Автор: д.м.н., профессор кафедры патофизиологии Корпачева О.В.
Типовые нарушения водного баланса
Вода по относительной массе – основное вещество, из которого состоит организм человека. В теле новорожденного ее 80%, у взрослого мужчины – 60%, у женщины - 55%.
Вода является средой среда для растворения и транспорта органических и неорганических соединений, биохимических реакций, пищеварения и всасывания в кровь нутриентов. С водой удаляются продукты жизнедеятельности. Само зарождение и развитие жизни на Земле происходило в водной среде.
Вода организма разделена на сектора: внеклеточная вода (31% массы) и внутриклеточная вода (22% массы). В свою очередь, внутриклеточная вода находится в 2 состояниях: свободном (мобильном) и связанном. При этом вода связана: с неорганическими молекулами (электролитами) и с органическими молекулами (белков, нуклеиновых кислот, полисахаридов). 1 г ДНК удерживает 0,6 мл, 1 г белка – 1,5 мл, 1 г гликогена – 3 мл воды.
Внеклеточная жидкость делится на 3 отсека. Первый - внутрисосудистая жидкость (плазма). Вода плазмы составляет 4% массы (2-2,5 л). Второй отсек интерстициальная жидкость (межклеточная). Она составляет 18% массы (12 л). Третий отсек - трансцеллюлярная жидкость. Она составляет 1,5 % массы. Сюда относятся: желудочный и кишечный соки, пот, спинномозговая, синовиальная жидкость, первичная моча, жидкость серозных полостей (плевральной, перикарда, брюшной), влага камер глаза.
Внутрисосудистая жидкость отделена от интерстициальной гистогематическим барьером, а трансцеллюлярная заключена в эпителиальные мембраны. Таким образом, все компартменты воды разграничены барьерами и имеют разный состав (табл. 1). Это обеспечивает градиенты ионов и давлений, без которых невозможна реализация физиологических функций.
Табл. 1. Количество и состав жидкости в различных отсеках организма
(по Б.Д. Роузу, 1994)
|
Объем, л (на 70 кг) |
Na+ мэкв/л |
K+ мэкв/л |
Cl- мэкв/л |
HCO3- мэкв/л |
PO43- мэкв/л |
Внутрисосудистый отсек |
3 |
142 |
4,5 |
104 |
24 |
2 |
Интерстициальный отсек |
11-12 |
145 |
4,4 |
117 |
27 |
2,3 |
Внутриклеточный осек |
27 |
12 |
150 |
4 |
12 |
40 |
Желудочный сок |
2-2,5 за сутки |
60 |
7 |
100 |
0 |
- |
Панкреатический сок |
1,5-2 за сутки |
130 |
7 |
60 |
100 |
- |
Пот |
0,2 за сутки |
45 |
5 |
58 |
0 |
- |
Регуляция обмена воды
Для нормального функционирования организма чрезвычайно важно поддержание объема и концентрации растворенных веществ в каждом компартменте воды. Наиболее значим объем внутрисосудистой жидкости (плазмы).
Регуляция объема внутрисосудистой жидкости. Изменения объема внутрисосудистой жидкости улавливаются волюморецепторами, расположенными в каротидных синусах, дуге аорты и сосудах почек (через изменения давления крови на рецепторы). Как следствие, включаются нейрогуморальные механизмы регуляции.
Симпатическая нервная система. Повышение ее активности ведет к увеличению сердечного выброса, повышению АД и активации ренин-ангиотензин-альдостероновой системы (РААС).
РААС. Факторами, активирующими РААС являются: ухудшение кровоснабжения почек (через волюмо- и осморецепторы почек) и повышение симпатического тонуса, а значит, уровня катехоламинов (через β-адренорецепторы почек). Возбуждение названных рецепторов приводит к выработке клетками юкстагломерулярного аппарата ренина. Ренин действует на ангиотензиноген, из которого образуется ангиотензин I. Ангиотензин I превращается в ангиотензин II, который суживает сосуды и стимулирует выброс альдостерона корой надпочечников. Альдостерон обеспечивает задержку натрия и воды, вследствие чего внутрисосудистый объем возрастает.
Альдостерон. Факторами, увеличивающими секрецию альдостерона корой надпочечников, являются: увеличение содержания ангиотензина II, увеличение содержания К+ в плазме, снижение содержания Na+ в плазме, увеличение содержания АКТГ. Альдостерон задерживает Na+, выводит K+ и H+. Задержка Na+ ведет к задержке воды, следовательно, объем внутрисосудистой жидкости возрастает.
Натрийуретические белки – группа гормонов белковой природы, которые вырабатываются миокардом предсердий при увеличении внутрисосудистого объема или повышении внутрисердечного давления. Они расширяют сосуды, снижают активность РААС и стимулируют натрийурез (увеличивают экскрецию Na+ с мочой).
Жажда формируется уже при дефиците воды 1-2%. Пусковыми факторами жажды при обезвоживании являются: повышение осмоляльности плазмы (через осморецепторы гипоталамуса), снижение внутрисосудистого объема (через волюморецепторы легких и левого предсердия), снижение АД (через барорецепторы сосудов), снижение содержания воды в клетках, снижение уровня ангиотензина II в плазме, сухость слизистых (полости рта). Устранение дефицита воды достигается за счет увеличения потребления воды.
АДГ увеличивает реабсорбцию воды в почках. Факторами, стимулирующими выброс АДГ при обезвоживании, являются: увеличение осмоляльности плазмы, снижение объема циркулирующей плазмы, снижение АД.
При возникающих в силу каких-то причин отклонениях содержания воды в организме система регуляции стремится их устранить. Если ее эффективность оказывается недостаточной, водный баланс нарушается, и развиваются те или иные типовые нарушения водного баланса (дисгидрии).
Водный баланс
Водный баланс складывается из 3 процессов: поступление воды в организм (с пищей), образование воды в ходе обмена веществ (так называемая эндогенная вода) и выделение воды из организма.
У здорового человека существует так называемый нулевой водный баланс (табл. 2).
Табл. 2. Суточный водный баланс взрослого человека.
Поступление воды |
Выделение воды |
С жидкой пищей, питьем - 1,1-1,4 л |
Через почки – 1,2-1,5 л |
С твердой пищей – 0,8-1,0 л |
С испражнениями – 0,1-0,3 л |
Эндогенная метаболическая вода – 0,3 л |
Через легкие – 0,4 л |
|
Через кожу – 0,5-0,6 л |
Итого: 2,2 – 2,7 л |
Итого: 2,2-2,7 л |
В патологии возможны 2 варианта водного баланса: отрицательный водный баланс (дефицит воды в организме) и положительный водный баланс (накопление в организме избытка воды). Им соответствуют 2 типовых варианта нарушений обмена воды: гипогидратация и гипергидратация.