Вода. Значение воды для организма

 

 

І. Вода. Значение воды для организма

Вода — оптимальная среда для растворения и транспорта органических и неорганических веществ и реакций метаболизма. В жидкой среде осуществляется пищеварение и всасывание в кровь питательных веществ. С водой из организма устраняются продукты его жизнедеятельности. Вода является необходимым компонентом для осуществления большинства функций организма.

Общее содержание воды в организме взрослого человека составляет 55%, а у эмбриона — до 95% от массы тела.

К факторам, влияющим на количество воды в организме, относятся:

1. Масса жировой ткани: жировые клетки содержат мало воды, поэтому количество воды снижается с увеличением содержания жира.

2. Возраст: количество воды с возрастом уменьшается, у новорожденного – 70% массы тела (у недоношенного – 80%), у пожилого человека – 45-55%.

3. Женский пол – женщины имеют относительно меньше воды в организме.

Вода в организме находится в разных секторах, или компартментах.

Вода организма находится либо внеклеточно, либо внутриклеточно. Внутри- и внеклеточная жидкость находятся в состоянии постоянного обмена, хотя состав их и не идентичен.

Внутриклеточная вода составляет в среднем 31% от массы тела, т.е. примерно 24 л. Эта вода находится в трёх состояниях:

1. Связанном с гидрофильными органическими и неорганическими веществами.
2. Адгезированном («протяжённом») на поверхности коллоидных молекул.
3. Свободном (мобильном). Эта часть внутриклеточной воды меняется наиболее значимо при изменении жизнедеятельности клетки как в норме, так и при развитии патологических процессов.

Изменения объёма внутриклеточной воды наблюдаются позднее и развиваются медленнее, чем внеклеточной воды.

Внеклеточная жидкость составляет в среднем 22% от общей массы тела, т.е. примерно 15 л. Внеклеточная вода входит в состав крови, интерстициальной и трансклеточной жидкости.

1. Плазма крови (интраваскулярная вода). Плазма состоит из воды (около 90%), органических (9%) и неорганических (1%) веществ. Около 6% всех веществ плазмы представлены белками. Вода циркулирующей плазмы составляет в среднем около 4% от массы тела, или 2—2,5 л.
2. Межклеточная (интерстициальная) жидкость. Она составляет в среднем 18% от массы тела, т.е. примерно 12 л. Вода плазмы крови и межклеточная жидкость близки по химическому составу. Их компоненты свободно обмениваются.
3. Трансклеточная жидкость (около 1,5% от массы тела) находится в различных пространствах организма:

- спинномозговая жидкость (СМЖ); - синовиальная жидкость (суставов, сухожилий и др.);

- желудочный и кишечный  соки;

- жидкость полости капсулы  клубочка и канальцев почек (первичная  моча);

- жидкость серозных полостей (плевральной, перикарда, брюшной и  др.);

- влага камер глаза.

ІІ. Водный баланс. Регуляция обмена воды

Водный баланс складывается из трёх процессов:

• поступления воды в организм с пищей и питьём,
• образования воды при обмене веществ (так называемая эндогенная вода),
• выделения воды из организма.

Изменения или нарушения водного обмена обозначаются как положительный (накопление в организме избытка воды) или отрицательный (дефицит в организме воды) баланс.

Рис. 2. Суточный баланс воды в организме взрослого человека

Система регуляции обмена воды имеет сложную структуру. Адаптивная цель этой системы — поддержание оптимального объёма жидкости в организме. При воздействии патогенных факторов и/или отклонении содержания жидкости и солей в организме эта система устраняет сдвиги или способствует уменьшению их степени. Функция системы регуляции водного обмена тесно связана с системами контроля солевого обмена и осмотического давления.

 Система регуляции  обмена воды в организме включает  центральное, афферентное и эфферентное  звенья.

Центральное звено системы контроля обмена воды — центр жажды (водорегулирующий). Его нейроны находятся в основном в переднем отделе гипоталамуса. Этот центр связан с областями коры большого мозга, участвующими в формировании чувства жажды или водного комфорта.

Афферентное звено системы включает чувствительные нервные окончания и нервные волокна от различных органов и тканей организма (слизистой оболочки полости рта, сосудистого русла, желудка и кишечника, тканей), дистантные рецепторы (главным образом зрительные и слуховые).

Рис. 3. Система регуляции водного обмена организма. ВНС — вегетативная нервная система; ПНФ — предсердныи натрийуретический фактор (атриопептин); рецепторы — чувствительные нервные окончания.

