Metabolizarea apei-sării este un set de procese de apă și săruri (electroliți) care intră în organism, absorbția lor, distribuția în mediile interne și excreția.

Consumul zilnic de apă uman este de aproximativ 2,5 litri, din care aproximativ 1 litru pe care îl primește din alimente.

În corpul uman, 2/3 din cantitatea totală de apă se află în fluidul intracelular și 1/3 - în fluidul extracelular. O parte din apa extracelulară se află în patul vascular (aproximativ 5% din greutatea corporală), în timp ce cea mai mare parte a apei extracelulare se află în afara patului vascular, este interstițială (interstițială) sau lichid tisular (aproximativ 15% din greutatea corporală).

În plus, se face o distincție între apa liberă, apa reținută de coloizi sub forma așa-numitei ape umflate, adică. apă legată și apă constituțională (intramoleculară), care face parte din moleculele proteinelor, grăsimilor și carbohidraților și este eliberată în timpul oxidării lor.

Diferite țesuturi se caracterizează prin raporturi diferite de apă liberă, legată și constituțională.

În timpul zilei, 1-1,4 litri de apă sunt excretați de rinichi, aproximativ 0,2 litri de intestine, cu transpirația și evaporarea prin piele, o persoană pierde aproximativ 0,5 litri, cu aer expirat - aproximativ 0,4 litri.

Sistemele de reglare a metabolismului apei-sării asigură menținerea concentrației totale de electroliți (sodiu, potasiu, calciu, magneziu) și compoziția ionică a lichidului intracelular și extracelular la același nivel.

În plasma sanguină umană, concentrația de ioni este menținută cu un grad ridicat de constanță și este (în mmol / l): sodiu - 130-156, potasiu - 3,4-5,3, calciu - 2,3-2,75 (inclusiv .ionizat, nu este legat de proteine \u200b\u200b- 1.13), magneziu - 0.7-1.2, clor - 97-108, ion bicarbonat HCO - 3 - 27, ion sulfat SO 4 2 - - 1.0, fosfat anorganic - 1-2. Comparativ cu plasma din sânge și fluidul intercelular, celulele se disting printr-un conținut mai mare de ioni de potasiu, magneziu, fosfat și o concentrație scăzută de ioni de sodiu, calciu, clor și bicarbonat.

Diferențele în compoziția sării din plasma de sânge și fluidul țesutului se datorează permeabilității scăzute a peretelui capilar pentru proteine. Reglarea exactă a metabolismului apă-sare la o persoană sănătoasă permite menținerea nu numai a unei compoziții constante, dar și a unui volum constant de lichide ale corpului, menținerea practic a aceleiași concentrații de substanțe osmotice active și echilibru acido-bazic.

Reglarea metabolismului apei-sării efectuate cu participarea mai multor sisteme fiziologice. Semnalele de la receptori imprecizi speciali care răspund la modificările concentrației substanțelor osmotice active, ionii și volumul fluidului sunt transmise sistemului nervos central, după care excreția de apă și săruri din organism și consumul acestora de către organism se schimbă în consecință.

Deci, cu o creștere a concentrației de electroliți și o scădere a volumului de fluid circulant (hipovolemie), apare o senzație de sete și cu o creștere a volumului de fluid circulant (hipervolemie), aceasta scade.

Creșterea volumului de lichid circulant datorită creșterii conținutului de apă în sânge (hidremie) poate fi compensatorie, apărând după pierderea masivă de sânge. Hidremia este unul dintre mecanismele de restabilire a corespondenței volumului fluidului circulant la capacitatea patului vascular. Hidremia patologică este consecința unei încălcări a metabolismului apei-sării, de exemplu, cu insuficiență renală etc..

O persoană sănătoasă poate dezvolta hidremie fiziologică pe termen scurt după ce a consumat cantități mari de lichide. Excreția ionilor de apă și electrolit de către rinichi este controlată de sistemul nervos și de o serie de hormoni. Substanțele active fiziologic produse la rinichi - derivați ai vitaminei D3, renină, kinine etc., de asemenea, participă la reglarea metabolismului sării apei.

Conținutul de sodiu din organism este reglat în principal de rinichi sub controlul sistemului nervos central prin natrioreceptori specifici care răspund la modificările conținutului de sodiu în lichidele corporale, precum și de volumoreceptori și osmoreceptori care răspund la modificările volumului de fluid circulant și respectiv la presiunea osmotică a fluidului extracelular.

Echilibrul de sodiu din organism este controlat și de sistemul renină-angiotensină, de aldosteron, de factori natriurici. Odată cu o scădere a conținutului de apă din organism și o creștere a presiunii osmotice a sângelui, secreția de vasopresină (hormonul antidiuretic) crește, ceea ce determină o creștere a reabsorbției apei în tubii renali.

O creștere a retenției de sodiu de către rinichi provoacă aldosteron și o creștere a excreției de sodiu este cauzată de hormonii natriuretic sau de factorii natriuretic. Acestea includ atriopeptidele, care sunt sintetizate în atrii și au efecte diuretice, natriuretic, precum și unele prostaglandine, o substanță asemănătoare cu ouabain formată în creier etc.

Cationul principal intra-celular osmotic activ cation și unul dintre cei mai importanți ioni care formează potențial este potasiul. Potențialul de membrană de repaus, adică diferența de potențial dintre conținutul celular și mediul extracelular este recunoscută datorită capacității celulei de a absorbi activ ionii K + din mediul extern cu consum de energie în schimbul ionilor Na + (așa-numita pompă K +, Na +) și datorită permeabilității mai mari a membranei celulare pentru ionii K + decât pentru ionii Na +.

Datorită permeabilității ridicate a unei membrane inexacte pentru ionii K +, dă mici schimbări ale conținutului de potasiu din celule (în mod normal această valoare este constantă) iar plasma sanguină duce la o schimbare a potențialului membranei și a excitabilității țesutului nervos și muscular. Participarea potasiului la menținerea echilibrului acido-bazic în organism se bazează pe interacțiuni competitive între ionii K + și Na +, precum și K + și H +.

O creștere a conținutului de proteine \u200b\u200bîntr-o celulă este însoțită de un consum crescut de ioni K +. Reglarea metabolismului potasiului în organism este realizată de sistemul nervos central, cu participarea unui număr de hormoni. Corticosteroizii, în special aldosteronul și insulina joacă un rol important în metabolismul potasiului.

Cu o deficiență de potasiu în organism, celulele suferă, iar apoi apare hipokalemia. În caz de afectare a funcției renale, se poate dezvolta hiperkalemie, însoțită de o tulburare severă a funcției celulare și a stării acido-bazice. Adesea, hiperkalemia este combinată cu hipocalcemie, hipermagnemie și hiperazotemie.

Starea metabolismului apei-sării determină în mare măsură conținutul de ioni din lichidul extracelular. Ionii de clor sunt excretați din organism în principal în urină. Cantitatea de clorură de sodiu excretată depinde de dietă, de reabsorbția activă de sodiu, de starea aparatului tubular al rinichilor, de starea acido-bazică etc.

Schimbul de cloruri este strâns legat de schimbul de apă: scăderea edemului, resorbția transudatului, vărsăturile repetate, transpirația crescută etc. sunt însoțite de o creștere a excreției ionilor de clor din organism. Unele diuretice cu acțiune saluretică inhibă reabsorbția de sodiu în tubii renali și provoacă o creștere semnificativă a excreției urinare de clor.

Pierderea clorului este asociată cu multe boli. Dacă concentrația sa în serul sanguin scade brusc (cu holeră, obstrucție intestinală acută etc.), prognosticul bolii se agravează. Hipercloremia se observă prin consumul excesiv de sare de masă, glomerulonefrită acută, afectare a tractului urinar, insuficiență circulatorie cronică, insuficiență hipotalamico-hipofizară, hiperventilație prelungită a plămânilor etc.

Determinarea volumului de fluid circulant

Într-o serie de condiții fiziologice și patologice, este adesea necesar să se determine volumul fluidului circulant. În acest scop, substanțele speciale sunt injectate în sânge (de exemplu, colorant albastru Evans sau etichetat 131 (albumină).

Cunoscând cantitatea unei substanțe introduse în fluxul sanguin și după ce a determinat după ceva timp concentrația sa în sânge, se calculează volumul lichidului circulant. Conținutul de lichid extracelular este determinat folosind substanțe care nu pătrund în celule. Volumul total de apă din corp este măsurat prin distribuția apei „grele” D2O, a apei etichetate cu tritiu [pH] 2O (THO) sau antipirină.

