържание се измерва в милиеквиваленти на литър [meq/l]. Електролитният състав на течностите е представен в таблицата.

Таблица 29.1. Основни електролити в телесните течности (показани са средни стойности)

Съдържание на електролити, meq/l	извънклетъчна течност		вътреклетъчна течност
	плазма	интерстициален
Na+	140	140	10
К+	4	4	150
Ca2+	5	2,5	0
Cl-	105	115	2
PO 4 3-	2	2	35
HCO3-	27	30	10

Основните извънклетъчни катиони са Na +, Ca 2+ и вътреклетъчните K +, Mg 2+. Извън клетката преобладават анионите Cl -, HCO 3 -, а основният анион на клетката е PO 4 3-. Интраваскуларните и интерстициалните течности имат същия състав, тъй като капилярният ендотел е свободно пропусклив за йони и вода.

Разликата в състава на извънклетъчните и вътреклетъчните течности се дължи на:

1. Непропускливостта на клетъчната мембрана за йони;

2. Функционирането на транспортните системи и йонните канали.

Характеристики на течности

В допълнение към състава, общите характеристики (параметри) на течностите са важни. Те включват: обем, осмоларност и рН.

Обемът на течностите.

Обемът на течността зависи от количеството вода, което в момента присъства в определено пространство. Въпреки това, водата преминава пасивно, главно поради Na +.

Телесните течности на възрастните имат обем от:

1. Вътреклетъчна течност - 27 l

2. Извънклетъчна течност - 15 л

Интерстициална течност - 11 л

Плазма - 3л

Трансцелуларна течност - 1 литър.

Вода, биологична роля, воден обмен

Водата в тялото съществува в три състояния:

1. Конституционна (силно свързана) вода, влиза в структурата на протеини, мазнини, въглехидрати.

2. Слабо свързана вода на дифузионни слоеве и външни хидратационни обвивки на биомолекули.

3. Свободната подвижна вода е среда, в която се разтварят електролити и неелектролити.

Съществува състояние на динамично равновесие между свързаната и свободната вода. Така че синтезът на 1 g гликоген или протеин изисква 3 g H 2 O, който преминава от свободно състояние в свързано.

Водата в тялото изпълнява следните биологични функции:

1. Разтворител на биологични молекули.

2. Метаболитни – участие в биохимични реакции (хидролиза, хидратация, дехидратация и др.).

3. Структурни – осигуряващи структурен слой между полярните групи в биологичните мембрани.

4. Механичен - допринася за запазване на вътреклетъчното налягане, клетъчната форма (тургор).

5. Регулатор на топлинния баланс (съхранение, разпределение, отдаване на топлина).

6. Транспорт - осигуряване на преноса на разтворените вещества.

Воден обмен

Дневната нужда от вода за възрастен човек е около 40 ml на 1 kg тегло или около 2500 ml. Времето на престой на водна молекула в тялото на възрастен човек е около 15 дни, в тялото на бебе - до 5 дни. Обикновено има постоянен баланс между натрупването и загубата на вода (фиг. 29.1).

Ориз. 29.1 Воден баланс (външен воден обмен) на тялото.

Забележка.Загубата на вода през кожата се състои от:

1. незабележима загуба на вода - изпарение от повърхността на кожата със скорост 6 ml / kg маса / час. При новородените скоростта на изпарение е по-голяма. Тези загуби на вода не съдържат електролити.

2. значителна загуба на вода - изпотяване, при което се губят вода и електролити.

Регулиране на обема на извънклетъчната течност

Могат да се наблюдават значителни колебания в обема на интерстициалната част на извънклетъчната течност без изразен ефект върху функциите на тялото. Съдовата част на извънклетъчната течност е по-малко устойчива на промени и трябва да бъде внимателно контролирана, за да се гарантира, че тъканите са адекватно снабдени с хранителни вещества, като същевременно непрекъснато отстраняват метаболитните продукти. Обемът на извънклетъчната течност зависи от количеството натрий в тялото, така че регулирането на обема на извънклетъчната течност е свързано с регулирането на натриевия метаболизъм. Централна част от тази регулация е алдостеронът.

Алдостеронът действа върху главните клетки на събирателните канали, т.е. дисталната част на бъбречните тубули - на мястото, където около 90% от филтрирания натрий се реабсорбира. Алдостеронът се свързва с вътреклетъчните рецептори, стимулира генната транскрипция и протеиновия синтез, които отварят натриевите канали в апикалната мембрана. В резултат на това повишено количество натрий навлиза в главните клетки и активира Na +, K + - АТФ-аза на базолатералната мембрана. Повишеният транспорт на K + в клетката в замяна на Na + води до повишена секреция на K + през калиеви канали в лумена на тубула.

Ролята на ренин-ангиотензиновата система

Ренин-ангиотензиновата система играе важна роля в регулирането на осмоларитета и обема на извънклетъчната течност.

