Водно-сольовий обмін- це сукупність процесів розподілу води та мінеральних речовин між поза- та внутрішньоклітинним просторами організму, а також між організмом та зовнішнім середовищем. Обмін води в організмі нероздільно пов'язаний із мінеральним (електролітним) обміном. Розподіл води між водними просторами організму залежить від осмотичного тиску рідин у цих просторах, що багато в чому визначається їх електролітним складом. Від кількісного та якісного складу мінеральних речовин у рідинах організму залежить перебіг усіх життєво важливих процесів. Механізми, що беруть участь у регуляції водно-сольового обміну, характеризуються великою чутливістю та точністю.

Підтримка сталості осмотичної, об'ємної та іонної рівноваги поза- та внутрішньоклітинних рідин організму за допомогою рефлекторних механізмів називається водно-електролітним гомеостазом. Зміна споживання води та солей, надмірна втрата цих речовин тощо. супроводжуються зміною складу внутрішнього середовища та сприймаються відповідними рецепторами. Синтез інформації, що надходить до ЦНС, завершується тим, що до нирки - основного ефекторного органу, що регулює водно-сольову рівновагу, надходять нервові або гуморальні стимули, що пристосовують її роботу до потреб організму.

Воданеобхідна будь-якому тваринному організму і виконує такі функції:

1) є обов'язковою складовою протоплазми клітин, тканин і органів; тіло дорослої людини 50-60% складається з води, тобто. вона сягає 40-45 л;

2) є хорошим розчинником та переносником багатьох мінеральних та поживних речовин, продуктів обміну;

3) бере активну участь у багатьох реакціях обміну (гідроліз, набухання колоїдів, окиснення білків, жирів, вуглеводів);

4) послаблює тертя між поверхнями, що стикаються, в тілі людини;

5) є основним компонентом водно-електролітного гомеостазу, входячи до складу плазми, лімфи та тканинної рідини;

6) бере участь у регуляції температури тіла людини;

7) забезпечує гнучкість та еластичність тканин;

8) входить разом із мінеральними солями до складу травних соків.

Добова потреба дорослої людини у воді у стані спокою становить 35-40 мл на кожний кілограм маси тіла, тобто. при масі 70 кг – у середньому близько 2,5 л. Ця кількість води надходить до організму з таких джерел:

1) вода, що споживається у вигляді пиття (1-1,1 л) та разом з їжею (1-1,1 л);

2) вода, що утворюється в організмі внаслідок хімічних перетворень поживних речовин (0,3-0,35 л).

Основними органами, що видаляють воду з організму, є нирки, потові залози, легені та кишечник. Нирками у звичайних умовах за добу у вигляді сечі видаляється 1,1,5 л води. Потовими залозами у спокої через шкіру у вигляді поту виділяється 0,5 л води на добу (при посиленій роботі та у спеку – більше). Легкими у спокої видихається за добу у вигляді водяної пари 0,35 л води (при почастішанні та поглибленні дихання – до 0,8 л/добу). Через кишечник з фекаліями на добу виділяється 100-150 мл води. Співвідношення між кількістю води, що надійшла в організм і виведеної з нього, становить водний баланс. Для нормальної життєдіяльності організму важливо, щоб прихід води повністю покривав витрату, інакше внаслідок втрати води настають серйозні порушення життєдіяльності. Втрата 10% води призводить до стану дегідратації(зневоднення), при втраті 20% води настає смерть. При нестачі води в організмі спостерігається переміщення рідини з клітин у міжтканинний простір, а потім – судинне русло. Як місцеві, так і загальні порушення водного обміну в тканинах можуть виявлятися у формі набряків та водянки. Набрякомназивається накопичення рідини у тканинах, водянкою - скупчення рідини у порожнинах організму. Рідина, що накопичується в тканинах при набряках і порожнинах при водянці, називають транссудатом. Вона прозора та містить 2-3% білка. Набряки та водянку різних локалізацій позначають спеціальними термінами: набряк шкіри та підшкірної клітковини – анасарка (грец. ana – над та sarcos – м'ясо), водянка порожнини очеревини – асцит (грец. ascos – мішок), плевральної порожнини – гідроторакс, порожнини серцевої гідроперикард, порожнини вагінальної оболонки яєчка - гідроцілі. Залежно від причин і механізмів розвитку розрізняють серцеві або застійні набряки, ниркові набряки, кахектичні, токсичні, травматичні набряки і т.д.