 

 Афферентная импульсация от рецепторов различного типа (хемо-, осмо-, баро-, терморецепторов, возможно, и некоторых других) поступает к нейронам гипоталамуса. Наиболее важное значение при этом имеют:

- увеличение осмоляльности плазмы крови более 280±3 мосм/кг Н20 (нормальный диапазон 270-290 мосм/кг);

- гипогидратация клеток;

- увеличение уровня ангиотензина II.

 Регуляторные стимулы  от нейронов центра жажды (нервные  и гуморальные) адресуются эффекторным структурам.

Эфферентное звено системы регуляции водного обмена включает почки, потовые железы, кишечник, лёгкие. Эти органы в большей (почки) или в меньшей (например, лёгкие) мере обеспечивают устранение отклонений содержания воды, а также солей в организме. Важными регуляторами главного механизма изменения объёма воды в организме — экскреторной функции почек — являются антидиуретический гормон (АДГ), система «ренин—ангиотензин—альдостерон», предсердныи натрийуретический фактор (атриопептин), катехоламины, Пг, минералокортикоиды.

При воздействии патогенных факторов и/или отклонении содержания жидкости в организме система регуляции водного обмена, как правило, устраняет эти отклонения или обеспечивает уменьшение их степени. Если же эффективность этой системы недостаточна, развиваются различные варианты нарушений водного обмена.

ІІІ. Виды нарушения водного балланса. Гипогидратация

Все разновидности нарушений водного обмена — дисгидрии — подразделяют на гипогидратацию (обезвоживание) и гипергидратацию (гипергидрия), в том числе клинически важную форму гипергидратации — отёк.

Каждая из типовых форм дисгидрии характеризуется по двум важным критериям:

1. Осмоляльности внеклеточной жидкости. По этому критерию выделяют три формы дисгидрии:

- гипоосмоляльную (осмоляльность плазмы менее 280 мосм/кг Н20);

- гиперосмоляльную (осмоляльность плазмы крови более 300 мосм/кг Н20);

- изоосмоляльную.

2. Сектору организма, в котором преимущественно развивается дисгидрия. В соответствии с этим критерием выделяют клеточную, внеклеточную и смешанную (ассоциированную) формы гипо- или гипергидратации.

Для всех видов гипогидратации характерен отрицательный водный баланс: преобладание потерь воды над её поступлением в организм.

Причинами гипогидратации могут быть недостаточное поступление воды в организм и повышенная её потеря.

Недостаточное поступление воды в организм наиболее часто наблюдается при:

- Водном голодании — дефиците введения в организм жидкости с пищей и питьём (например, при вынужденном голодании, невозможности обеспечить нормальный режим питья при стихийных бедствиях или боевых действиях).

- Нервно-психических заболеваниях или травмах, снижающих или устраняющих чувство жажды (например, при сотрясении головного мозга; при повреждении нейронов центра жажды в результате кровоизлияния, ишемии, опухолевого роста; при истерии, неврозе).

- Соматических болезнях, препятствующих приёму пищи и питью жидкостей (например, при нарушениях глотания, проходимости пищевода, при травме лицевого черепа).

Повышенная потеря воды организмом наблюдается при:

- Длительной полиурии (например, у пациентов с почечной недостаточностью, СД; при неправильном применении  диуретиков).

- Желудочно-кишечных расстройствах (например, при длительном обильном слюнотечении, повторной рвоте, хронических поносах), а также при наличии свищей желудка и/или кишечника без эквивалентного возмещения утраченного объёма жидкости.

- Массивной кровопотере (например, в связи с ранением  кровеносных сосудов и/или сердца).

- Продолжительном и/или  значительном потоотделении (например, в условиях жаркого сухого климата или производственных процессов с повышенной температурой воздуха и сниженной влажностью в помещении). В указанных условиях потери воды могут достигать 10—15 л в сутки.

- Гипертермических состояниях, включая лихорадку. Увеличение температуры тела на 1 °С приводит к выделению 400—500 мл жидкости в сутки с потом. Одновременно возможно увеличение диуреза, развитие рвоты и/или поноса.

- Патологических процессах, вызывающих потерю большого количества лимфы (например, при обширных ожогах, разрушении опухолью лимфатических стволов или ранении их).

 В зависимости от осмоляльности внеклеточной жидкости выделяют три варианта гипогидратации: гипоосмоляльную, гиперосмоляльную и изоосмоляльную.

ІV. Гипоосмоляльная гипогидротация. Причины и последствия гипоосмоляльной гипогидратации

При гипоосмоляльной гипогидратации преобладают потери организмом солей по сравнению с потерями воды и снижением осмоляльности внеклеточной жидкости.

