Регуляция обмена воды
Типовые нарушения водного баланса
Вода по относительной массе – основное вещество, из которого состоит организм человека. В теле новорожденного ее 80%, у взрослого мужчины – 60%, у женщины - 55%.
Вода является средой среда для растворения и транспорта органических и неорганических соединений, биохимических реакций, пищеварения и всасывания в кровь нутриентов. С водой удаляются продукты жизнедеятельности. Само зарождение и развитие жизни на Земле происходило в водной среде.
Вода организма разделена на сектора: внеклеточная вода (31% массы) и внутриклеточная вода (22% массы). В свою очередь, внутриклеточная вода находится в 2 состояниях: свободном (мобильном) и связанном. При этомвода связана:с неорганическими молекулами (электролитами) и с органическими молекулами (белков, нуклеиновых кислот, полисахаридов). 1 г ДНК удерживает 0,6 мл, 1 г белка – 1,5 мл, 1 г гликогена – 3 мл воды.
Внеклеточная жидкость делится на 3 отсека. Первый - внутрисосудистая жидкость (плазма). Вода плазмы составляет 4% массы (2-2,5 л). Второй отсек интерстициальная жидкость (межклеточная). Она составляет 18% массы (12 л). Третий отсек - трансцеллюлярная жидкость. Она составляет 1,5 % массы. Сюда относятся: желудочный и кишечный соки, пот, спинномозговая, синовиальная жидкость, первичная моча, жидкость серозных полостей (плевральной, перикарда, брюшной), влага камер глаза.
Внутрисосудистая жидкость отделена от интерстициальной гистогематическим барьером, а трансцеллюлярная заключена в эпителиальные мембраны. Таким образом, все компартменты воды разграничены барьерами и имеют разный состав (табл. 1). Это обеспечивает градиенты ионов и давлений, без которых невозможна реализация физиологических функций.
Табл. 1. Количество и состав жидкости в различных отсеках организма
(по Б.Д. Роузу, 1994)
| Объем, л (на 70 кг) | Na+ мэкв/л | K+ мэкв/л | Cl- мэкв/л | HCO3- мэкв/л | PO43- мэкв/л | |
| Внутрисосудистый отсек | 4,5 | |||||
| Интерстициальный отсек | 11-12 | 4,4 | 2,3 | |||
| Внутриклеточный осек | ||||||
| Желудочный сок | 2-2,5 за сутки | - | ||||
| Панкреатический сок | 1,5-2 за сутки | - | ||||
| Пот | 0,2 за сутки | - |
Регуляция обмена воды
Для нормального функционирования организма чрезвычайно важно поддержание объема и концентрации растворенных веществ в каждом компартменте воды. Наиболее значим объем внутрисосудистой жидкости (плазмы).
Регуляция объема внутрисосудистой жидкости.Изменения объема внутрисосудистой жидкости улавливаются волюморецепторами, расположенными в каротидных синусах, дуге аорты и сосудах почек (через изменения давления крови на рецепторы). Как следствие, включаются нейрогуморальные механизмы регуляции.
Симпатическая нервная система. Повышение ее активности ведет к увеличению сердечного выброса, повышению АД и активации ренин-ангиотензин-альдостероновой системы (РААС).
РААС. Факторами, активирующими РААС являются: ухудшение кровоснабжения почек (через волюмо- и осморецепторы почек) и повышение симпатического тонуса, а значит, уровня катехоламинов (через β-адренорецепторы почек). Возбуждение названных рецепторов приводит к выработке клетками юкстагломерулярного аппарата ренина. Ренин действует на ангиотензиноген, из которого образуется ангиотензин I. Ангиотензин I превращается в ангиотензин II, который суживает сосуды и стимулирует выброс альдостерона корой надпочечников. Альдостерон обеспечивает задержку натрия и воды, вследствие чего внутрисосудистый объем возрастает.
Альдостерон.Факторами, увеличивающими секрецию альдостерона корой надпочечников, являются: увеличение содержания ангиотензина II, увеличение содержания К+ в плазме, снижение содержания Na+ в плазме, увеличение содержания АКТГ. Альдостерон задерживает Na+, выводит K+ и H+. Задержка Na+ ведет к задержке воды, следовательно, объем внутрисосудистой жидкости возрастает.
Натрийуретические белки – группа гормонов белковой природы, которые вырабатываются миокардом предсердий при увеличении внутрисосудистого объема или повышении внутрисердечного давления. Они расширяют сосуды, снижают активность РААС и стимулируют натрийурез (увеличивают экскрецию Na+ с мочой).
Жаждаформируется уже при дефиците воды 1-2%. Пусковыми факторами жажды при обезвоживании являются: повышение осмоляльности плазмы (через осморецепторы гипоталамуса), снижение внутрисосудистого объема (через волюморецепторы легких и левого предсердия), снижение АД (через барорецепторы сосудов), снижение содержания воды в клетках, снижение уровня ангиотензина II в плазме, сухость слизистых (полости рта). Устранение дефицита воды достигается за счет увеличения потребления воды.
АДГ увеличивает реабсорбцию воды в почках. Факторами, стимулирующими выброс АДГ при обезвоживании, являются: увеличение осмоляльности плазмы, снижение объема циркулирующей плазмы, снижение АД.
При возникающих в силу каких-то причин отклонениях содержания воды в организме система регуляции стремится их устранить. Если ее эффективность оказывается недостаточной, водный баланс нарушается, и развиваются те или иные типовые нарушения водного баланса (дисгидрии).