Apa care conține tritiu sau deuteriu se amestecă uniform cu toată apa din corp. Volumul de apă intracelular este egal cu diferența dintre volumul total de apă și volumul de fluid extracelular.

Aspecte clinice ale afectării metabolismului apei-sării

Tulburările metabolismului apei-sării se manifestă prin acumularea de lichid în organism, prin apariția edemului sau deficienței de lichide (vezi deshidratarea corpului), o scădere sau creștere a presiunii osmotice a sângelui, o încălcare a echilibrului electrolitului, adică. o scădere sau creștere a concentrației ionilor individuali (hipokalemie și hiperkalemie, hipocalcemie și hipercalcemie etc.), o modificare a stării acido-bazice - Acidoză sau alcaloză.

Cunoașterea condițiilor patologice în care se modifică compoziția ionică a plasmei sanguine sau concentrația ionilor individuali în ea este importantă pentru diagnosticul diferențial al diferitelor boli.

Deficiența ionilor de apă și electroliți, în principal ioni Na +, K + și Cl, apare atunci când organismul pierde lichide care conțin electroliți. Echilibrul negativ de sodiu se dezvoltă atunci când excreția sa depășește aportul pentru o lungă perioadă de timp. Pierderea de sodiu care duce la patologie poate fi extrarenală și renală.

Pierderea de sodiu extrarenală are loc în principal prin tractul gastro-intestinal cu vărsături indomabile, diaree profuză, obstrucție intestinală, pancreatită, peritonită și prin piele cu transpirație crescută (la temperaturi ridicate ale aerului, febră etc.), arsuri, fibroză chistică, pierderi masive de sânge.

Majoritatea sucurilor gastrointestinale sunt aproape izotonice față de plasma sanguină, astfel încât dacă înlocuirea lichidului pierdut prin tractul gastrointestinal este efectuată corect, nu se observă modificări ale osmolalității lichidului extracelular.

Cu toate acestea, dacă lichidul pierdut în timpul vărsăturilor sau diareei este înlocuit de o soluție izotonică de glucoză, se dezvoltă o stare hipotonică și, ca fenomen concomitent, o scădere a concentrației de ioni K + în fluidul intracelular.

Cea mai frecventă pierdere de sodiu prin piele apare în timpul arsurilor. Pierderea apei în acest caz este relativ mai mare decât pierderea de sodiu, ceea ce duce la dezvoltarea heterosmolalității fluidelor extracelulare și intracelulare, urmată de o scădere a volumelor acestora.

Arsurile și alte leziuni ale pielii sunt însoțite de o creștere a permeabilității capilare, ceea ce duce la pierderea nu numai de sodiu, clor și apă, dar și a proteinelor plasmatice.

Rinichii sunt capabili să excrete mai mult sodiu decât este necesar pentru a menține constanța metabolismului apă-sare, în cazul încălcării mecanismelor de reglare a reabsorbției de sodiu în tubii renali sau inhibării transportului de sodiu în celulele tubulelor renale.

O pierdere semnificativă de sodiu renală la rinichii sănătoși poate apărea cu o creștere a diurezei de origine endogenă sau exogenă, incl. cu sinteza insuficientă de mineralocorticoizi de către glandele suprarenale sau introducerea diuretice.

În caz de afectare a funcției renale (de exemplu, cu insuficiență renală cronică), pierderea de sodiu de către organism are loc în principal din cauza încălcării reabsorbției sale în tubii renali. Cele mai importante semne ale deficitului de sodiu sunt tulburările circulatorii, inclusiv colapsul.

Deficiența de apă cu o pierdere relativ mică de electroliți apare din cauza transpirației crescute atunci când organismul se supraîncălzește sau în timpul muncii fizice grele. Apa se pierde cu hiperventilarea prelungită a plămânilor, după administrarea diuretice care nu au efect saluretic.

Un exces relativ de electroliți în plasma de sânge se formează în perioada de înfometare a apei - cu un aport insuficient de apă la pacienții care sunt inconștienți și care primesc hrănire forțată, cu înghițire deficitară și la sugari - cu un consum insuficient de lapte și apă.

Un exces relativ sau absolut de electroliți cu o scădere a volumului total de apă din organism duce la o creștere a concentrației de substanțe osmotice active în fluidul extracelular și la deshidratarea celulelor. Acest lucru stimulează secreția de aldosteron, care inhibă excreția de sodiu de către rinichi și limitează excreția de apă din organism..

Restaurarea cantității de apă și izotonicitatea lichidului în cazul deshidratării patologice a organismului se realizează prin consumul de cantități mari de apă sau prin administrarea intravenoasă a unei soluții izotonice de clorură de sodiu și glucoză. Pierderea de apă și sodiu în timpul transpirației crescute este compensată prin consumul de apă sărată (soluție de clorură de sodiu 0,5%).

Excesul de apă și electroliți se manifestă ca edem. Principalele motive pentru apariția lor includ un exces de sodiu în spațiile intravasculare și interstițiale, mai des cu boli renale, insuficiență hepatică cronică, permeabilitate crescută a pereților vasculari. În cazul insuficienței cardiace, excesul de sodiu din organism poate depăși excesul de apă. Echilibrul de apă-electrolit perturbat este restabilit prin restrângerea de sodiu în dietă și prescrierea diuretice natriuretic.

Excesul de apă din organism cu o deficiență relativă de electroliți (așa-numita intoxicație cu apă sau intoxicația cu apă, hiperhidria hipoosmolară) se formează atunci când o cantitate mare de apă dulce sau o soluție de glucoză este introdusă în organism cu o excreție de lichid insuficientă; excesul de apă poate intra și în corp sub forma unui lichid hipoosmotic în timpul hemodializei. Odată cu otrăvirea cu apă, hiponatremia, hipokalemia se dezvoltă, volumul de lichid extracelular crește.

Clinic, acest lucru se manifestă prin greață și vărsături, agravat prin consumul de apă dulce și vărsăturile nu aduc alinare; mucoase vizibile la pacienții cu umiditate crescută. Hidratarea structurilor celulare ale creierului se manifestă prin somnolență, dureri de cap, răsucire musculară, convulsii.

În cazuri grave de intoxicații cu apă, apar edem pulmonar, ascită, hidrotorax. Intoxicația cu apă poate fi eliminată prin administrarea intravenoasă a unei soluții hipertonice de clorură de sodiu și o restricție accentuată a aportului de apă.

Deficitul de potasiu este în principal o consecință a aportului său insuficient de alimente și pierderi în timpul vărsăturilor, lavaj gastric prelungit, diaree profuză. Pierderea de potasiu în bolile tractului gastro-intestinal (tumorile esofagului și stomacului, stenoza pilorică, obstrucția intestinală, fistulele etc.) este în mare parte asociată cu hipoclororeia în curs de dezvoltare a acestor boli, în care cantitatea totală de potasiu excretat în urină crește brusc.

Pacienții care suferă de sângerare repetată a oricărei etiologii pierd cantități semnificative de potasiu. Deficiența de potasiu apare la pacienții care au fost tratați mult timp cu corticosteroizi, glicozide cardiace, diuretice și laxative. Pierderi mari de potasiu în timpul operațiilor pe stomac și intestinul subțire.

În perioada postoperatorie, hipokalemia este mai des observată cu infuzia de soluție izotonică de clorură de sodiu, deoarece Ionii Na + sunt antagoniști ai ionilor K +. Eliberarea ionilor K + din celule în lichidul extracelular crește brusc, urmată de excreția lor prin rinichi, cu o descompunere proteică crescută; o deficiență semnificativă de potasiu se dezvoltă în boli și afecțiuni patologice, însoțită de o încălcare a trofismului tisular și a cașexiei (arsuri extinse, peritonită, empie, tumori maligne).

Deficitul de potasiu în organism nu are semne clinice specifice. Hipokalemia este însoțită de somnolență, apatie, tulburări ale excitabilității nervoase și musculare, scăderea forței și a reflexelor musculare, hipotensiunea mușchilor striați și netezi (atonie a intestinului, vezicii urinare etc.).

Este important să evaluați gradul de scădere a conținutului de potasiu în țesuturi și celule, determinând cantitatea acestuia în materialul obținut dintr-o biopsie musculară, determinând concentrația de potasiu în eritrocite, nivelul excreției sale cu urina zilnică, deoarece hipokalemia nu reflectă întreaga deficiență de potasiu din organism. Hipokalemia are manifestări relativ clare pe ECG (scăderea intervalului Q-T, prelungirea segmentului Q-T și a undei T, aplatizarea undei T).