Водний обмін - це сукупність процесів всмоктування води, введеної в організм при питті і з розподілу її в організмі, утворення води при окисленні жирів, і білків у тканинах і виділення води нирками, легенями, шкірою та кишечником. Водний обмін складова частиназагального обміну речовин організму

Загальний вміст води в дорослому організмі становить 65-70% (у досягає 97%), при цьому знаходиться у вільному та пов'язаному стані. Вільна вода легко переходить із клітин у позаклітинний простір, плазму крові, лімфу та назад; пов'язана вода міцно утримується переважно білками. У здоровому організмі дорослої людини зберігається стан водної рівноваги (баланс), тобто кількість води, що споживається і утворюється в організмі, дорівнює кількості води, що виділяється. Загальна кількість споживаної при питті та з харчовими продуктами води дорівнює 2000-2500 мл, у тому числі при питті - 1200-1500 мл на добу. Виділення води відбувається головним чином через (50-60%), решта виділяється через шкіру, легені та кишечник. Водний обмін регулюється центральною нервовою системою та гормонами. Порушення функції регуляторних систем може спричинити тяжкі порушення водного обміну та водного балансу, наприклад набряки при діабетах, нефритах та ін.

Водний обмін у дітей У дітей водний обмін має ряд особливостей, пов'язаних з більшою інтенсивністю обмінних процесів, недостатньою концентраційною здатністю нирок, втратою води внаслідок невідчутної перспірації (виведення води через шкіру та органи дихання) та недосконалістю нейрогуморальної регуляції засвоєння та виведення води з організму.

У перші шість місяців після народження вміст води поступово знижується і надалі залишається в межах 65% незалежно від віку та статі. У період у юнаків спостерігається дещо більше вмісту води в організмі, ніж у дівчат. Зменшення загального вмісту води у процесі зростання дитини відбувається виключно за рахунок позаклітинної рідини. Кількість води всередині клітин щодо ваги тіла практично не змінюється. Вплив віку на водний обмін особливо інтенсивно позначається на першому році життя. також Обмін речовин та енергії.

Раніше вже було розглянуто біологічні функції води та її вміст в організмі людини. У цьому розділі ми розглянемо деякі конкретні прикладиУчасть води в обміні речовин.

Потреба організму у воді залежить від багатьох факторів: довкілля, характер діяльності, складу споживаної їжі. Людина задовольняє потребу у воді за рахунок екзогенних та ендогенних джерел. До екзогенних джерел відносяться тверда та рідка їжа, пиття. Споживання екзогенної води регулюється почуттям спраги, що виникає внаслідок підвищення осмотичного тиску плазми крові та лімфи при посиленому виведенні води з організму або при обмеженні надходження її з їжею, а також при надмірному споживанні мінеральних солей. Ендогенна вода утворюється всередині організму під час окислення біологічних молекул. При окисненні різних речовин синтезується різна кількість ендогенної води: при окисненні 100 г жиру утворюється 107 г води; 100 г білка – 41 г; 100 г вуглеводів - 55 г. Утворення ендогенної води збільшується під час м'язової роботи, а також при охолодженні організму.

Перерозподіл води усередині організму відбувається постійно. Зміна розподілу води між плазмою крові, лімфою, між- та внутрішньоклітинними рідинами відбувається при інтенсивній м'язовій роботі, що вимагає великої кількості енергії у вигляді АТФ. Напружена робота м'язів призводить до збільшення в клітинах та міжклітинній рідині концентрації молочної кислоти та катіонів Ка+, що зумовлює посилений приплив води у клітини та міжклітинну рідину, а вміст води у плазмі крові навпаки знижується.