Активиране на системата

С намаляване на кръвното налягане в аферентните артериоли на бъбреците, ако съдържанието на натрий в дисталните тубули намалява в гранулираните клетки на юкстагломеруларния апарат на бъбреците, протеолитичният ензим ренин се синтезира и секретира в кръвта. По-нататъшното активиране на системата е показано на фиг. 29.2.

Ориз. 29.2. Активиране на системата ренин-ангиотензин.

Предсърден натриуретичен фактор

Предсърдният натриуретичен фактор (ANF) се синтезира от предсърдията (главно дясното). PNP е пептид и се освобождава в отговор на всяко събитие, водещо до увеличаване на обема или повишаване на налягането за съхранение на сърцето. PNP, за разлика от ангиотензин II и алдостерон, намалява съдовия обем и кръвното налягане.

Хормонът има следните биологични ефекти:

1. Повишава отделянето на натрий и вода от бъбреците (поради повишена филтрация).

2. Намалява синтеза на ренин и освобождаването на алдостерон.

3. Намалява освобождаването на ADH.

4. Предизвиква директна вазодилатация.

Нарушения на водно-електролитния метаболизъм и киселинно-алкалния баланс

Дехидратация.

Дехидратацията (дехидратация, водна недостатъчност) води до намаляване на обема на извънклетъчната течност - хиповолемия.

Развива се поради:

1. Ненормална загуба на течност през кожата, бъбреците, стомашно-чревния тракт.

2. Намален прием на вода.

3. Движение на течност в третото пространство.

Изразеното намаляване на обема на извънклетъчната течност може да доведе до хиповолемичен шок. Продължителната хиповемия може да причини развитие на бъбречна недостатъчност.

Има 3 вида дехидратация:

1. Изотоничен - равномерна загуба на Na + и H 2 O.

2. Хипертоник - липса на вода.

3. Хипотоничен - липса на течност с преобладаване на липсата на Na +.

В зависимост от вида на загубата на течности, дехидратацията е придружена от намаляване или повишаване на осмоларитета, нивата на COR, Na + и K +.

Отокът е едно от най-тежките нарушения на водно-електролитния метаболизъм. Отокът е излишно натрупване на течност в интерстициалното пространство, като например в краката или белодробния интерстициум. В този случай се получава подуване на основното вещество на съединителната тъкан. Едематозната течност винаги се образува от кръвна плазма, която при патологични условия не е в състояние да задържа вода.

Отокът се развива поради действието на фактори:

1. Намаляване на концентрацията на албумин в кръвната плазма.

2. Повишаване на нивото на ADH, алдостерон, причиняващ задържане на вода, натрий.

3. Повишена капилярна пропускливост.

4. Повишаване на капилярното хидростатично кръвно налягане.

5. Излишък или преразпределение на натрий в организма.

6. Нарушение на кръвообращението (например сърдечна недостатъчност).

Нарушения на киселинно-алкалния баланс

Нарушения възникват, когато механизмите за поддържане на CR не са в състояние да предотвратят смени. Могат да се наблюдават две крайни състояния. Ацидоза - повишаване на концентрацията на водородни йони или загуба на основи, което води до намаляване на pH. Алкалоза - повишаване на концентрацията на основи или намаляване на концентрацията на водородни йони, причиняващо повишаване на pH.

Промените в pH на кръвта под 7,0 или над 8,8 причиняват смъртта на организма.

Три форми на патологични състояния водят до нарушение на COR:

1. Нарушение на отделянето на въглероден диоксид от белите дробове.

2. Прекомерно производство на киселинни продукти от тъканите.

3. Нарушения на екскрецията на основи с урина, изпражнения.

От гледна точка на механизмите на развитие се разграничават няколко вида COR нарушения.

Респираторна ацидоза - причинява се от повишаване на pCO 2 над 40 mm. rt. st поради хиповентилация при заболявания на белите дробове, централната нервна система, сърцето.

Респираторна алкалоза - характеризира се с намаляване на pCO 2 по-малко от 40 mm. rt. Чл., е резултат от увеличаване на алвеоларната вентилация и се наблюдава при психическа възбуда, белодробни заболявания (пневмония).

Метаболитната ацидоза е следствие от първично намаляване на бикарбонатите в кръвната плазма, което се наблюдава при натрупване на нелетливи киселини (кетоацидоза, лактатна ацидоза), загуба на основи (диария) и намаляване на отделянето на киселина от бъбреците .

Метаболитна алкалоза - възниква при повишаване на нивото на бикарбонат в кръвната плазма и се наблюдава при загуба на киселинно съдържание на стомаха по време на повръщане, употреба на диуретици, синдром на Кушинг.

Минерални компоненти на тъканите, биологични функции

Повечето от елементите, открити в природата, са открити в човешкото тяло.