Deficitul de potasiu este compensat prin introducerea în dietă a alimentelor bogate în potasiu: caise uscate, prune, stafide, caise, piersici și suc de vișine. În caz de insuficiență a unei alimentații fortificate cu potasiu, potasiu este prescris oral sub formă de clorură de potasiu, panangină (asparkam), perfuzie intravenoasă de preparate de potasiu (în absența anuriei sau a oliguriei). Cu o pierdere rapidă de potasiu, înlocuirea acestuia trebuie efectuată într-o viteză apropiată de rata eliminării ionilor K + din organism.

Principalele simptome ale unei supradoze de potasiu: hipotensiune arterială pe fondul bradicardiei, creșterea și accentuarea undei T pe ECG, extrasistol. În aceste cazuri, administrarea preparatelor de potasiu este oprită și sunt prescrise preparatele de calciu - un antagonist fiziologic al potasiului, diuretice, lichid.

Hiperkalemia se dezvoltă cu încălcarea excreției de potasiu de către rinichi (de exemplu, cu anurie a oricărei geneze), hipercortisolism sever, după adrenalectomie, cu toxicoză traumatică, arsuri extinse ale pielii și alte țesuturi, hemoliză masivă (inclusiv după transfuzii masive de sânge), precum și cu creșterea defalcării proteinelor, de exemplu, în timpul hipoxiei, coma cetoacidotică, diabetului zaharat etc.

Din punct de vedere clinic, hiperkalemia, mai ales prin dezvoltarea sa rapidă, care este de mare importanță, se manifestă ca un sindrom caracteristic, deși severitatea semnelor individuale depinde de geneza hiperkalemiei și de severitatea bolii de bază. Somnolență, confuzie, durere în mușchii extremităților, abdomen se remarcă, durerea în limbă este caracteristică. Se observă paralizie musculară flasc, incl. pareza mușchilor netezi intestinali, scăderea tensiunii arteriale, bradicardie, conducere și tulburări ale ritmului cardiac, sunete cardiace înăbușite. În faza diastolei, poate apărea stop cardiac.

Tratamentul pentru hiperkalemie constă într-o dietă cu potasiu și bicarbonat de sodiu intravenos; prezintă administrarea intravenoasă a soluției de glucoză 20% sau 40% cu administrarea simultană a preparatelor de insulină și calciu. Hemodializa este cea mai eficientă pentru hiperkalemie.

Încălcarea metabolismului apei-sării joacă un rol important în patogeneza bolii acute de radiații (boală de radiații). Sub influența radiațiilor ionizante, conținutul ionilor de Na + și K + în nucleele celulelor glandei timusului și splinei scade. O reacție caracteristică a organismului la efectele unor doze mari de radiații ionizante este mișcarea apei, a Na + și a clorurilor din țesuturi în lumenul stomacului și intestinelor.

În boala cu radiații acute, excreția de potasiu în urină este semnificativ crescută, asociată cu degradarea țesuturilor radiosensibile. Odată cu dezvoltarea sindromului gastro-intestinal, lichidul și electroliții se „scurg” în lumenul intestinal, care este lipsit de acoperirea epitelială ca urmare a acțiunii radiațiilor ionizante. În tratamentul acestor pacienți, întregul complex de măsuri este utilizat pentru a restabili echilibrul apă-electrolit.

Caracteristici ale metabolismului apei-sare la copii

O caracteristică distinctivă a metabolismului sării apei la copiii mici este mai mare decât la adulți, eliberarea de apă cu aer expirat (sub formă de vapori de apă) și prin piele (până la jumătate din cantitatea totală de apă introdusă în corpul copilului).

Pierderea apei în timpul respirației și evaporării de pe suprafața pielii copilului este de 1,3 g / kg greutate corporală în 1 oră (la adulți - 0,5 g / kg greutate corporală în 1 oră). Necesarul zilnic de apă la un copil din primul an de viață este de 100-165 ml / kg, care este de 2-3 ori mai mare decât nevoia de apă la adulți. Producția zilnică de urină la un copil cu vârsta de 1 lună. este de 100-350 ml, 6 luni. - 250-500 ml, 1 an - 300-600 ml, 10 ani - 1000-1300 ml.

Nevoia de apă la copii de vârste diferite și adolescenți

14 ani	46,0	2200-2700	50-60
18 ani	54,0	2200-2700	40-50
Vârstă	Greutate corporală (kg)	Necesarul zilnic de apă
		ml	ml / kg greutate corporală
3 zile	3,0	250-300	80-100
10 zile	3,2	400-500	130-150
6 luni	8,0	950-1000	130-150
1 an	10,05	1150-1300	120-140
2 ani	14,0	1400-1500	115-125
5 ani	20,0	1800-2000	90-100
10 ani	30,5	2000-2500	70-85

În primul an al vieții unui copil, valoarea relativă a producției sale zilnice de urină este de 2-3 ori mai mare decât la adulți. La copiii mici se remarcă așa-numitul hiperaldosteronism fiziologic, care este, evident, unul dintre factorii care determină particularitățile distribuției lichidului intracelular și extracelular în corpul copilului (până la 40% din toată apa la copiii mici se află în fluidul extracelular, aproximativ 30% - în cel intracelular. , cu un conținut relativ relativ de apă în corpul copilului de 65-70%; la adulți, lichidul extracelular reprezintă 20%, lichid intracelular - 40-45%, cu un conținut total de apă relativ de 60-65%).

Compoziția electroliților lichidului extracelular și a plasmei sanguine la copii și adulți nu diferă semnificativ, doar la nou-născuți există un conținut puțin mai mare de ioni de potasiu în plasma sanguină și o tendință la acidoză metabolică.

Urina la nou-născuți și sugari poate fi aproape complet lipsită de electroliți. La copiii cu vârsta sub 5 ani, excreția de potasiu în urină depășește de obicei excreția de sodiu, cu aproximativ 5 ani, excreția renală de sodiu și potasiu egalează (aproximativ 3 mmol / kg de greutate corporală). La copiii mai mari, excreția de sodiu depășește excreția de potasiu: 2,3, respectiv 1,8 mmol / kg greutate corporală.

Odată cu hrănirea naturală, copilul din prima jumătate a anului de viață primește cantitatea necesară de apă și săruri cu laptele mamei, cu toate acestea, nevoia tot mai mare de minerale determină necesitatea introducerii unor cantități suplimentare de alimente lichide și complementare încă din 4-5 luni de viață.

În tratamentul intoxicației la sugari, atunci când o cantitate mare de lichid este injectată în organism, este probabil pericolul de a produce intoxicații cu apă. Tratamentul intoxicației cu apă la copii nu este fundamental diferit de tratamentul intoxicației cu apă la adulți.

Sistemul de reglare a metabolismului apei-sare la copii este mai labil decât la adulți, ceea ce poate duce cu ușurință la tulburările sale și la fluctuații semnificative ale presiunii osmotice a lichidului extracelular. Copiii reacționează la restricția apei pentru băut sau consumul excesiv de sare cu așa-numita febră de sare. Hidrolabilitatea țesuturilor la copii determină tendința lor de a dezvolta un complex simptomatic de deshidratare (exicoză).

Cele mai severe tulburări ale metabolismului sării apei la copii apar cu boli ale tractului gastro-intestinal, sindrom neurotoxic, patologie suprarenală. La copiii mai mari, metabolismul apei-sare este afectat mai ales în nefropatii și insuficiență circulatorie.

Metabolismul apei-sării este un set de procese de apă și electroliți care intră în organism, distribuția lor în mediul intern și excreția din organism.

Metabolismul apei-sare în corpul uman

Schimbul de apă-sare se numeșteun set de procese pentru intrarea apei și electroliților în corp, distribuția lor în mediul intern și excreția din corp.

O persoană sănătoasă menține egalitatea volumelor de apă eliberate din organism și primite în el pe zi, ceea ce este numit echilibrul apei organism. De asemenea, puteți lua în considerare echilibrul electroliților - sodiu, potasiu, calciu etc. Indicatorii medii ai echilibrului hidric al unei persoane sănătoase în repaus sunt prezentați în tabel. 12.1, și echilibrul electrolitelor din tabel. 12.2.

