Регуляція екскреції води, осморегуляція
Водно-сольовий обмін - сукупність процесів надходження води і солей (електролітів) в організм, їх всмоктування, розподілу у внутрішніх середовищах і виділення. Добове споживання людиною води становить близько 2,5 л, з них близько 1 л він отримує з їжею. В організмі людини 2/3 загальної кількості води доводиться на внутрішньоклітинну рідину і 1/3 - на позаклітинне. Частина позаклітинної води знаходиться в судинному руслі (близько 5% від маси тіла), велика ж частина позаклітинної води знаходиться поза судинного русла, це проміжна (Інтерстиціальна), або тканинна, рідина (близько 15% від маси тіла). Крім того, розрізняють вільну воду, воду, утримувану колоїдами у вигляді так званої води набухання, тобто зв'язану воду, і конституційну (внутрішньомолекулярних) воду, яка входить до складу молекул білків, жирів і вуглеводів і вивільнювану при їх окисленні. Різні тканини характеризуються різним співвідношенням вільної, пов'язаної і конституційної води. За добу нирками виводиться 1-1,4 л води, кишечником - близько 0,2 л; з потом і випаровуванням через шкіру людина втрачає близько 0,5 л, з повітрям, що видихається - близько 0,4 л.
Системи регуляції водно-сольового обміну забезпечують підтримку загальної концентрації електролітів (натрію, калію, кальцію, магнію) і іонного складу внутрішньоклітинної і позаклітинної рідини на одному і тому ж рівні. У плазмі крові людини концентрація іонів підтримується з високим ступенем постійності і становить (В ммоль/л): натрію - 130-156, калію - 3,4-5,3, кальцію - 2,3-2,75 (в т.ч. іонізованого, не зв'язаного з білками - 1,13), магнію - 0,7-1,2, хлору - 97-108, бікарбонатного іона - 27, сульфатного іона - 1,0, неорганічного фосфату - 1-2. У порівнянні з плазмою крові і міжклітинної рідиною клітини відрізняються більш високим вмістом іонів калію, магнію, фосфатів і низькою концентрацією іонів натрію, кальцію, хлору та іонів бікарбонату. Відмінності в сольовому складі плазми крові і тканинної рідини обумовлені низькою проникністю капілярної стінки для білків. Точна регуляція водно-сольового обміну у здорової людини дозволяє підтримувати не тільки постійний склад, але й постійний обсяг рідин тіла, зберігаючи практично одну і ту ж концентрацію осмотично активних речовин і кислотно-лужну рівновагу.
Регуляція водно-сольового обміну здійснюється за участю декількох фізіологічних систем. Сигнали, що надходять від спеціальних неточних рецепторів, що реагують на зміна концентрації осмотично активних речовин, іонів і об'єму рідини передаються в ЦНС, після чого виділення з організму води і солей та їх споживання організмом змінюється відповідним чином. Так, при збільшенні концентрації електролітів і зменшенні об'єму циркулюючої рідини (Гіповолемії) з'являється почуття спраги, а при збільшенні об'єму циркулюючої рідини (Гіперволемії) воно зменшується. Збільшення об'єму циркулюючої рідини за рахунок підвищеного вмісту води в крові (гідремія) може бути компенсаторним, виникають після масивної крововтрати. Гідремія являє собою один з механізмів відновлення відповідності об'єму циркулюючої рідини ємності судинного русла. Патологічна гідремія є наслідком порушення водно-сольового обміну, наприклад при нирковій недостатності та ін У здорової людини може розвинутися короткочасна фізіологічна гідремія після прийому великих кількостей рідини. Виведення води і іонів електролітів нирками контролюється нервовою системою і низкою гормонів. У регуляції водно-сольового обміну беруть участь і виробляються в нирці фізіологічно активні речовини - похідні вітаміну D3, ренін, кініни та ін