Виділення води з організму відбувається з сечею (1,5-1,6 л на добу), потім (0,5-0,6 л), повітрям, що видихається (0,4 л), калом (0,2 л). Втрати води з потом і повітрям, що видихається, значно збільшуються при тривалій м'язовій роботі. На стан організму згубно впливає як нестача, і надлишок води. При надлишку води збільшується навантаження на серце та нирки, відбувається вимивання з організму необхідних органічних та мінеральних речовин. При нестачі води підвищується в'язкість крові, що утруднює роботу серця, може затримуватись виведення продуктів обміну, висока концентрація яких призводить до порушення метаболізму.

Вода відіграє значну роль у метаболізмі вуглеводів, ліпідів та білків. Як було показано вище, основним шляхом розпаду білків, полісахаридів та ліпідів є гідроліз, що протікає за участю відповідних ферментів, що належать до класу гідролаз. Для амінокислот характерне гідролітичне дезамінування з утворенням оксикислот, а гідроліз аспарагіну та глугаміну призводить до утворення аспараганової та глутамінової кислот, відповідно. Основне значення в енергетичному обміні має гідроліз макроергічного зв'язку в молекулі АТФ (у трансляції – гідроліз ГТФ).

Другий процес, де вода грає роль субстрату – це реакції гідратації, пов'язані з приєднанням води за місцем розриву подвійного зв'язку. Приклади реакцій гідратації можна знайти у вигляді обміну. Не обходяться без участі води та деякі біосинтетичні процеси. Наприклад, пряме амінування оксикетокислот, насамперед a-кетоглутарової кислоти, синтез вищих жирних кислот та інші процеси.

Деякі катіони надають специфічний вплив на затримку та виведення води з клітин та тканин організму. Катіони Nа+, наприклад, викликають затримку води, а катіони К+ та Са2+, навпаки – виведення води з клітин та тканин організму.

Нирки – орган, лише на рівні якого відбувається гормональна регуляція водного обміну. З одного боку, діуретичний гормон, що виділяється передньою часткою гіпофіза, сприяє посиленому виведенню води з організму із сечею (діурез), з іншого – антидіуретичний гормон (вазопресин), що утворюється задньою часткою гіпофіза, підвищує всмоктування води в ниркових канальцях, скорочуючи тим самим діурез.

З водяним обміном дуже тісно пов'язаний мінеральний обмін, до розгляду якого ми звернемося в наступному розділі.

Вода - найважливіша складова частина клітин. У кількісному відношенні її міститься значно більше, ніж інших компонентів. Однак вода є не тільки складовою клітин, вона служить також середовищем, в якому існують клітини і за допомогою якої підтримується зв'язок між ними. Крім того, вода – це середовище, де протікають усі хімічні реакції, пов'язані із життєдіяльністю організму.

Вода виконує важливу механічну роль, сприяючи ковзанню поверхонь, що труться (суглоби, зв'язки і т.д.).

Завдяки випаровуванню води з поверхні шкіри людина та теплокровні тварини зберігають постійну температурутіла при посиленому утворенні теплоти в організмі або при високій температурідовкілля.

Вода становить основу всіх рідин в організмі: крові, лімфи, сечі, соків травного апарату, спинномозкової рідини та ін. Тому всі живі організми, як правило, не здатні переносити зневоднення. Людина та тварини гинуть від нестачі води значно швидше, ніж від нестачі їжі. Якщо повне голодування людина може витримати протягом 30 діб і більше, без води смерть настає через кілька діб.

В організмі людини вміст води становить 2/3 маси тіла та змінюється з віком. Так, у чотиримісячного ембріона кількість води становить 94%, у новонароджених – 77%, у дорослих – 50-65%. %. У тілі чоловіків міститься в середньому 60 % води, тоді як у жінок – 50 %.

Рівень води у різних тканинах неоднаковий. Сполучна та кісткова тканини містять відносно мало води, а кров, нервова тканина, м'язи, печінка – значно більше. Кількість води в організмі залежить також від вмісту жиру: що більше жиру, то менше води.

Усю воду в організмі можна поділити на внутрішньоклітинну,або інтрацелюлярну(~ 72%), та позаклітинну,або екстрацелюлярну(~ 28 %).