Valorile medii ale parametrilor echilibrului de apă al corpului uman

Tabelul 12.1. Valorile medii ale parametrilor echilibrului de apă al corpului uman (ml / zi)
Consumul și formarea apei		Eliberarea apei
Băuturi alimentare și lichide	1200	Cu urină	1500
Mancare solida	1100	De atunci	500
„Apă de oxidare” endogenă	300	Cu aer expirat	400
		Cu fecale	100
Încasare totală	2500	Selecție totală	2500
Ciclul intern al lichidelor gastrointestinale (ml / zi)
Secreţie		reabsorbia
Salivă	1500
Suc gastric	2500
Bilă	500
Suc de pancreas	700
Sucul intestinal	3000
Total	8200		8100
Total 8200 - 8100 \u003d apă în fecale 100 ml

Bilanțul metabolic mediu zilnic al anumitor substanțe la om

Tabelul 12.2 Bilanțul metabolic mediu zilnic al unor substanțe la om
substanţe	Admitere		Evidențiere
	alimente	metabolism	urină	fecale	transpirație și aer
Sodiu (mmol)	155		150	2,5	2,5
Potasiu (mmol)				5,0
Clorură (mmol)	155		150	2,5	2,5
Azot (g)
Acizi (meq)
ne volatil
volatil	14000				14000

Sub diverse influențe tulburătoare (modificări ale temperaturii ambientale, niveluri diferite de activitate fizică, modificări ale dietei) unii indicatori ai echilibrului se pot schimba, dar echilibrul în sine este menținut.

În condiții de patologie, dezechilibrul apare cu predominarea fie a întârzierii, fie a pierderii de apă.

Apa de corp

Apa este cea mai importantă componentă anorganică a organismului, asigurând o legătură între mediul extern și cel intern, transportul substanțelor între celule și organe. Ca solvent pentru substanțe organice și anorganice, apa este principalul mediu pentru desfășurarea proceselor metabolice. Face parte din diferite sisteme de substanțe organice.

Fiecare gram de glicogen, de exemplu, conține 1,5 ml de apă și fiecare gram de proteină conține 3 ml de apă.

Odată cu participarea sa, se formează structuri precum membranele celulare, transportă particule de sânge, formațiuni macromoleculare și supramoleculare.

În procesul de metabolizare și oxidare a hidrogenuluiseparat de substrat se formează "apă de oxidare" endogenă, în plus, cantitatea sa depinde de tipul de substraturi în descompunere și de nivelul metabolismului.

Deci, în repaus în timpul oxidării:

• 100 g de grăsime se formează peste 100 ml de apă,
• 100 g proteine \u200b\u200b- aproximativ 40 ml apă,
• 100 g carbohidrați - 55 ml apă.

O creștere a catabolismului și a metabolismului energetic duce la o creștere accentuată a apei endogene produse.

Cu toate acestea, apa endogenă la om nu este suficientă pentru a oferi un mediu acvatic pentru procesele metabolice, în special excreția produselor metabolice sub formă dizolvată.

În special, o creștere a consumului de proteine \u200b\u200bși, în consecință, transformarea finală a acestora în uree, care este eliminată din organism cu urină, duce la o necesitate absolută pentru o creștere a pierderilor de apă la rinichi, ceea ce necesită un aport crescut de apă organismului.

Atunci când mănâncă în principal carbohidrați, alimente grase și un aport mic de NaCl în organism, nevoia organismului de aport de apă este mai mică.

La un adult sănătos, necesarul zilnic de apă variază de la 1 la 3 litri.

Cantitatea totală de apă din organism la om este de la 44 la 70% din greutatea corporală, sau aproximativ 38-42 litri.

Conținutul său în diferite țesuturi variază de la 10% la țesutul adipos la 83-90% la rinichi și sânge, odată cu vârsta, cantitatea de apă din organism scade, precum și în obezitate.

Femeile au un conținut de apă mai mic decât bărbații.

Apa corporală formează două corpuri de apă:

1. intracelular (2/3 din apa totală).

2. Extracelular (1/3 din totalul de apă).

3. În condiții patologice, apare un al treilea corp de apă - apa din cavitatea corpului:abdominal, pleural etc.

Spațiul de apă extracelular include două sectoare:

1. Sectorul apei intravasculare, adică. plasma sanguină, al cărei volum este de aproximativ 4-5% din greutatea corporală.

2. Sectorul apei interstițiale, care conține 1/4 din toată apa corporală (15% din greutatea corporală) și este cel mai mobil, schimbând volumul în caz de exces sau lipsă de apă în organism.

Toată apa corporală este reînnoită în aproximativ o lună, iar spațiul extracelular de apă într-o săptămână.

Hiperhidratarea organismului

Aportul excesiv și formarea apei cu o eliberare insuficient de mică din corp duce la acumularea de apă și această schimbare a echilibrului de apă se numește overhydration.

În timpul suprahidratării, apa se acumulează în principal în sectorul apei interstițiale.

Intoxicația cu apă

Se manifestă un grad semnificativ de suprahidratare intoxicație cu apă .

În același timp, în sectorul apei interstițiale, presiunea osmotică devine mai mică decât în \u200b\u200binteriorul celulelor, acestea absorb apa, se umflă și presiunea osmotică din ele, de asemenea, se reduce.

Ca urmare a creșterii sensibilității celulelor nervoase la o scădere a osmolarității, intoxicația cu apă poate fi însoțită de excitarea centrelor nervoase și a crampelor musculare.

Deshidratarea organismului

Alimentarea și formarea insuficientă de apă sau eliberarea excesivă de apă duc la o scădere a spațiilor de apă în, în principal, în sectorul interstițial, care se numește deshidratare.

Aceasta este însoțită de îngroșarea sângelui, o deteriorare a proprietăților sale reologice și o încălcare a hemodinamicii.

Lipsa de apă în organism în cantitate de 20% din greutatea corporală este fatală.

Reglarea echilibrului hidric al organismului

Sistemul de reglare a echilibrului de apă asigură două procese principale homeostatice:

în primul rând, menținerea constanței volumului total de lichid în corp și,

în al doilea rând, distribuția optimă a apei între corpurile de apă și sectoarele corpului.

Factorii pentru menținerea homeostazei în apă includ presiunea osmotică și oncotică a fluidelor corpurilor de apă, tensiunea arterială hidrostatică și hidrodinamică, permeabilitatea barierelor histohematologice și a altor membrane, transportul activ al electroliților și non-electroliților, mecanisme neuro-endocrine de reglare a activității rinichilor și a altor organe excretorii, precum și comportamentul de băut și setea.

Schimbul de apă-sare

Echilibrul de apă al organismului este strâns legat de schimbul de electroliți... Concentrația totală de minerale și alți ioni creează o anumită cantitate de presiune osmotică.

Concentrația ionilor minerali individuali determină starea funcțională a țesuturilor excitabile și neexcitabile, precum și starea de permeabilitate a membranelor biologice, de aceea este obișnuit să spunem despre apa-electrolit(sau soluție salină)schimb valutar.

Schimb de apă și electroliți

Deoarece sinteza ionilor minerali din organism nu este efectuată, aceștia trebuie să intre în organism cu mâncare și băutură. Pentru a menține echilibrul electrolitului și, în consecință, funcțiile vitale, corpul ar trebui să primească pe zi aproximativ 130 mmol de sodiu și clor, 75 mmol de potasiu, 26 mmol de fosfor, 20 mmol de calciu și alte elemente.

Rolul electroliților în organism

Pentru homeostazăelectroliții necesită interacțiunea mai multor procese:intrarea în corp, redistribuirea și depunerea în celule și microambientul acestora, excreția din corp.

Aportul în organism depinde de compoziția și proprietățile alimentelor și apei, de caracteristicile absorbției lor în tractul gastro-intestinal și de starea barierei enterale. Cu toate acestea, în ciuda fluctuațiilor mari ale cantității și compoziției de nutrienți și apă, echilibrul apă-sare într-un corp sănătos este menținut constant datorită modificărilor excreției prin organele excretorii. Rinichii joacă un rol major în această reglementare homeostatică.

Reglarea metabolismului apei-sării

Reglarea metabolismului apei-sării, la fel ca majoritatea reglementărilor fiziologice, include legături aferente, centrale și eferente. Legătura aferentă este reprezentată de o masă a aparatului receptor al patului vascular, țesuturilor și organelor care percep schimbări ale presiunii osmotice, a volumului de lichide și a compoziției lor ionice.

Drept urmare, în sistemul nervos central se creează o imagine integrată a stării echilibrului apă-sare în organism. Consecința analizei centrale este o modificare a comportamentului la consum și consum, o restructurare a tractului gastro-intestinal și a sistemului excretor (în primul rând funcția renală), implementată prin legăturile eferente ale reglării. Acestea din urmă sunt reprezentate de influențe nervoase și, într-o măsură mai mare, de hormoni.publicat

Chimie biologică Lelevici Vladimir Valerianovici

Capitolul 29. Schimbul de electroliți de apă

Distribuția fluidelor în organism

Pentru a îndeplini funcții specifice, celulele au nevoie de un habitat stabil, inclusiv un aport stabil de nutrienți și excreția constantă de produse metabolice. Mediul intern al corpului se bazează pe lichide. Ele reprezintă 60 - 65% din greutatea corporală. Toate fluidele corporale sunt distribuite între cele două compartimente principale ale fluidelor: intracelular și extracelular.