Зміст натрію і організмі регулюється в основному нирками під контролем ЦНС через специфічні натріорецептори. реагують на зміну вмісту натрію в рідинах тіла, а також волюморецепторов і осморецептори, що реагують на зміна обсягу циркулюючої рідини і осмотичного тиску позаклітинної рідини відповідно. Натрієвий баланс в організмі контролюється і ренін-ангіотензин системою, альдостероном, натрійуретичного фактора. При зменшенні вмісту води в організмі і підвищення осмотичного тиску крові посилюється секреція вазопресину (антидіуретичного гормону), який викликає збільшення зворотного всмоктування води в ниркових канальцях. Збільшення затримки натрію нирками викликає альдостерон, а посилення виведення натрію - натрійуретичного гормони, або натрійуретичного фактора. До них відносяться атріопептіди, синтезирующиеся в передсердях і володіють діуретичною, натрійуретичний дією, а також деякі простагландини, уабаінподобное речовина, образующееся в головному мозку, і ін
Основним внутрішньоклітинним купчастим осмотично активним катіоном і одним з найважливіших потенціал утворюють іонів є калій. Мембранний потенціал спокою, тобто різниця потенціалів між клітинним вмістом і позаклітинної середовищем, зізнається завдяки здатності клітини активно з витратою енергії поглинати іони К + із зовнішнього середовища в обмін на іони Na ​​+ (так званий К +, Na +-насос) і внаслідок більш високої проникності клітинної мембрани для іонів К + ніж для іонів Na +. Через високу проникності неточної мембрани для іонів К + дає невеликі зрушення у вмісті калію в клітинах (в нормі це величина постійна) і плазму крові ведуть до зміни величини мембранного потенціалу і збудливості нервової та м'язової тканини. На конкурентних взаємодіях між іонами К + і Na +, а також К + і Н + засноване участь калію в підтримці кислотно-лужної рівноваги в організмі. Збільшення вмісту білка в клітині супроводжується підвищеним споживанням нею іонів К +. Регуляція обміну калію в організмі здійснюється ц.н.с. за участю ряду гормонів. Важливу роль в обміні калію грають кортикостероїди, зокрема альдостерон, і інсулін.
При дефіциті калію в організмі страждають клітини, а потім настає гіпокаліємія. При порушенні функції нирок може розвиватися гіперкаліємія, супроводжувана важким розладом функцій клітин та кислотно-лужного стану. Нерідко гіперкаліємія поєднується з гіпокальціємією, гіпермагніємія і гіперазотемією.
Стан водно-сольового обміну в значній мірі визначає вміст іонів Cl - у позаклітинній рідині. З організму іони хлору виводяться в основному з сечею. Кількість екскретіруемого хлориду натрію залежить від режиму харчування, активної реабсорбції натрію, стану канальцевого апарату нирок, кислотно-лужного стану та ін Обмін хлоридів тісно пов'язаний з обміном води: зменшення набряків, розсмоктування транссудату, багаторазова блювота, підвищене потовиділення та ін супроводжуються збільшенням виведення іонів хлору з організму. Деякі діуретики з салуретичну дією пригнічують реабсорбцію натрію в ниркових канальцях і викликають значне збільшення екскреції хлору із сечею. Багато захворювання супроводжуються втратою хлору. Якщо його концентрація в сироватці крові різко знижується (при холері, гострої кишкової непрохідності та ін), прогноз захворювання погіршується. Гіперхлоремія спостерігають при надлишковому споживанні кухонної солі, гострому гломерулонефриті, порушенні прохідності сечових шляхів, хронічній недостатності кровообігу, гіпоталамо-гіпофізарної недостатності, тривалої гіпервентиляції легенів і ін
При ряді фізіологічних і патологічних станів часто буває необхідно визначити об'єм циркулюючої рідини. З цією метою в кров вводять спеціальні речовини (Наприклад, барвник синій Еванса або мічений альбумін). Знаючи кількість речовини, введеного в кровотік, і визначивши через деякий час його концентрацію в крові, розраховують об'єм циркулюючої рідини. Зміст позаклітинної рідини визначають за допомогою речовин, не проникаючих всередину клітин. Загальний обсяг води в організмі вимірюють по розподілу В«важкоїВ» води D2O, води, міченої тритієм [рН] 2О (ТНО), або антипірину. Вода, до складу якої входить тритій або дейтерій, рівномірно змішується з усією водою, міститься в ті...