По количествено съдържание в организма те могат да се разделят на 3 групи:

1. Микроелементи - съдържанието в тялото е повече от 10–2%. Те включват - натрий, калий, калций, хлорид, магнезий, фосфор.

2. Микроелементи - съдържание в организма от 10-2% до 10-5%. Те включват цинк, молибден, йод, мед и др.

3. Ултрамикроелементи - съдържанието в тялото е под 10–5%, например сребро, алуминий и др.

В клетките минералите са под формата на йони.

Основни биологични функции

1. Структурни - участват в образуването на пространствените структури на биополимерите и други вещества.

2. Кофактор - участие в образуването на активни центрове на ензими.

3. Осмотична – поддържаща осмоларитета и обема на течностите.

4. Биоелектрически - генериране на мембранен потенциал.

5. Регулаторни – инхибиране или активиране на ензимите.

6. Транспорт - участие в преноса на кислород, електрони.

Натрий, биологична роля, метаболизъм, регулация

Биологична роля:

1. Поддържане на водния баланс и осмотичността на извънклетъчната течност;

2. Поддържане на осмотично налягане, обем на извънклетъчната течност;

3. Регулиране на киселинно-алкалния баланс;

4. Поддържане на нервно-мускулна възбудимост;

5. Предаване на нервен импулс;

6. Вторичен активен транспорт на вещества през биологични мембрани.

Човешкото тяло съдържа около 100 g натрий, който се разпределя главно в извънклетъчната течност. Натрият се доставя с храната в количество 4-5 g на ден и се абсорбира в проксималните части на тънките черва. T? (половин време на обмен) за възрастни 11-13 дни. Натрият се екскретира от тялото с урина (3,3 g/ден), пот (0,9 g/ден), изпражнения (0,1 g/ден).

регулиране на обмена

Основната регулация на метаболизма се осъществява на нивото на бъбреците. Те са отговорни за отделянето на излишния натрий и допринасят за запазването му в случай на дефицит.

Бъбречна екскреция:

1. повишават: ангиотензин-II, алдостерон;

2. намалява PNF.

Калий, биологична роля, метаболизъм, регулация

Биологична роля:

1. участие в поддържането на осмотичното налягане;

2. участие в поддържането на киселинно-алкалния баланс;

3. провеждане на нервен импулс;

4. поддържане на нервно-мускулна възбуда;

5. свиване на мускули, клетки;

6. активиране на ензими.

Калият е основният вътреклетъчен катион. Човешкото тяло съдържа 140 g калий. Всеки ден с храната се доставят около 3-4 g калий, който се абсорбира в проксималните части на тънките черва. T? калий - около 30 дни. Екскретира се с урина (3 g / ден), изпражнения (0,4 g / ден), след това (0,1 g / ден).

регулиране на обмена

Въпреки ниското съдържание на K + в плазмата, концентрацията му се регулира много строго. Навлизането на K + в клетките се засилва от адреналин, алдостерон, инсулин и ацидоза. Общият баланс на K + се регулира на нивото на бъбреците. Алдостеронът засилва освобождаването на K+ чрез стимулиране на секрецията на калиеви канали. При хипокалиемия регулаторните възможности на бъбреците са ограничени.

Калций, биологична роля, метаболизъм, регулация

Биологична роля:

1. структура на костна тъкан, зъби;

2. мускулна контракция;

3. възбудимост на нервната система;

4. вътреклетъчен медиатор на хормоните;

5. кръвосъсирване;

6. активиране на ензими (трипсин, сукцинат дехидрогеназа);

7. секреторна активност на жлезистите клетки.

Тялото съдържа около 1 kg калций: в костите - около 1 kg, в меките тъкани, главно извънклетъчно - около 14 g. 1 g на ден се доставя с храната и 0,3 g / ден се усвоява. T? за калций, съдържащ се в тялото около 6 години, за калций в костите на скелета - 20 години.

Калцият се намира в кръвната плазма в две форми:

1. недифундиращ, свързан с протеини (албумин), биологично неактивен - 40%.

2. дифузионен, състоящ се от 2 фракции:

Йонизирани (свободни) - 50%;

Комплекс, свързан с аниони: фосфат, цитрат, карбонат - 10%.

Всички форми на калций са в динамично обратимо равновесие. Физиологична активност има само йонизираният калций. Калцият се екскретира от тялото: с изпражнения - 0,7 g / ден; с урина 0,2 g/ден; с пот 0,03 g/ден.

регулиране на обмена

При регулирането на метаболизма на Ca 2+ имат значение 3 фактора:

1. Паратиреоиден хормон - увеличава отделянето на калций от костната тъкан, стимулира реабсорбцията в бъбреците и чрез активиране на превръщането на витамин D в неговата форма D 3 повишава абсорбцията на калций в червата.

2. Калцитонин – намалява отделянето на Ca 2+ от костната тъкан.