Lichidul intracelular este fluidul conținut în celule. La adulți, lichidul intracelular reprezintă 2/3 din întregul fluid, sau 30-40% din greutatea corpului. Lichidul extracelular este fluidul din afara celulelor. La adulți, lichidul extracelular reprezintă 1/3 din totalul fluidului, sau 20-25% din greutatea corporală.

Lichidul extracelular este împărțit în mai multe tipuri:

1. Fluidul interstițial este fluidul care înconjoară celulele. Limfa este un fluid interstițial.

2. Lichidul intravascular - lichidul din interiorul patului vascular.

3. Lichidul transcelular conținut în cavitățile corpului specializate. Lichidul transcelular include lichid cefalorahidian, lichid pericardic, lichid pleural, lichid sinovial, lichid intraocular și sucuri digestive.

Compoziția lichidelor

Toate lichidele sunt compuse din apă și substanțe dizolvate în ea.

Apa este componenta principală a corpului uman. La bărbații adulți, apa este de 60%, iar la femei - 55% din greutatea corporală.

Factorii care afectează cantitatea de apă din organism includ.

1. Vârsta. În general, cantitatea de apă din organism scade odată cu vârsta. La un nou-născut, cantitatea de apă este de 70% din greutatea corporală, la vârsta de 6 - 12 luni - 60%, la o persoană în vârstă de 45 - 55%. Scăderea cantității de apă odată cu vârsta se datorează scăderii masei musculare.

2. Celulele grase. Conțin puțină apă, astfel încât cantitatea de apă din organism scade odată cu creșterea conținutului de grăsime.

3. Gen. Corpul feminin are relativ puțină apă, deoarece conține mai multă grăsime.

Substanțe dizolvate

Există două tipuri de solutii în fluidele corporale - neelectroliți și electroliți.

1. Neelectroliți. Substanțe care nu se disociează în soluție și sunt măsurate în greutate (de exemplu, mg la 100 ml). Neelectrolitele importante din punct de vedere clinic includ glucoză, uree, creatinină, bilirubină.

2. electroliți. Substanțele care se disociează în soluție în cationi și anioni și conținutul lor este măsurat în miliequivalenți pe litru [meq / l]. Compoziția electrolitică a lichidelor este prezentată în tabel.

Tabelul 29.1. Electroliți de bază ai fluidelor corporale (sunt afișate valori medii)

Conținut de electroliți, meq / l	Lichid extracelular		Lichidul intracelular
	plasmă	interstițial
Na +	140	140	10
K +	4	4	150
Ca 2+	5	2,5	0
Cl -	105	115	2
PO 4 3-	2	2	35
HCO 3 -	27	30	10

Principalii cationi extracelulari sunt Na +, Ca 2+ și K + intracelular, Mg 2+. În afara celulei, anionii Cl -, HCO 3 - prevalează, iar anionul principal al celulei este PO 4 3-. Fluidele intravasculare și interstițiale au aceeași compoziție, deoarece endoteliul capilar este permeabil liber la ioni și apă.

Diferența în compoziția fluidelor extracelulare și intracelulare se datorează:

1. Impermeabilitatea membranei celulare pentru ioni;

2. Funcționarea sistemelor de transport și a canalelor ionice.

Caracteristicile fluidului

Pe lângă compoziție, caracteristicile generale (parametrii) lichidelor sunt importante. Acestea includ: volumul, osmolalitatea și pH-ul.

Volumul lichidelor.

Volumul lichidului depinde de cantitatea de apă prezentă în acest moment într-un anumit spațiu. Cu toate acestea, apa trece pasiv, în principal datorită Na +.

Fluidele pentru adulți au un volum:

1. Lichid intracelular - 27 l

2. Lichid extracelular - 15 l

Fluid interstițial - 11 L

Plasma - 3 L

Lichid transcelular - 1 litru.

Apa, rolul biologic, schimbul de apă

Apa din corp este în trei stări:

1. Apa constituțională (ferm legată), este inclusă în structura proteinelor, grăsimilor, carbohidraților.

2. Apa legată slab a straturilor de difuzie și a cojilor de hidratare exterioară a biomoleculelor.

3. Apa gratuită și mobilă este un mediu în care se dizolvă electroliții și neelectroliții.

Există o stare de echilibru dinamic între apa legată și cea liberă. Deci sinteza a 1 g de glicogen sau proteină necesită 3 g de H2O care trece de la o stare liberă la una legată.

Apa din organism are următoarele funcții biologice:

1. Solvent de molecule biologice.

2. Metabolic - participarea la reacții biochimice (hidroliză, hidratare, deshidratare etc.).

3. Structurale - oferind un strat structural între grupurile polare din membrane biologice.

4. Mecanic - ajută la menținerea presiunii intracelulare, a formei celulare (turgor).

5. Regulator de echilibru de căldură (conservare, distribuție, eliberare de căldură).

6. Transport - asigurarea transferului de solutii.

Schimb de apă

Necesarul zilnic de apă pentru un adult este de aproximativ 40 ml la 1 kg greutate corporală, sau aproximativ 2500 ml. Timpul de ședere al unei molecule de apă în corpul unui adult este de aproximativ 15 zile, în corpul unui sugar - până la 5 zile. În mod normal, există un echilibru constant între aportul de apă și pierderea de apă (Fig. 29.1).

Fig. 29.1 Echilibrul de apă (schimbul extern de apă) al corpului.

Notă. Pierderea apei prin piele este compusă din:

1. Pierderea imperceptibilă a apei - evaporarea de pe suprafața pielii în proporție de 6 ml / kg masă / oră. La nou-născuți, rata de evaporare este mai mare. Această pierdere de apă nu conține electroliți.

2. Pierdere vizibilă de apă - transpirație, în care se pierd apă și electroliți.

Reglarea volumului de lichid extracelular

Fluctuații semnificative ale volumului părții interstițiale a fluidului extracelular pot fi observate fără un efect pronunțat asupra funcțiilor corpului. Porțiunea vasculară a fluidului extracelular este mai puțin rezistentă la schimbări și trebuie monitorizată cu atenție pentru a vă asigura că țesuturile sunt furnizate în mod adecvat cu substanțe nutritive în timp ce îndepărtează continuu produsele metabolice. Volumul de fluid extracelular depinde de cantitatea de sodiu din organism, prin urmare, reglarea volumului de lichid extracelular este asociată cu reglarea metabolismului sodic. Aldosterona este centrală în acest regulament.

Aldosteronul acționează asupra principalelor celule ale conductelor colectoare, adică partea distală a tubilor renali - zona în care aproximativ 90% din sodiul filtrat este reabsorbit. Aldosterona se leagă de receptorii intracelulari, stimulează transcripția genică și sinteza proteinelor care deschid canalele de sodiu în membrana apicală. Ca urmare, o cantitate crescută de sodiu intră în celulele principale și activează Na +, K + - ATPază a membranei bazolaterale. Transportul îmbunătățit al K + în celulă în schimbul Na + duce la creșterea secreției de K + prin canalele de potasiu în lumenul tubului.

Rolul sistemului renină-angiotensină

Sistemul renină-angiotensină joacă un rol important în reglarea osmolalității și a volumului de lichid extracelular.

Activarea sistemului

Odată cu scăderea tensiunii arteriale renale, dacă conținutul de sodiu din tubulii distali scade în celulele granulare ale aparatului juxtaglomerular al rinichilor, enzima proteolitică renină este sintetizată și secretată în sânge. Activarea suplimentară a sistemului este prezentată în Fig. 29.2.

Fig. 29.2. Activarea sistemului renină-angiotensină.

Factor natrialtic atrial

Factorul natriuritic atrial (PNF) este sintetizat de către atrii (în mare parte drept). PNP este o peptidă și este eliberat ca răspuns la orice evenimente care duc la o creștere a volumului sau la o creștere a presiunii de depozitare a inimii. PNP, spre deosebire de angiotensina II și aldosteron, reduce volumul vascular și tensiunea arterială.

Hormonul are următoarele efecte biologice:

1. Crește excreția de sodiu și apă de către rinichi (prin creșterea filtrării).

2. Reduce sinteza reninei și eliberarea de aldosteron.

3. Reduce eliberarea de ADH.

4. Provoacă vasodilatație directă.

Încălcări ale metabolismului apă-electrolit și echilibru acido-bazic

Deshidratare.

Deshidratarea (deshidratarea, deficiența de apă) duce la scăderea volumului de lichid extracelular - hipovolemie.