Кров, лімфа та міжклітинна рідина всього організму утворюють єдину фазу. Склад лімфи та міжклітинної рідини приблизно відповідають складу плазми крові. Рідке середовище клітин різних тканин організму має приблизно однаковий склад і визначається як внутрішньоклітинна рідина. Внутрішньоклітинна рідина містить у середньому близько 35-45 % води по відношенню до маси тіла, позаклітинна – 15 %. Ці рідини різняться також за складом електролітів. У позаклітинній рідині переважають іони натрію, хлору та гідрокарбонатів; у внутрішньоклітинній – іони калію, а також білки та фосфорні ефіри.

Стан води у організмі.В органах, тканинах та клітинах вода знаходиться у вигляді вільної, гідратаційної та іммобільної.

Вільна водастановить основу багатьох біологічних рідин: крові, лімфи, травних соків, спинномозкової рідини.

Вона бере участь у доставці поживних речовин та видаленні продуктів обміну з органів, тканин та клітин.

Частина води перебуває у зв'язаному стані, беручи участь у освіті гідратних оболонок. Це так звана гідратаційна вода.Вона утворює гідратні оболонки навколо молекул білків, нуклеїнових кислот та неорганічних іонів. Гідратаційна вода становить близько 40% усієї води тканин, причому 10-40% її пов'язують білки. Ця вода за своїми властивостями відрізняється від звичайної: вона не замерзає при зниженні температури до 0 ° С і нижче і не має властивостей розчинника.

Більша частинаводи в організмі зосереджена між різними молекулами, мембранами, волокнистими структурами та механічно ними зафіксована, не входячи до складу гідратних оболонок. Така вода отримала назву іммобільної.Іммобільна вода замерзає при температурі нижче 0 ° С, розчиняє багато речовин і легко бере участь у реакціях обміну речовин.

між різними видамиводи існує динамічна рівновага, одна її форма може переходити до іншої. Так, поповнення кількості гідратної води відбувається за рахунок іммобільної та вільної води.

Кількість води в окремих органах та тканинах змінюється в залежності від їх функціонального стану. Так, при м'язовій роботі вміст води у м'язах збільшується. При цьому при нетривалій роботі протягом 10-15 хв, кількість води в м'язах збільшується за рахунок екстрацелюлярної води, при роботі протягом 30-60 хв - головним чином за рахунок інтрацелюлярної. Таке явище пояснюється припливом крові та підвищенням гідрофільності білків працюючих м'язів.

Обмін води та регулювання водного обміну.Основними джерелами води для організму є продукти харчування та питна вода. Вода, що надходить із їжею, називається екзогенноюі становить 6/7 усієї води організму. Решта (1/7) загальної маси води утворюється в тканинах людини як кінцевий продукт окиснення нуклеїнових кислот, білків, ліпідів, вуглеводів. Це - Ендогенна вода.Встановлено, що при повному окисленні 100 г жирів організм отримує 107,1 г, вуглеводів – 55,6 г та білків 41,3 г води. Щодобово дорослій людині потрібно близько 2,5-3 л води. Однак ця кількість може сильно змінюватись в залежності від віку людини, характеру її роботи, температури навколишнього середовища та виду їжі. Зазвичай близько 1 л води вводиться в організм у складі так званої твердої їжі (хліба, м'яса, картоплі тощо), решта - у вигляді пиття (води, чаю, супу, молока та ін.).

Обмін води в організмі є частиною загального обміну речовин і пов'язаний з обміном нуклеїнових кислот, білків, ліпідів і вуглеводів. У водному обміні беруть участь нирки, легені, шкіра та харчовий канал.

Вода всмоктується слизовою оболонкою харчового каналу на всьому його протязі, проте переважно у товстій кишці. Молекули води разом із перетравленими речовинами проникають у глиб епітеліальних клітин слизових оболонок внаслідок дифузії та осмосу, а також частково шляхом активного транспорту, що здійснюється білками крові – альбумінами та глобулінами.

З організму вода виділяється головним чином із сечею - близько 1,2-1,5 л, що становить близько 60% всієї води, що виділяється. Невелика кількість її, близько 0,2-0,3 л, виділяється через легені у процесі дихання. Це відбувається через те, що повітря в альвеолах при температурі тіла насичується водяними парами. Через шкіру втрата води в кількості до 1 л відбувається шляхом потовиділення та випаровування. Незначна частина води – 0,2 л – виділяється через харчовий канал разом з калом.