Причины гипоосмоляльной гипогидратации:

1. Гипоальдостеронизм (например, при болезни Аддисона или отмене лечения минералокортикоидами). Гипоальдостеронизм сопровождается снижением реабсорбции ионов Na+ в почках, уменьшением осмоляльности плазмы крови, реабсорбции воды и как следствие — гипогидратацией организма.
2. Продолжительное профузное потоотделение с выделением большого количества солей.
3. Повторная или неукротимая рвота (например, при отравлениях или беременности), ведущая к потерям Na+ и К+.
4. Мочеизнурение сахарное (при СД) или несахарное (например, при дефиците АДГ), сочетающееся с экскрецией солей К+, Na+, глюкозы, альбуминов.
5. Профузные поносы (например, при холере или синдроме мальабсорбции), сопровождающиеся потерей кишечного сока, содержащего К+, Na+, Ca2+ и другие катионы.
6. Неправильное или необоснованное проведение процедур диализа (гемодиализа или перитонеального диализа с низкой осмоляльностью диализиру-ющих растворов). Это приводит к диффузии ионов из плазмы крови в жидкость для диализа.
7. Коррекция изоосмоляльной гипогидратации растворами с пониженным содержанием солей. Преимущественная утрата организмом жидкости обусловливает в основном внеклеточную форму гипоосмоляльной гипогидратации. Однако её выраженные и/или длительно протекающие разновидности сопровождаются транспортом жидкости в клетку (по градиенту осмотического давления). В связи с этим одновременно может регистрироваться внутриклеточная гипергидратация (набухание клеток), потенцирующая степень внеклеточной гипогидратации.

Последствия и проявления гипоосмоляльной гипогидратации:

1. Уменьшение ОЦК.
2. Увеличение вязкости крови в связи с уменьшением объёма её плазмы и повышением гематокрита (Ht).
3. Расстройства центральной, органно-тканевой и микрогемоциркуляции, являющиеся прямым следствием уменьшения ОЦК, повышения вязкости крови, а также гипоперфузии сосудов кровью и характеризующиеся:

        - снижением ударного и минутного выбросов сердца,

        - гипоперфузией органов и тканей,

         - нарушением циркуляции крови в сосудах микроциркуляторного русла.

 4. Расстройства кислотно-щелочного равновесия:

- негазовый выделительный  алкалоз (при рвоте желудочным  содержимым);

- негазовый выделительный  ацидоз (при поносах).

5. Гипоксия, вызываемая нарушением кровообращения (циркуляторная), потерей крови (гемическая), расстройством перфузии лёгких (респираторная), обмена веществ в тканях (тканевая).

 6. Сухость слизистых оболочек и кожи, снижение секреции слюны (гипосаливация), уменьшение эластичности и напряжения (тургора) кожи, мышц, западение и мягкость глазных яблок, снижение объёма суточной мочи. Все эти проявления являются результатом гипогидратации организма, уменьшения объёма межклеточной жидкости и ОЦК, снижения перфузионного и гемодинамического давления в артериолах и прека-пиллярах.

Необходимо помнить о возможном отсутствии у пациентов с гапоосмоляльной гипогидратацией чувства жажды вследствие низкой осмоляльности плазмы крови и гипергидратации клеток.

V. Гиперосмоляльная гипогидротация. Причины и последствия гиперосмоляльной гипогидратации

При гиперосмоляльной гапогидратации преобладают потери организмом жидкости по сравнению с потерями солей. Нарастание осмоляльности межклеточной жидкости приводит к транспорту воды из клеток во внеклеточное пространство. В этих условиях может развиться общая (клеточная и внеклеточная) гипогидратация организма.

Причины гиперосмоляльной гипогидратации.

1. Недостаточное питьё воды (например, при так называемом сухом голодании с отказом от потребления жидкости; при отсутствии или недостаточности питьевой воды во время боевых действий, стихийных бедствий, аварийных ситуаций).
2. Гипертермические состояния (включая лихорадку), сопровождающиеся обильным длительным потоотделением.
3. Полиурия (например, при несахарном [почечном] диабете с утратой организмом большого объёма жидкости с малым содержанием осмотически активных веществ: ионов, глюкозы, азотистых соединений; при СД в связи с осмотической полиурией, сочетающейся с высокой гипергликемией).
4. Длительная ИВЛ недостаточно увлажнённой газовой смесью.
5. Питьё морской воды в условиях гапогидратации организма.
6. Парентеральное введение растворов с повышенной осмоляльностью (например, при лечении нарушений КЩР; проведении искусственного питания у пациентов с дистрофией).