Se dezvoltă datorită:

1. Pierderea anormală a lichidului prin piele, rinichi, tractul gastro-intestinal.

2. Aport redus de apă.

3. Deplasarea lichidului în al treilea spațiu.

O scădere accentuată a volumului de lichid extracelular poate duce la șoc hipovolemic. Hipovlemia prelungită poate provoca dezvoltarea insuficienței renale.

Există 3 tipuri de deshidratare:

1. Izotonice - pierderi uniforme de Na + și H2O.

2. Hipertensiv - lipsa apei.

3. Hipotonic - lipsa de lichid cu prevalența lipsei de Na +.

În funcție de tipul de pierdere de lichid, deshidratarea este însoțită de o scădere sau creștere a nivelului de osmolalitate, CRF, Na + și K +.

Edemul este una dintre cele mai severe afecțiuni ale metabolismului apei și electrolitilor. Edemul este acumularea în exces a lichidului în spațiul interstițial, cum ar fi picioarele sau interstiția pulmonară. În acest caz, substanța principală a țesutului conjunctiv se umflă. Lichidul edematos este întotdeauna format din plasma sanguină, care în condiții patologice nu este capabil să rețină apa.

Edemul se dezvoltă datorită acțiunii factorilor:

1. Scăderea concentrației albuminei în plasma sanguină.

2. Creșterea nivelului de ADH, aldosteron care determină retenția de apă, sodiu.

3. Permeabilitatea capilară crescută.

4. Creșterea tensiunii arteriale hidrostatice capilare.

5. Excesul sau redistribuirea sodiului în organism.

6. Încălcarea circulației sângelui (de exemplu insuficiență cardiacă).

Încălcări ale echilibrului acido-bazic

Încălcările apar atunci când mecanismele de menținere a CRF nu sunt în măsură să prevină schimbările. Se pot observa două condiții extreme. Acidoza este o creștere a concentrației ionilor de hidrogen sau o pierdere a bazelor care duce la scăderea pH-ului. Alcaloza - o creștere a concentrației bazelor sau o scădere a concentrației ionilor de hidrogen provocând o creștere a pH-ului.

O modificare a pH-ului sângelui sub 7,0 sau peste 8,8 provoacă moartea corpului.

Trei forme de condiții patologice duc la încălcarea ROC:

1. Încălcarea excreției dioxidului de carbon de către plămâni.

2. Producția excesivă de alimente acide de către țesuturi.

3. Încălcarea excreției bazelor cu urină, fecale.

Din punct de vedere al mecanismelor de dezvoltare, există mai multe tipuri de încălcări ale CRC.

Acidoză respiratorie - cauzată de o creștere a pCO 2 peste 40 mm. rt. Artă datorată hipoventilării în bolile plămânilor, ale sistemului nervos central, ale inimii.

Alcaloză respiratorie - caracterizată printr-o scădere a pCO2 mai mică de 40 mm. rt. Art. Este rezultatul unei ventilații alveolare crescute și se observă cu agitație mentală, boli pulmonare (pneumonie).

Acidoza metabolică este o consecință a scăderii primare a bicarbonatului în plasma sanguină, care se observă cu acumularea de acizi non-volatili (cetoacidoză, acidoză lactică), pierderea bazelor (diaree) și o scădere a excreției de acid renal.

Alcaloza metabolică - apare cu creșterea nivelului de bicarbonat în plasma sanguină și se observă cu pierderea conținutului acid al stomacului în timpul vărsăturilor, utilizarea diuretice, sindromul Cushing.

Componente minerale ale țesuturilor, funcții biologice

Majoritatea elementelor găsite în natură se găsesc în corpul uman.

În ceea ce privește conținutul cantitativ din corp, acestea pot fi împărțite în 3 grupuri:

1. oligoelemente - conținutul din corp este mai mare de 10-2%. Acestea includ sodiu, potasiu, calciu, clorură, magneziu, fosfor.

2. oligoelemente - conținutul din corp este de la 10–2% la 10–5%. Acestea includ zinc, molibden, iod, cupru etc.

3. Ultramicroelemente - conținutul din corp este mai mic de 10–5%, de exemplu, argint, aluminiu etc.

În celule, mineralele sunt sub formă de ioni.

Funcții biologice de bază

1. Structurale - participă la formarea structurilor spațiale ale biopolimerilor și a altor substanțe.

2. Cofactor - participarea la formarea centrilor activi ai enzimelor.

3. Osmotic - menținerea osmolarității și a volumului de lichide.

4. Bioelectric - generarea potențialului de membrană.

5. Regulator - inhibarea sau activarea enzimelor.

6. Transport - participarea la transferul de oxigen, electroni.

Sodiu, rol biologic, metabolism, reglare

Rolul biologic:

1. Menținerea echilibrului de apă și osmolalitatea lichidului extracelular;

2. Menținerea presiunii osmotice, a volumului de lichid extracelular;

3. Reglarea echilibrului acido-bazic;

4. Menținerea excitabilității neuromusculare;

5. Transmiterea impulsurilor nervoase;

6. Transport activ secundar de substanțe prin membrane biologice.

Corpul uman conține aproximativ 100 de grame de sodiu, care este distribuit în principal în lichidul extracelular. Sodiu este alimentat cu o cantitate de 4-5 grame pe zi și este absorbit în partea proximală a intestinului subțire. T? (jumătate de timp de schimb) pentru adulți 11-13 zile. Sodiu este excretat din organism în urină (3,3 g / zi), apoi (0,9 g / zi), fecale (0,1 g / zi).

Reglementarea schimbului

Principala reglare a metabolismului se realizează la nivelul rinichilor. Aceștia sunt responsabili pentru excreția excesului de sodiu și contribuie la conservarea acestuia în caz de deficiență.

Excreție renală:

1. spori: angiotensină-II, aldosteron;

2. Reduce PNF.

Potasiu, rol biologic, metabolism, reglare

Rolul biologic:

1. participarea la menținerea presiunii osmotice;

2. participarea la menținerea echilibrului acido-bazic;

3. conducerea unui impuls nervos;

4. menținerea excitației neuromusculare;

5. contracția mușchilor, celulelor;

6. activarea enzimelor.

Potasiul este principalul cation intracelular. Corpul uman conține 140 g de potasiu. Odată cu alimentele, zilnic vin aproximativ 3-4 g de potasiu, care sunt absorbite în partea proximă a intestinului subțire. T? potasiu - aproximativ 30 de zile. Este excretat în urină (3 g / zi), fecale (0,4 g / zi), apoi (0,1 g / zi).

Reglementarea schimbului

În ciuda conținutului scăzut de K + în plasmă, concentrația sa este foarte strict reglementată. Intrarea K + în celule crește adrenalina, aldosteronul, insulina, acidoza. Echilibrul general K + este reglat la nivelul rinichilor. Aldosterona îmbunătățește eliberarea de K + prin stimularea secreției prin canalele de potasiu. În hipokalemie, capacitatea de reglare a rinichilor este limitată.

Calciu, rol biologic, metabolism, reglare

Rolul biologic:

1. structura țesutului osos, dinți;

2. contracția musculară;

3. excitabilitatea sistemului nervos;

4. mediator intracelular al hormonilor;

5. coagulare de sânge;

6. activarea enzimelor (tripsină, succinat dehidrogenază);

7. activitatea secretorie a celulelor glandulare.

Corpul conține aproximativ 1 kg de calciu: în oase - aproximativ 1 kg, în țesuturile moi, în principal extracelular - aproximativ 14 g Cu alimente se primesc 1 g pe zi și se absorb 0,3 g / zi. T? pentru calciul conținut în corp de aproximativ 6 ani, pentru calciul oaselor scheletului - 20 de ani.

În plasma sanguină, calciul este conținut în două tipuri:

1. nedifuzibil, asociat cu proteine \u200b\u200b(albumină), inactiv din punct de vedere biologic - 40%.

2. difuzibil, format din 2 fracții:

Ionizat (gratuit) - 50%;

Complex, asociat cu anioni: fosfat, citrat, carbonat - 10%.

Toate formele de calciu sunt în echilibru reversibil dinamic. Doar calciu ionizat are activitate fiziologică. Calciul este excretat din organism: cu fecale - 0,7 g / zi; cu urină 0,2 g / zi; cu apoi 0,03 g / zi.

Reglementarea schimbului

În reglarea metabolismului Ca 2+, 3 factori sunt importanți:

1. Hormonul paratiroidian - crește eliberarea de calciu din țesutul osos, stimulează reabsorbția în rinichi, iar activarea convertirii vitaminei D în forma sa D 3 crește absorbția calciului în intestin.