Кількість води, що виділяється організмом, може значно змінюватися в залежності від умов навколишнього середовища, виконуваної роботи і стану організму. Так, у спекотному кліматі значно зростає виділення води при потовиділенні (до 4-5 л). При інтенсивній роботі, підвищенні температури тіла внаслідок збільшення об'єму дихання посилюється виділення води через легені.

У регуляції водного обміну активну участь бере центральна нервова системаЗокрема, такі її відділи, як кора великих півкуль, проміжний і довгастий мозок, а також багато залоз внутрішньої секреції. Деякі гормони, що виділяються залозами, сприяють затриманню води в організмі, інші – навпаки, стимулюють її виділення.

В основі регуляції водного обміну лежить підтримка сталості осмотичного тиску, а основною регуляторною системою обміну води є система «гормони – нирки». З гормонів, що беруть участь у регуляції обміну води, насамперед слід виділити гормон задньої частки гіпофіза – вазопресин та гормон кори надниркових залоз – альдостерон.

Вазопресин викликає скорочення ниркових судин, внаслідок чого зменшується діурез(сечовиділення), отже, і виділення води з організму. Тому вазопресин часто називають антидіуретичним гормоном.Секреція цього гормону регулюється величиною осмотичного тиску плазми. Підвищення тиску стимулює вироблення вазопресину, який знижує виділення води з організму шляхом підвищення водоутримуючої здатності тканин та за рахунок збільшення виділення концентрованої сечі. Внаслідок цього осмотичний тиск зменшується, подразнення нейрогіпофіза знижується і секреція вазопресину припиняється.

Дія на водний обмін альдостерону пов'язана з рівнем натрію у плазмі крові. Зниження осмотичного тиску і виділення з організму води і, отже, розведеної сечі в велику кількістьпов'язане зі зниженням концентрації натрію у плазмі крові. Зниження рівня натрію викликає підвищену секрецію альдостерону, який посилює процеси зворотного всмоктування натрію у нирках і тим самим затримує його в організмі. Підвищення рівня натрію у плазмі гальмує секрецію цього гормону.

Таким чином, різні механізми дії цих двох гормонів залежать від осмотичного тиску плазми, зниження якого зумовлює підвищену секрецію альдостерону та гальмування вироблення вазопресину. При підвищенні осмотичного тиску спостерігаються зворотні процеси у регуляції водного обміну.

Серед інших гормонів, що беруть участь у регуляції обміну води, необхідно відзначити тироксин – гормон щитовидної залози, паратирин – гормон паращитовидної залози, андрогени та екстрогени – гормони статевих залоз. Вони стимулюють виділення води нирками.

Важливу роль у гідратації та дегідратації тканин виконують мінеральні речовини. Іони натрію збільшують гідратацію тканин та затримують воду в організмі. Іони калію та кальцію, навпаки, дегідратують тканини та сприяють видаленню води з організму.

Надходження води до організму регулюється почуттям спраги, що виникає внаслідок рефлекторного збудження певних ділянок кори головного мозку за зміни осмотичного тиску плазми крові. Вся введена в організм вода більш менш швидко всмоктується і надходить у кров'яне русло.

Таким чином, регулювання водного обміну здійснюється нейрогормональним шляхом.

Обмін мінеральних речовин

Значення мінеральних речовин, у організмі людини.До незамінних речовин організму відносяться мінеральні солі і окремі хімічні елементи, хоча вони, так само як і вода, не мають поживної цінності і не є джерелами енергії.

У складі живих організмів виявлено близько 70 хімічних елементів, З них 47 містяться в них постійно. Це так звані біогенніхімічні елементи. Їх значення визначається тим, що вони входять до складу клітин органів та тканин, а також біологічно активних речовин – ферментів, гормонів, вітамінів, білків, беруть участь у реакціях обміну. Це такі елементи як кисень, вуглець, азот, водень, кальцій, фосфор, калій, сірка, хлор, натрій, магній, цинк, залізо, мідь, йод, марганець, вольфрам, молібден, кобальт, кремній. Роль та значення інших елементів вивчені недостатньо, хоча вони також містяться у тканинах організму.