3. Активната форма на витамин D - витамин D 3 стимулира усвояването на калций в червата. В крайна сметка действието на паратироидния хормон и витамин D е насочено към повишаване на концентрацията на Са2+ в извънклетъчната течност, включително плазмата, а действието на калцитонина е насочено към понижаване на тази концентрация.

Фосфор, биологична роля, метаболизъм, регулация

Биологична роля:

1. образуване (заедно с калция) на структурата на костната тъкан;

2. структура на ДНК, РНК, фосфолипиди, коензими;

3. образуване на макроерги;

4. фосфорилиране (активиране) на субстрати;

5. поддържане на киселинно-алкалния баланс;

6. регулиране на метаболизма (фосфорилиране, дефосфорилиране на протеини, ензими).

Тялото съдържа 650 g фосфор, от които 8,5% е в скелета, 14% в клетките на меките тъкани и 1% в извънклетъчната течност. Доставят се приблизително 2 g на ден, от които се усвояват до 70%. T? калций на меките тъкани - 20 дни, скелет - 4 години. Фосфорът се екскретира: с урина - 1,5 g / ден, с изпражнения - 0,5 g / ден, с пот - около 1 mg / ден.

регулиране на обмена

Паратироидният хормон подобрява освобождаването на фосфор от костната тъкан и екскрецията му в урината, а също така увеличава абсорбцията в червата. Обикновено концентрацията на калций и фосфор в кръвната плазма се променя в обратна посока. Не винаги обаче. При хиперпаратиреоидизъм нивата и на двете са повишени, докато при детския рахит концентрациите и на двете са намалени.

Основни микроелементи

Основните микроелементи са микроелементи, без които тялото не може да расте, да се развива и да завърши естествения си жизнен цикъл. Основните елементи включват: желязо, мед, цинк, манган, хром, селен, молибден, йод, кобалт. За тях са установени основните биохимични процеси, в които участват. Характеристиките на жизненоважните микроелементи са дадени в таблица 29.2.

Таблица 29.2. Основни микроелементи, кратко описание.

микро елемент	Съдържание в тялото (средно)	Основни функции
Мед	100 мг	Компонент на оксидазите (цитохромоксидаза), участие в синтеза на хемоглобин, колаген, имунни процеси.
Желязо	4,5 гр	Компонент на хем-съдържащи ензими и протеини (Hb, Mb и др.).
йод	15 мг	Необходим за синтеза на хормони на щитовидната жлеза.
Кобалт	1,5 мг	Компонент на витамин B12.
хром	15 мг	Участва в свързването на инсулина с рецепторите на клетъчната мембрана, образува комплекс с инсулина и стимулира проявата на неговата активност.
Манган	15 мг	Кофактор и активатор на много ензими (пируват киназа, декарбоксилази, супероксиддисмутаза), участие в синтеза на гликопротеини и протеогликани, антиоксидантно действие.
Молибден	10 мг	Кофактор и активатор на оксидазите (ксантин оксидаза, серин оксидаза).
Селен	15 мг	Той е част от селенопротеините, глутатион пероксидазата.
Цинк	1,5 гр	Ензимен кофактор (LDH, карбоанхидраза, РНК и ДНК полимераза).

От книгата ЧОВЕКЪТ ​​- ти, аз и изконното автор Линдблад Ян

Глава 14 Хомо еректус. Развитие на мозъка. Произходът на речта. интонация. речеви центрове. Глупост и интелигентност. Смях-плач, техният произход. Споделяне на информация в група. Homo erectus се оказа много пластичен „велик човек“: за повече от милион години от своето съществуване той винаги

От книгата Поддръжка на живота на екипажите на самолети след принудително кацане или пръскане (без илюстрации) автор Волович Виталий Георгиевич

От книгата Поддръжка на живота на екипажите на самолети след принудително кацане или падане [с илюстрации] автор Волович Виталий Георгиевич

От книгата Спри, кой води? [Биология на човешкото поведение и други животни] автор Жуков. Дмитрий Анатолиевич

ВЪГЛЕХИДРАТЕН МЕТАБОЛИЗЪМ Трябва още веднъж да се подчертае, че процесите, протичащи в тялото, са едно цяло и само за удобство на представянето и лесното възприемане се разглеждат в учебници и ръководства в отделни глави. Това важи и за разделянето на

От книгата Приказки за биоенергията автор Скулачев Владимир Петрович

Глава 2. Какво е енергиен обмен? Как клетката получава и използва енергия За да живеете, трябва да работите. Тази светска истина е напълно приложима за всички живи същества. Всички организми, от едноклетъчни микроби до висши животни и хора, непрекъснато произвеждат

От книгата Биология. Обща биология. 10 клас. Базово ниво на автор Сивоглазов Владислав Иванович

16. Метаболизъм и преобразуване на енергия. Енергиен метаболизъм Запомнете! Какво е метаболизъм? От кои два взаимносвързани процеса се състои?

От книгата Съвременното състояние на биосферата и екологичната политика автор Колесник Ю. А.