2. Calcitonină - reduce eliberarea de Ca 2+ din țesutul osos.

3. Forma activă a vitaminei D - vitamina D 3 stimulează absorbția calciului în intestine. În cele din urmă, efectul hormonului paratiroid și vitamina D are ca scop creșterea concentrației de Ca2 + în lichidul extracelular, inclusiv în plasmă, iar efectul calcitoninei este scăderea acestei concentrații.

Fosfor, rol biologic, metabolism, reglare

Rolul biologic:

1. formarea (împreună cu calciu) a structurii țesutului osos;

2. structura ADN-ului, ARN-ului, fosfolipidelor, coenzimelor;

3. formarea macroergilor;

4. fosforilarea (activarea) substraturilor;

5. menținerea echilibrului acido-bazic;

6. reglarea metabolismului (fosforilare, defosforilare a proteinelor, enzime).

Corpul conține 650 g fosfor, dintre care 8,5% se află în schelet, 14% în celulele țesuturilor moi și 1% în lichidul extracelular. Aproximativ 2 g sunt furnizate pe zi, din care până la 70% sunt absorbite. T? calciu al țesuturilor moi - 20 de zile, schelet - 4 ani. Fosforul este excretat: cu urină - 1,5 g / zi, cu fecale - 0,5 g / zi, cu transpirație - aproximativ 1 mg / zi.

Reglementarea schimbului

Hormonul paratiroidian crește eliberarea de fosfor din țesutul osos și excreția acestuia în urină și, de asemenea, crește absorbția în intestin. De obicei, concentrația de calciu și fosfor în plasma sanguină se schimbă în mod opus. Cu toate acestea, nu întotdeauna. În hiperparatiroidism, nivelul ambelor crește, iar în rahitismul copilăriei, concentrațiile ambelor scad.

Elemente de urme esențiale

Oligoelemente esențiale - oligoelemente fără de care corpul nu poate crește, dezvolta și completa ciclul său natural de viață. Elementele esențiale includ: fier, cupru, zinc, mangan, crom, seleniu, molibden, iod, cobalt. Pentru ei au fost stabilite principalele procese biochimice la care participă. Caracteristicile oligoelementelor vitale sunt prezentate în tabelul 29.2.

Tabelul 29.2. Elemente de urme esențiale, o scurtă descriere.

Micro element	Conținut în corp (medie)	Functii principale
Cupru	100 mg	Componenta oxidaselor (citocrom oxidaza), participarea la sinteza hemoglobinei, colagenului, proceselor imune.
Fier	4,5 g	Componenta enzimelor și proteinelor care conțin heme (Hb, Mb etc.).
Iod	15 mg	Esențial pentru sinteza hormonilor tiroidieni.
Cobalt	1,5 mg	Componenta vitaminei B 12.
Crom	15 mg	Participă la legarea insulinei la receptorii membranelor celulare, formează un complex cu insulina și stimulează manifestarea activității sale.
Mangan	15 mg	Cofactor și activator al multor enzime (piruvat kinază, decarboxilază, superoxid dismutaza), participarea la sinteza glicoproteinelor și proteoglicanilor, efect antioxidant.
molibden	10 mg	Cofactor și activator al oxidaselor (xantina oxidază, serin oxidază).
Seleniu	15 mg	Face parte din selenoproteine, glutation peroxidază.
Zinc	1,5 g	Coactor enzimatic (LDH, anhidrază carbonică, ARN și ADN polimerază).

Din cartea MAN - tu, eu și primordial autor Lindblad Jan

Capitolul 14 Homo erectus. Dezvoltarea creierului. Originea vorbirii. Intonaţie. Centre de vorbire. Stupiditatea și inteligența. Plânsul de râs, originea lor. Schimb de informații în grup. Homo erectus s-a dovedit a fi un „preuman” foarte plastic: de mai bine de un milion de ani de existență,

Din cartea Asistența de viață a echipajelor de aeronave după o aterizare de urgență sau stropire (fără ilustrații) autor Volovich Vitaly Georgievich

Din cartea Asistența de viață a echipajelor de aeronave după o aterizare de urgență sau stropire [cu ilustrații] autor Volovich Vitaly Georgievich

Din cartea Opriți, cine conduce? [Biologia comportamentului uman și al altor animale] autor Jukov. Dmitri Anatolievici

SCHIMBAREA CARBOHIDRATELOR Ar trebui subliniat încă o dată că procesele care apar în corp sunt un singur întreg, și numai pentru comoditatea prezentării și facilitării percepției sunt luate în considerare în manualele și manualele din capitole separate. Acest lucru este valabil și pentru divizarea în

Din cartea Poveștile bioenergiei autor Skulachev Vladimir Petrovici

Capitolul 2. Ce este schimbul de energie? Modul în care celula primește și folosește energia Pentru a trăi, trebuie să lucrezi. Acest adevăr cotidian este destul de aplicabil oricărei creaturi vii. Toate organismele, de la microbi cu o singură celulă la animale superioare și oameni, funcționează continuu

Din cartea Biologie. Biologie generală. Gradul 10 Un nivel de bază de autor Sivoglazov Vladislav Ivanovici

16. Metabolism și conversie energetică. Metabolismul energetic Amintiți-vă! În ce constă metabolismul? În ce două procese interrelaționate constă? Unde în corpul uman se descompune cea mai mare parte a materiei organice care vine cu alimentele?

Din cartea Situația actuală a biosferei și a politicii de mediu autor Kolesnik Yu.A.

7.6. Schimbul de azot Azotul, carbonul, oxigenul și hidrogenul sunt elemente chimice de bază, fără de care (cel puțin în limitele sistemului nostru solar) nu ar apărea viața. Azotul liber este inert chimic și este cel mai mult

Din cartea Secretele eredității umane autor Afonkin Sergey Yurievich

Metabolism Bolile noastre sunt la fel ca acum mii de ani, dar medicii au găsit nume mai scumpe pentru ei. Înțelepciunea populară - Nivelurile crescute ale colesterolului pot fi moștenite - Mortalitatea timpurie și genele responsabile de utilizarea colesterolului - Este moștenită

Din cartea Chimie biologică autor Lelevici Vladimir Valerianovici

Capitolul 10. Schimbul de energie. Oxidarea biologică În termeni de termodinamică, organismele vii sunt sisteme deschise. Schimbul de energie este posibil între sistem și mediu, care are loc în conformitate cu legile termodinamicii. Fiecare organic

Din cartea autorului

Metabolizarea vitaminelor Nici una dintre vitamine nu își îndeplinește funcțiile în metabolism sub forma în care vine cu alimente. Etapele schimbului de vitamine: 1. absorbția în intestin cu participarea sistemelor speciale de transport; 2. transport la locuri de depozitare sau depunere din

Din cartea autorului

Capitolul 16. Carbohidrații țesuturilor și alimentelor - metabolismul și funcțiile Carbohidrații fac parte din organismele vii și împreună cu proteinele, lipidele și acizii nucleici determină specificul structurii și funcționării lor. Carbohidrații sunt implicați în multe procese metabolice, dar înainte

Din cartea autorului

Capitolul 18. Metabolismul glicogenului Glicogenul este principalul polizaharid de rezervă din țesuturile animale. Este un homopolimer ramificat al glucozei, în care reziduurile de glucoză sunt legate în regiuni liniare prin legături β -1,4-glicozidice, iar în punctele de ramificare - prin legături β -1,6-glicozidice.

Din cartea autorului

Capitolul 20. Metabolismul triacilglicerolilor și acizilor grași Aportul uman de alimente apare uneori la intervale semnificative, prin urmare, în organism au fost dezvoltate mecanisme de stocare a energiei. TAG (grăsimea neutră) este cea mai benefică și de bază formă de stocare a energiei.

Din cartea autorului

Capitolul 21. Metabolizarea lipidelor complexe Lipidele complexe includ acei compuși care, pe lângă lipide, conțin și o componentă lipidică (proteină, carbohidrați sau fosfați). În consecință, există proteolipide, glicolipide și fosfolipide. Spre deosebire de lipidele simple,

Din cartea autorului

Capitolul 23. Metabolizarea aminoacizilor. Starea dinamică a proteinelor din organism Importanța aminoacizilor pentru organism constă în primul rând în faptul că sunt utilizate pentru sinteza proteinelor, al căror metabolism ocupă un loc special în procesele de metabolism între organism și

Din cartea autorului

Capitolul 26. Schimbul de nucleotide Aproape toate celulele corpului sunt capabile să sintetizeze nucleotide (cu excepția unor celule din sânge). O altă sursă a acestor molecule pot fi acizii nucleici ai propriilor țesuturi și alimente, dar aceste surse au numai

Prețuri pentru schimbul de apă și electroliți

Dezechilibrul de apă-electroliți este una dintre cele mai frecvente patologii întâlnite în practica clinică. Cantitatea de apă din corp este interrelaționată cu cantitatea de Na (sodiu) și este reglată prin mecanisme neurohumurale: sistemul nervos simpatic, sistemul renină-angiotensină-aldosteronă, hormonul antidiuretic, vasopresina.