Чотири елементи складають органічну основу живих організмів. Це кисень, вуглець, водень та азот, відсотковий вміст яких становить відповідно 62, 43%, 21,15%, 9,86% та 3,10 %. Інші макро-, мікро- та ультрамікроелементи прийнято вважати мінеральними.

Найбільше мінеральних речовин міститься в кістках (48-74 % загальної маси) та хрящах (2-10 %). Інші органи та тканини містять невелику кількість мінеральних речовин.

У клітинах і тканинах організму мінеральні речовини перебувають як у вільному, і у пов'язаному станах. У кістках, хрящах та дентині зубів, наприклад, вони знаходяться у вигляді міцних нерозчинних сполук – неорганічних солей вугільної, фосфорної та інших кислот. У вільному стані, а також у вигляді іонів мінеральні речовини містяться в біологічних рідинах – крові, лімфі, травних соках.

Значна частина елементів входить до складу розчинних неорганічних сполук, які беруть участь у регуляції осмотичного тиску. Натрієві та калієві солі фосфорної та вугільної кислот утворюють з білками тканин та крові буферні системи, беручи участь у підтримці сталості рН середовища у тканинах та клітинах.

Іони неорганічних речовин визначають фізико-хімічні властивості колоїдів організму - явища гідратації, в'язкість, розчинність, набухання та ін. Деякі мінеральні речовини, наприклад сірчана кислота, беруть участь у нейтралізації отруйних продуктів.

Особливо велика роль хімічних елементів, які є активаторами або паралізаторами дії ферментів або беруть участь у формуванні їх третинної та четвертинної структури. Іони металу, вступаючи у взаємодію із різного роду функціональними групами амінокислот, розташованих у різних місцяхмолекули ферменту, стабілізують її третинну і четвертинну структури, підтримуючи цим специфічну геометричну конфігурацію активного центру (рис. 50, а). Крім того, іони металів можуть взаємодіяти також з окремими функціональними групами амінокислот активного центру (рис. 50, б)і утримувати в такий спосіб його певну геометричну конфігурацію, а водночас третинну і четвертинну структури молекули ферменту загалом.

Мал. 50. Функції металу (Me) у ферментних системах.

Як приклади участі іонів металів у формуванні та стабілізації третинної та четвертинної структур ферментів можна навести стабілізацію структури α-амілази та трипсину іонами Са 2+ , ксантиноксидази - іонами Сu 2+ , креатинкінази - іонами Mg 2+ , піруваткарбоксила і т.д.

Усі біогенні елементи ділять на макро-, мікро- та ультрамікроелементи. Макроелементимістяться в організмі у кількості від 10 -2 % та вище. До них відносяться кальцій, калій, фосфор, натрій, сірка, хлор, магній. До мікроелементіввідносяться залізо, цинк, фтор, молібден, мідь, бром, кремній, йод, марганець, алюміній, свинець та ін. Їх кількість в організмі становить від 10 -3 до 10 -5 %.

Ультрамікроелементи- вольфрам, хром, нікель, цинк, барій, срібло та багато інших - становлять близько 10 -6 % і менше.

Для нормального перебігу обмінних процесів усередині організму, як за умов норми, і при патології, необхідний належний загальний обсяг водного середовища.

Загальний обсяг води у новонародженого становить 80% маси тіла, у дорослої людини – 50-60%, коливання залежать від типу статури, статі та віку.

З цієї величини 40% припадає на внутрішньоклітинний (інтрацелюлярний) та 20% на позаклітинний (екстрацелюлярний) обсяги.

Внутрішньоклітинна рідина є складовою органічною частиною протоплазми. У порівнянні з позаклітинним сектором, всередині клітини відзначаються більше високий рівеньбілка та калію і менше низький рівеньнатрію. Така різниця концентрації іонів створюється функціонуванням калієво-натрієвого насоса, що забезпечує біоелектричний потенціал, необхідний збудливості нервово-м'язових структур. Вода, що надійшла з плазми всередину клітини, включається до всіх біохімічних процесів і виділяється з неї у вигляді обмінної води; на весь цей цикл йде 9-10 діб. У дітей грудного віку даний цикл, в силу більш інтенсивних окисно-відновних процесів, становить 5 діб.