7.6. Обмен на азот Азотът, въглеродът, кислородът и водородът са основните химични елементи, без които (поне в нашата слънчева система) животът не би възникнал. Азотът в свободно състояние е химически инертен и е най

От книгата Тайните на човешката наследственост автор Афонкин Сергей Юриевич

Метаболизъм Нашите болести са все същите като преди хиляди години, но лекарите са намерили по-скъпи имена за тях. Народна мъдрост - Повишеният холестерол се предава по наследство - Ранната смърт и гените, отговорни за усвояването на холестерола - Предава ли се по наследство

От книгата Биологична химия автор Лелевич Владимир Валерианович

Глава 10 Биологично окисляване Живите организми от гледна точка на термодинамиката са отворени системи. Възможен е обмен на енергия между системата и околната среда, който се осъществява в съответствие със законите на термодинамиката. Всеки органичен

От книгата на автора

Метаболизъм на витамините Нито един от витамините не изпълнява функциите си в метаболизма във формата, в която идва от храната. Етапи на витаминния метаболизъм: 1. абсорбция в червата с участието на специални транспортни системи; 2. транспорт до местата за депониране или депониране с

От книгата на автора

Глава 16. Тъкани и храна Въглехидрати - Метаболизъм и функции Въглехидратите са част от живите организми и заедно с протеините, липидите и нуклеиновите киселини определят спецификата на тяхната структура и функциониране. Въглехидратите участват в много метаболитни процеси, но преди

От книгата на автора

Глава 18 Метаболизъм на гликогена Гликогенът е основният резервен полизахарид в животинските тъкани. Това е разклонен глюкозен хомополимер, в който глюкозните остатъци са свързани в линейни участъци чрез α-1,4-гликозидни връзки и в точките на разклоняване чрез α-1,6-гликозидни връзки.

От книгата на автора

Глава 20. Обмяна на триацилглицероли и мастни киселини Яденето на човек понякога се случва на значителни интервали, така че тялото е развило механизми за съхраняване на енергия. TAG (неутралните мазнини) са най-полезната и основна форма за съхранение на енергия.

От книгата на автора

Глава 21. Метаболизъм на сложни липиди Комплексните липиди включват такива съединения, които в допълнение към липидите съдържат и нелипиден компонент (протеин, въглехидрат или фосфат). Съответно има протеолипиди, гликолипиди и фосфолипиди. За разлика от обикновените липиди,

От книгата на автора

Глава 23 Динамичното състояние на телесните протеини Значението на аминокиселините за организма се състои преди всичко във факта, че те се използват за синтеза на протеини, чийто метаболизъм заема специално място в процесите на метаболизма между тялото и

От книгата на автора

Глава 26 Друг източник на тези молекули може да са нуклеиновите киселини на техните собствени тъкани и храна, но тези източници имат само

Регулиране на водно-солевия метаболизъм , като повечето физиологични регулации, той включва аферентни, централни и еферентни връзки. Аферентната връзка е представена от маса рецепторни апарати на съдовото легло, тъкани и органи, които възприемат промени в осмотичното налягане, обема на течностите и техния йонен състав. В резултат на това в централната нервна система се създава цялостна картина на състоянието на водно-солевия баланс в организма. И така, с повишаване на концентрацията на електролити и намаляване на обема на циркулиращата течност (хиповолемия) се появява чувство на жажда, а с увеличаване на обема на циркулиращата течност (хиперволемия) тя намалява. Последствието от централния анализ е промяна в поведението при пиене и хранене, преструктуриране на стомашно-чревния тракт и отделителната система (предимно бъбречната функция), осъществявани чрез еферентни връзки на регулиране. Последните са представени от нервни и в по-голяма степен хормонални влияния. Увеличаването на обема на циркулиращата течност поради повишено съдържание на вода в кръвта (хидремия) може да бъде компенсаторно, настъпващо, например, след масивна загуба на кръв. Хидремията с автохемодилатация е един от механизмите за възстановяване на съответствието на обема на циркулиращата течност с капацитета на съдовото легло. Патологичната хидремия е следствие от нарушение на водно-солевия метаболизъм, например при бъбречна недостатъчност и др. Здрав човек може да развие краткотрайна физиологична хидремия след приемане на големи количества течност.