Sodiu (Na) - principalul cation al fluidului extracelular, unde concentrația acestuia este de 6-10 ori mai mare decât în \u200b\u200binteriorul celulelor. Sodiul este excretat în urină, fecale, transpirație. Mecanismul renal al reglării sodiului este cel mai important factor în menținerea concentrației plasmatice de sodiu.

Potasiu (K)- cationul principal al spațiului intracelular. Potasiul este excretat în urină și o cantitate mică în fecale. Potasiul seric este o măsură a potasiului total al corpului. Potasiul joacă un rol important în procesele fiziologice ale contracției musculare, în activitatea funcțională a inimii, în conducerea impulsurilor nervoase, în metabolism.

Calciu (Ca) total și ionizat... Aproximativ jumătate din calciu circulă sub formă ionizată (liberă); cealaltă jumătate este asociată cu albumină și sub formă de săruri - fosfați, citrat. Nivelurile de calciu ionizate sunt extrem de stabile în comparație cu calciul total și sunt supuse modificărilor factorilor de legare a calciului (de exemplu albumina). Nivelurile de calciu sunt reglate de hormonul paratiroidian, calcitonina și derivați de vitamina D.

Fosfor (P) în organism este conținut în compuși anorganici (calciu, magneziu, potasiu și fosfat de sodiu) și organici (carbohidrați, lipide, acizi nucleici). Fosforul este esențial pentru formarea oaselor și metabolismul energetic în celule. Metabolizarea fosforului este strâns legată de metabolismul calciului. Aproximativ 40% din fosforul neutilizat este excretat în fecale, iar restul în urină. Principalii factori care reglementează metabolismul fosforului sunt hormonul paratiroidian, vitamina D și calcitonina.

Clor (Cl) - principalul anion extracelular, care compensează efectul cationilor, în principal sodiu în lichidul extracelular. Clorul din organism este în stare ionizată - în compoziția sărurilor de sodiu, potasiu, calciu, magneziu. Acesta joacă un rol important în menținerea stării acido-bazice, a echilibrului osmotic, a echilibrului de apă și participă la formarea acidului clorhidric în sucul gastric. Schimbul de clor este reglat de hormonii cortexului suprarenal și glandei tiroide.

Magneziu (Mg)- joacă un rol important în funcționarea sistemului neuromuscular. Cel mai mare conținut de magneziu se află în miocard. Fiziologic, este un antagonist al calciului. Principalul regulator al menținerii concentrației de magneziu în serul sanguin este rinichii. Excesul de magneziu este eliminat de rinichi.

indicaţii

Concentrație crescută sodiuare o valoare diagnostică în deshidratare (pierderea crescută a apei prin tractul respirator în timpul insuficienței respirației, cu febră, traheostomie, diaree); cu sarcină de sare pe corp (când se alimentează printr-un tub de gastrostomie, administrarea excesivă de soluție salină); diabet insipidus, boli renale care apar cu oligonurie; hiperaldosteronism (secreție excesivă de aldosteron de către un adenom sau o tumoare a glandei suprarenale).

Scăderea concentrației sodiu are valoare de diagnostic în cazul lipsei de sodiu în organism (insuficiență renală acută, insuficiență a cortexului suprarenal, transpirație profuză, cu băuturi din abundență de lichide, arsuri, vărsături, diaree, reducere a aportului de sodiu în organism); cu suprahidratare (aport de lichid parenteral, deficit de cortizol, secreție crescută de vasopresină, insuficiență cardiacă).

Concentrație crescută potasiu are valoare diagnostică în insuficiență renală acută și cronică, deshidratare acută, traume extinse, arsuri, alcaloză metabolică severă, șoc, insuficiență suprarenală cronică (hipoaldosteronism), oligurie sau anurie, coma diabetică. Este posibilă o creștere a potasiului odată cu numirea diuretice care economisesc potasiu (triamteren, spironolactonă).

Scăderea concentrației potasiu are valoare de diagnostic pentru: pierderea lichidului prin tractul gastro-intestinal (vărsături prelungite, diaree), alcaloză metabolică, tratament de lungă durată cu diuretice osmotice (manitol, furosemid), utilizarea pe termen lung a medicamentelor steroizi, insuficiență renală cronică, hiperaldosteronism primar.

Concentrație crescută calciu totalare valoare diagnostică în: neoplasme maligne, hiperparatiroidism primar, tirotoxicoză, intoxicație cu vitamina D, sarcoidoză, tuberculoză, acromegalie, insuficiență suprarenală.

Scăderea concentrației calciu totalare valoare diagnostică în: insuficiență renală, hipoparatiroidism, hipomagnezemie severă, pancreatită acută, necroză musculară scheletică, cariune tumorală, deficiență de vitamina D.

Definiție calciu ionizatcel mai informativ în evaluarea schimbărilor rapide ale concentrației sale, care poate fi observată în timpul transfuziei de sânge și înlocuitori de sânge, în timpul circulației extracorporee, în timpul dializei.

Concentrație crescută fosforare valoare diagnostică în: mielom multiplu, leucemie mieloidă, metastaze osoase, insuficiență renală, hipoparatiroidism, cetoacidoză diabetică, acromegalie, deficiență de magneziu, alcaloză respiratorie acută.

Scăderea concentrației fosfor are valoare diagnostică în: nutriție parenterală, sindrom de malabsorbție, hiperparatiroidism, hiperinsulinism, alcoolism acut, utilizarea pe termen lung a preparatelor din aluminiu, rahitism, deficiență de vitamina D (osteomalacia), hipokalemie, tratament cu diuretice, corticosteroizi.

Concentrație crescută clorare valoare diagnostică în: nefroză, nefrită, nefroscleroză, aport insuficient de apă în organism, decompensarea bolilor sistemului cardiovascular, dezvoltarea edemelor, alcalozei, resorbția exudatelor și transudatelor.

Scăderea concentrației clorare valoare diagnostică pentru: creșterea excreției de clor (cu transpirație în climă caldă, cu diaree, cu vărsături prelungite), insuficiență renală acută și cronică, sindrom nefrotic, pneumonie croupous, alcoloză metabolică, acidoză diabetică, diabet renal, boli suprarenale, diuretic necontrolat terapie.

Concentrație crescută magneziuare valoare de diagnostic în hipofuncția primară a cortexului suprarenal, hipotiroidism, hepatită, neoplasme, cetoacidoză diabetică acută, insuficiență renală, supradozaj al preparatelor de magneziu.

Scăderea concentrației magneziuare valoare diagnostică în: sindrom de malabsorbție, înfometare, enterocolită, colită ulceroasă, obstrucție intestinală acută, pancreatită cronică, alcoolism, hipertiroidism, aldosteronism primar, consum diuretic.

Metodologie

Determinarea calciului, magneziului și fosforului total se efectuează pe un analizator biochimic "Architect 8000".

Determinarea potasiului ionizat, sodiu, calciu, clor se efectuează pe analizorul ABL800 Flex pentru a determina acid-bază, compoziția gazelor, electroliții și metaboliții sângelui.

Instruire

Pentru determinarea potasiu ionizat, sodiu, calciu, clor nu este necesară pregătirea specială pentru studiu.

Pentru determinarea calciu total, magneziu și fosfor în serul din sânge, este necesar să vă abțineți de la activitatea fizică, luând alcool și droguri, modificări ale dietei timp de 24 de ore înainte de a lua sânge. Este recomandat să donezi sânge pentru cercetare dimineața pe stomacul gol (post de 8 ore). În acest moment, trebuie să vă abțineți de la fumat. Este recomandabil să luați medicamente dimineața după ce ați luat sânge (dacă este posibil)

Următoarele proceduri nu trebuie efectuate înainte de a dona sânge: injecții, perforații, masaj general al corpului, endoscopie, biopsie, ECG, examinare cu raze X, în special cu introducerea unui agent de contrast, dializă.

Dacă mai aveți o activitate fizică minoră, trebuie să vă odihniți cel puțin 15 minute înainte de a da sânge.

Este foarte important ca aceste recomandări să fie respectate cu strictețe, deoarece numai în acest caz se vor obține rezultate sigure ale testelor de sânge.