Вода позаклітинного об'єму розподіляється по трьох водних секторах: внутрішньосудинний, інтерстиціальний трансцелюлярний.

1. Внутрішньосудинний сектор складається з плазмового об'єму та води, пов'язаної в еритроцитах. Крім звичайного обміну води, що знову надходить в еритроцити на обмінну воду (див. вище), частина води з еритроцитів може виділятися при дегідратації, а при гіпергідратації відбувається зворотний процес. Якщо врахувати, що маса еритроцитів становить до 30 мг/кг маси тіла, то обсяг води, пов'язаної в еритроцитах, буде приблизно рівним 2100 мл. Зважаючи на тривалість обмінних процесів водою між еритроцитами та плазмою, об'єм води, пов'язаний в еритроцитах, слід враховувати як необмінний.

Об'єм плазми у дорослої людини становить 3,5-5% маси тіла. Даний сектор відрізняється високим вмістом білка, що визначає відповідний онкотичний тиск та є найбільш мобільним в обмінних процесах. При лікуванні шокових станів будь-якої етіології цей сектор вимагає найпильнішої уваги.

2. Інтерстиціальний сектор містить до 15% води маси тіла. Рідина цього сектора складається з води міжклітинного простору та лімфи, що циркулює між двома напівпроникними мембранами: клітинною та капілярною. Дані мембру
ні легко проникні для води та електролітів і менш проникні для білків плазми. Інтерстиціальна рідина є сполучною ланкою між внутрішньоклітинним і внутрішньосудинним сектором, бере участь у підтримці гомеостазу, через неї до клітин надходять електроліти, кисень, поживні речовини і відбувається зворотний рух відпрацьованих продуктів обміну до органів виділення. Від плазми крові інтерстиціальна рідина відрізняється значно меншим вмістом білка. Гостру крововтрату організм компенсує, перш за все, за рахунок залучення в судинне русло інтерстиціальної рідини. Цей сектор може виконувати роль своєрідного буфера. Після заповнення ОЦК переливанням великих кількостей кристалоїдних розчинів останні йдуть в інтерстиціальний простір.

3. Трансцелюлярний сектор є рідиною, що міститься всередині шлунково-кишкового тракту та інших замкнутих порожнин (наприклад, плевральна порожнина). Обсяг даного сектора періодично змінюється в залежності від кількості травних соків, кількості та якості їжі, стану функцій виділення організму і т. д. Зміст води в окремих секторах тіла представлено на рис. 3.

Загальна маса тем

а - внутрішньосудинна рідина,

б - інтерстиціальна рідина; в - внутрішньоклітинна рідина.

Підтримка гомеостазу можлива лише за дотримання суворого балансу надходження та виділення води з організму. Перевищення першого над другим в умовах норми характерне тільки для новонароджених (до 15-22 мл на добу) та у дітей віком до 1 року (3-5 мл на добу). Добова потреба у воді у дорослого

людини становить 2-3 л, проте дана величина, залежно від конкретних умов (наприклад, тривала важка фізична робота за високої температури повітря), може різко зростати і сягати 10 л/24 год і більше. Діти споживають більше води на одиницю маси проти дорослими; це пов'язано з інтенсивністю окислювально-відновних процесів, що відбуваються в їх організмі.

В організм вода надходить у вигляді питної води(800-1700 мл і води, що міститься в їжі (700-1000 мл); крім цього, приблизно 200-300 мл води утворюється в тканинах при окислювально-відновних процесах. Крім прийнятої екзогенної рідини (2-3 л), всередині організму протягом доби відбувається пересування великих кількостей (до 8 л) травних соків; -3 л кишкового соку. Весь цей об'єм (8 л) у поєднанні з новою водою (2-3 л) повністю всмоктується, за винятком невеликої кількості води (150-200 мл), що виділяється з калом. Води в організмі тісно пов'язані з електролітним обміном.

Виділення рідини з організму йде через нирки (до 1,5 л), легені (0,5 л) та шкіру (0,5 л). Ниркова система, в основному, регулює склад та обсяг рідин, виділення через шкіру та легені, відображає стан теплової регуляції.