Освен постоянния обмен на вода между тялото и околната среда, важен е обменът на вода между вътреклетъчния, извънклетъчния сектор и кръвната плазма. Трябва да се отбележи, че механизмите на обмен на вода и електролити между секторите не могат да бъдат сведени само до физични и химични процеси, тъй като разпределението на водата и електролитите също е свързано с функционирането на клетъчните мембрани. Най-динамичен е интерстициалният сектор, който засяга предимно загубата, натрупването и преразпределението на водата и промените в електролитния баланс. Важни фактори, влияещи върху разпределението на водата между съдовия и интерстициалния сектор, е степента на пропускливост на съдовата стена, както и съотношението и взаимодействието на хидродинамичните налягания на секторите. В плазмата съдържанието на протеин е 65-80 g/l, а в интерстициалния сектор само 4 g/l. Това създава постоянна разлика в колоидно-осмотичното налягане между секторите, което осигурява задържането на вода в съдовото русло. Ролята на хидродинамичните и онкотичните фактори във водообмена между секторите е показана още през 1896 г. Американският физиолог Е. Старлинг: преходът на течната част на кръвта в интерстициалното пространство и обратно се дължи на факта, че в артериалното капилярно легло ефективното хидростатично налягане е по-високо от ефективното онкотично налягане и обратно във венозния капилярна.

Хуморалната регулация на водно-електролитния баланс в организма се осъществява от следните хормони:

Антидиуретичен хормон (ADH, вазопресин), действа върху събирателните канали и дисталните тубули на бъбреците, като повишава реабсорбцията на вода;
- натриуретичен хормон (предсърден натриуретичен фактор, PNF, атриопептин), разширява аферентните артериоли в бъбреците, което увеличава бъбречния кръвен поток, скоростта на филтрация и екскрецията на Na +; инхибира освобождаването на ренин, алдостерон и ADH;
- системата ренин-ангиотензин-алдостерон стимулира реабсорбцията на Na + в бъбреците, което води до задържане на NaCl в тялото и повишава осмотичното налягане на плазмата, което определя забавянето на екскрецията на течности.

- паратиреоидният хормон увеличава усвояването на калий от бъбреците и червата и отделянето на фосфати и повишава реабсорбцията на калций.

Съдържанието на натрий в организма се регулира основно от бъбреците под контрола на централната нервна система чрез специфични натриорецептори. отговарящи на промените в съдържанието на натрий в телесните течности, както и обеморецептори и осморецептори, отговарящи съответно на промени в обема на циркулиращата течност и осмотичното налягане на извънклетъчната течност. Съдържанието на натрий в организма се контролира от системата ренин-ангиотензин, алдостерон, натриуретични фактори. С намаляване на съдържанието на вода в тялото и повишаване на осмотичното налягане на кръвта се увеличава секрецията на вазопресин (антидиуретичен хормон), което води до увеличаване на обратната абсорбция на вода в бъбречните тубули. Увеличаването на задържането на натрий от бъбреците причинява алдостерон, а увеличаването на екскрецията на натрий причинява натриуретични хормони или натриуретични фактори (атриопептиди, простагландини, уабаиноподобно вещество).

Състоянието на водно-солевия метаболизъм до голяма степен определя съдържанието на Cl- йони в извънклетъчната течност. Хлорните йони се отделят от тялото главно с урина, стомашен сок и пот. Количеството на екскретирания натриев хлорид зависи от диетата, активната реабсорбция на натрий, състоянието на тубулния апарат на бъбреците и киселинно-алкалното състояние. Обменът на хлор в организма е пасивно свързан с обмена на натрий и се регулира от същите неврохуморални фактори. Обменът на хлориди е тясно свързан с обмена на вода: намаляване на отока, резорбция на трансудат, многократно повръщане, повишено изпотяване и т.н. са придружени от увеличаване на екскрецията на хлоридни йони от тялото.

Балансът на калий в организма се поддържа по два начина:
промени в разпределението на калий между интра- и извънклетъчните компартменти, регулиране на бъбречната и екстраренална екскреция на калиеви йони.
Разпределението на вътреклетъчния калий по отношение на извънклетъчния калий се поддържа предимно от Na-K-ATPase, която е структурен компонент на мембраните на всички телесни клетки. Усвояването на калий от клетките срещу градиент на концентрация инициира инсулин, катехоламини и алдостерон. Известно е, че ацидозата насърчава освобождаването на калий от клетките, алкалозата - движението на калий в клетките.

Фракцията калий, екскретирана от бъбреците, обикновено съставлява приблизително 10-15% от общия филтриран плазмен калий. Задържането в тялото или отделянето на калий от бъбреците се определя от посоката на транспортиране на калий в свързващия тубул и събирателния канал на бъбречната кора. При високо съдържание на калий в храната тези структури го отделят, а при ниско съдържание на калий няма секреция на калий. Освен чрез бъбреците, калият се отделя от стомашно-чревния тракт и при изпотяване. При обичайното ниво на дневен прием на калий (50-100 mmol/ден), приблизително 10% се елиминират в изпражненията.

Основните регулатори на метаболизма на калций и фосфор в организма са витамин D, паратиреоиден хормон и калцитонин. Витамин D (в резултат на трансформации в черния дроб се образува витамин D3, в бъбреците - калцитриол) повишава усвояването на калций в храносмилателния тракт и транспортирането на калций и фосфор до костите. Паратироидният хормон се освобождава, когато нивото на калций в кръвния серум намалее, докато високото ниво на калций инхибира образуването на паратироиден хормон. Паратироидният хормон повишава съдържанието на калций и намалява концентрацията на фосфор в кръвния серум. Калцият се резорбира от костите, усвояването му в храносмилателния тракт също се увеличава, а фосфорът се извежда от тялото с урината. Паратироидният хормон също е необходим за образуването на активната форма на витамин D в бъбреците. Увеличаването на серумните нива на калций насърчава производството на калцитонин. За разлика от паратироидния хормон, той предизвиква натрупване на калций в костите и намалява нивото му в кръвния серум, като намалява образуването на активната форма на витамин D в бъбреците. Увеличава отделянето на фосфор с урината и намалява нивото му в кръвния серум.

Водно-солевият метаболизъм е съвкупност от процеси на навлизане на вода и електролити в тялото, тяхното разпределение във вътрешната среда и отделяне от тялото.

Водно-солевият метаболизъм в човешкото тяло

Водно-солевият обмен се наричанабор от процеси на навлизане на вода и електролити в тялото, тяхното разпределение във вътрешната среда и екскреция от тялото.

При здрав човек се поддържа обемът на водата, отделена от тялото и водата, която постъпва в него на ден, т.нар. воден баланс организъм. Можете също така да вземете предвид баланса на електролитите - натрий, калий, калций и др. Средните показатели на водния баланс на здрав човек в покой са показани в табл. 12.1, а балансът на електролитите в табл. 12.2.

Средни стойности на параметрите на водния баланс на човешкото тяло

Таблица 12.1. Средни стойности на параметрите на водния баланс на човешкото тяло (ml / ден)
Консумация и образуване на вода		Освобождаване на вода
Напитки и течна храна	1200	С урина	1500
твърда храна	1100	С пот	500
Ендогенна "вода на окисление"	300	С издишвания въздух	400
		С изпражнения	100
Общо разписка	2500	Пълен спин-оф	2500
Вътрешен цикъл на течности в стомашно-чревния тракт (ml / ден)
секреция		Реабсорбция
слюнка	1500
Стомашен сок	2500
Жлъчка	500
сок от панкреаса	700
чревен сок	3000
Обща сума	8200		8100
Общо 8200 - 8100 = вода в изпражненията 100 мл

Средният дневен баланс на метаболизма на определени вещества при хората

Таблица 12.2 Среден дневен баланс на метаболизма на определени вещества при хората
вещества	Допускане		Избор
	храна	метаболизъм	урина	изпражнения	пот и въздух
Натрий (mmol)	155		150	2,5	2,5
калий (mmol)				5,0
Хлорид (mmol)	155		150	2,5	2,5
Азот (g)
Киселини (meq)
енергонезависим
летлив	14000				14000

Под различни смущаващи въздействия(промени в температурата на околната среда, различни нива на физическа активност, промени в естеството на храненето) отделните показатели на баланса могат да се променят, но самият баланс се запазва.

При условия на патология възникват дисбаланси с преобладаване или на задържане, или на загуба на вода.

вода в тялото

Водата е най-важният неорганичен компонент на тялото, осигуряващ комуникация между външната и вътрешната среда, транспорт на вещества между клетките и органите. Като разтворител на органични и неорганични вещества, водата е основната среда за протичане на метаболитните процеси. Той е част от различни системи от органични вещества.

Всеки грам гликоген, например, съдържа 1,5 ml вода, всеки грам протеин съдържа 3 ml вода.

С негово участие се образуват такива структури като клетъчни мембрани, кръвни транспортни частици, макромолекулни и надмолекулни образувания.

В процеса на метаболизъм и окисление на водорода, отделена от субстрата, се образува ендогенна "вода на окисление", освен това количеството му зависи от вида на разлагащите се субстрати и нивото на метаболизма.

И така, в покой по време на окисление:

• 100 g мазнини се образуват повече от 100 ml вода,
• 100 г протеин - около 40 мл вода,
• 100 г въглехидрати - 55 мл вода.

Увеличаването на катаболизма и енергийния метаболизъм води до рязко увеличаване на произведената ендогенна вода.

Въпреки това, ендогенната вода при хората не е достатъчна, за да осигури водна среда за метаболитни процеси, особено екскрецията на метаболитни продукти в разтворена форма.

По-специално, увеличаването на консумацията на протеини и съответно окончателното им превръщане в урея, която се отделя от тялото с урината, води до абсолютна необходимост от увеличаване на загубата на вода в бъбреците, което изисква повишен прием на вода в тялото.

При хранене предимно с въглехидрати, мазни храни и малък прием на NaCl нуждата на организма от прием на вода е по-малка.

При здрав възрастен човек дневната нужда от вода варира от 1 до 3 литра.

Общото количество вода в организма на човека е от 44 до 70% от телесното тегло, или около 38-42 литра.