Нирки є головним регуляторним органом водного та електролітного обміну в організмі. Протягом доби через клубочки кіркової речовини нирок фільтрується до 900 л крові, з 180 л первинного ультрафільтрату, що утворюються, більше 99% піддається зворотній реабсорбції і менше 1% рідини виділяється у вигляді сечі. Її кількість залежить від обсягу позаклітинної рідини і рівня натрію, що міститься в ній. Чим їх більше, тим інтенсивніший діурез. Контроль за станом функції виділення нирок є одним з ключових моментів при лікуванні різних екстремальних станів.

2. С. А. Сумін

Завжди потрібно пам'ятати, що функція фільтрації нирок припиняється при зменшенні тиску в а. гепаПя до 80 і менше мм рт. ст., а якщо цей період триватиме від 1 години і більше, у хворого можливий розвиток преренальної форми ГНН.

У нормальних умовахчерез шкірні покриви за добу виділяється близько 500 мл рідини, зростання температури тіла на кожний ГЗ супроводжується додатковою втратою 500 мл/24 години води. Посилене потовиділення може відзначатися при колаптоїдних станах, інтоксикації, ураженні центру терморегуляції тощо. До 20% тепловіддачі організм здійснює через потовиділення, це пояснює виникнення гіпертермічного синдрому у дітей грудного віку при надмірному укутуванні.

Пот є гіпотонічну рідину, що містить у своєму складі розчинені речовини. Вміст електролітів у секреті потових залоз залежить від рівня гормонів кори надниркових залоз: при їх недостатності зростає виділення з потом іонів натрію. Вміст натрію та хлору в поті зростає пропорційно швидкості потовиділення. При тривалій фізичній роботі за умов спекотного та сухого клімату добове потовиділення може перевищити 10 л.

Виділення води через легені складає в середньому 500 мл/24 год. прямо пропорційно даній величині збільшується виділення води через легені, втрати електролітів у даному випадкуне відбувається.

Існує тісний взаємозв'язок між кількістю рідини в різних секторах організму, станом периферичного кровообігу, проникністю капілярів та співвідношенням колоїдно-осмотичного та гідростатичного тисків. Схематично цей взаємозв'язок представлений на рис. 4.

Примітка.

Тиск, спричинений силою тяжкості, що діє на рідину, називається гідростатичним тиском. Воно дорівнює твору щільності рідини на прискорення вільного падіння та на глибину занурення. (Елементарний підручник фізики: Навчальний посібник, У 3-х т. / За ред. Г. С. Ландсберг. Т. 1. Механіка. Теп
лота. Молекулярна фізика 10-те вид., перероб. - М: Наука. Головна редакція фізико-математичної літератури, 1985. – С. 190).

Осмотичним називається тиск на розчин, відокремлений від чистого розчинника напівпроникною мембраною, при якому припиняється осмос, тобто мимовільне проникнення молекул розчинника через цю мембрану, і залежить від числа осмотично активних частинок (іонів та недиссоційованих молекул), які знаходяться в певному обсязі.

Колоїдно-осмотичний або онкотичний, називається тиск на розчин, обумовлений колоїдними речовинами, основу яких становлять альбуміни, що забезпечують близько 80-85% онкотичного тиску. Нормальна величина онкотичного тиску плазми близько 25 мм рт. ст.

У початковій частині капіляра внутрішньосудинна рідина відрізняється від інтерстиціальної збільшеним вмістом білка, а отже, і більшим КОД. Це, за законами осмосу (див. вище), створює умови для припливу рідини з інтерстиції в капіляр. У той же час ГД крові в початковій частині капіляра значно більше, ніж в інтерстиції, що забезпечує вихід рідини з капіляра. Сумарний результат цих протиспрямованих дій у початковій частині капіляра виявляється у переважання відтоку над припливом. У кінцевій частині капіляра ГД крові зменшується, а КОД залишається без зміни, внаслідок цього відтік рідини зменшується та переважає її приплив. У разі норми процеси обміну рідиною між судинним руслом і інтерстиціальним простором суворо збалансовані.