Съдържанието му в различните тъкани варира от 10% в мастната тъкан до 83-90% в бъбреците и кръвта, с възрастта количеството вода в организма намалява, както и при затлъстяване.

Жените имат по-ниско съдържание на вода от мъжете.

Водата в тялото образува две водни тела:

1. Вътреклетъчен (2/3 обща вода).

2. Извънклетъчна (1/3 от общата вода).

3. В условията на патология се появява трето водно тяло - вода от телесната кухина:коремна, плеврална и др.

Извънклетъчното водно пространство включва два сектора:

1. Интраваскуларен воден сектор, т.е. кръвна плазма, чийто обем е около 4-5% от телесното тегло.

2. Интерстициалният воден сектор, който съдържа 1/4 от цялата телесна вода (15% от телесното тегло) и е най-подвижният, променящ се обем с излишък или липса на вода в тялото.

Цялата вода в тялото се обновява за около месец, а извънклетъчното водно пространство - за една седмица.

Хиперхидратация на тялото

Прекомерният прием и образуването на вода при неадекватно ниска екскреция от тялото води до натрупване на вода и тази промяна във водния баланс се нарича хиперхидратация.

По време на свръххидратация водата се натрупва главно в интерстициалния воден сектор.

Водна интоксикация

Проявява се значителна степен на хиперхидратация водна интоксикация .

В същото време в интерстициалния воден сектор осмотичното налягане става по-ниско, отколкото вътре в клетките, те абсорбират вода, набъбват и осмотичното налягане в тях също намалява.

В резултат на повишената чувствителност на нервните клетки към намаляване на осмоларитета, водната интоксикация може да бъде придружена от възбуждане на нервните центрове и мускулни крампи.

Дехидратация на тялото

Недостатъчният прием и образуване на вода или прекомерното й отделяне водят до намаляване на водните пространства, главно в интерстициалния сектор, т.нар. дехидратация.

Това е придружено от сгъстяване на кръвта, влошаване на нейните реологични свойства и хемодинамични нарушения.

Липсата на вода в тялото в размер на 20% от телесното тегло води до смърт.

Регулиране на водния баланс на тялото

Системата за регулиране на водния баланс осигурява два основни хомеостатични процеса:

първо, поддържане на постоянството на общия обем течност в тялото и,

второ, оптималното разпределение на водата между водните пространства и секторите на тялото.

Сред факторите, поддържащи водната хомеостаза саосмотично и онкотично налягане на течности във водните пространства, хидростатично и хидродинамично кръвно налягане, пропускливост на хистохематичните бариери и други мембрани, активен транспорт на електролити и неелектролити, невроендокринни механизми на регулация на дейността на бъбреците и други отделителни органи, както и поведение при пиене и жажда.

Водно-солев обмен

Водният баланс на тялото е тясно свързан с обмяната на електролити.. Общата концентрация на минерални и други йони създава определено количество осмотично налягане.

Концентрацията на отделните минерални йони определя функционалното състояние на възбудимите и невъзбудимите тъкани, както и състоянието на пропускливостта на биологичните мембрани - затова е прието да се казва относно вода-електролит(или физиологичен разтвор)обмен.

Водно-електролитен обмен

Тъй като синтезът на минерални йони в организма не се извършва, те трябва да се приемат с храна и напитки. За поддържане на електролитния баланс и съответно жизнената активност, тялото на ден трябва да получиприблизително 130 mmol натрий и хлор, 75 mmol калий, 26 mmol фосфор, 20 mmol калций и други елементи.

Ролята на електролитите в живота на тялото

За хомеостазаелектролитите изискват взаимодействието на няколко процеса:навлизане в организма, преразпределение и отлагане в клетките и тяхната микросреда, отделяне от организма.

Навлизането в тялото зависи от състава и свойствата на храната и водата, характеристиките на тяхната абсорбция в стомашно-чревния тракт и състоянието на чревната бариера. Въпреки това, въпреки големите колебания в количеството и състава на хранителните вещества и водата, водно-солевият баланс в здраво тяло се поддържа стабилно поради промени в екскрецията с помощта на отделителните органи. Основната роля в тази хомеостатична регулация се играе от бъбреците.

Регулиране на водно-солевия метаболизъм

Регулирането на водно-солевия метаболизъм, както повечето физиологични регулации, включва аферентни, централни и еферентни връзки. Аферентната връзка е представена от маса рецепторни апарати на съдовото легло, тъкани и органи, които възприемат промени в осмотичното налягане, обема на течностите и техния йонен състав.

В резултат на това в централната нервна система се създава цялостна картина на състоянието на водно-солевия баланс в организма. Последствието от централния анализ е промяна в поведението при пиене и хранене, преструктуриране на стомашно-чревния тракт и отделителната система (предимно бъбречната функция), осъществявани чрез еферентни връзки на регулиране. Последните са представени от нервни и в по-голяма степен хормонални влияния.публикувани