Баланс воды и некоторых ионов в организме

В физиологических условиях суточный баланс воды остается постоянным благодаря равенству между ее по­ступлением и выделением. Ежедневно извне вместе с напитками и пищевыми продуктами поступает 1700 — 2200 мл воды, кроме того, при окислении органических веществ выделяется около 270 — 350 мл оксидационной, или эндогенной воды.

Расчеты Бенедикта показали, что при окислении 100 г белка образуется 41,3 г воды, такого же количест­ва крахмала — 55,5 г, а жира — 107,1 г. Как видно, чем выше интенсивность окислительных процессов, тем больше образуется эндогенной воды.

Суточное выделение поступившей воды происходит через почки (1200 — 1500 мл), кожу (500 мл), легкие (350 — 500 мл) и с калом (100 — 150 мл). Возможно, ко­нечно, изменение соотношения выделяемой воды по раз­личным причинам.

Среди факторов, обусловливающих гидратацию вод­ных пространств организма, ведущую роль, по всеобще­му признанию, играют электролиты. Выражение «вода является рабой электролитов» красноречиво, хотя и не­сколько преувеличено.

Изоосмия, изотония и изогидрия внутренней среды обеспечиваются в основном определенной концентраци­ей и соотношением катионов и анионов в плазме, интерстициальной жидкости и внутриклеточном пространстве. Причем тотальная электролитемия обеспечивает уровень осмотического давления, а определенное соотношение электролитов — изоэлектричность и кислотно-щелочное равновесие.

Не касаясь вопроса о роли и обмене каждого элек­тролита в отдельности, рассмотрим некоторые стороны обмена только тех электролитов, которые непосредст­венно связаны с процессами осморегуляции.

Учитывая специфические особенности ионного соста­ва внутри- и внеклеточных жидкостей, можно отметить, что в норме тоничность внеклеточных жидкостей зависит главным образом от содержания натрия и хлора, а вну­триклеточной жидкости — от количества калия, аниона фосфата и протеинов. Общая электролитемия на 9/10 определяется содержанием поваренной соли. По мнению Balint (1955), концентрация натрия и хлора в сыворотке является мерой ее осмотического давления.

По Goldberger (1959), концентрацию сывороточного натрия и хлора практически можно употреблять как по­казатель осмотического давления внеклеточной жидко­сти. Но такой подход может быть реализован с опреде­ленной осторожностью, так как известно, что баланс натрия и хлора в организме не всегда идет однонаправленно и, кроме того, в патологии нередко встречается несоответствие между содержанием натрия в крови и величиной ее эффективного осмотического давления (И. А. Виноградова, В. А. Аграненко, 1956; X. К. Сатпаева с соавт., 1966).

По Я. А. Капланскому (1938) и Б. Д. Кравчинскому (1958), обмен, выделение натрия и хлора могут проис­ходить с различной скоростью, что обусловлено большой взаимозаменяемостью хлора по сравнению с натрием.

Эйдельман и Лейбман считают, что из общего коли­чества имеющегося в организме человека натрия. (4060 — 4100 мэкв, или 58 мэкв/кг веса тела) около 40% тесно связаны костной тканью и не мобильны, а 60% распределяются следующим образом: 33% находятся во внеклеточной жидкости, 14% свободно связаны с кост­ной тканью, 11% содержатся в хрящах и плотной соеди­нительной ткани и только немногим более 2% находится внутри клеток.

Несколько иные показатели получил Эпштейн (Epstein, 1962) в опытах с применением Na24. По его данным, в организме человека весом 70 кг содержится 5600 мэкв натрия (80 мэкв/кг), из которых 2500 мэкв находится во внеклеточной жидкости, 7% — в мышечной ткани, а остальное количество распределено преимуще­ственно в костной системе.

На основе специально поставленных исследований показано, что костный скелет при определенных условиях может являться как акцептором, так и донатором натрия организма, т. е. «сухим» депо натрия (Bergstrom, 1955. G. Nichols, N. Nichols, 1956; Forbes, 1959; У. Ньюман и М. Ньюман, 1961; Б. Н. Кравчинский, 1963; Ж. Амбурже с соавт., 1965, и др.).

По расчетам Б. Д. Кравчинского, около 250 мэкв (около 10%) костного натрия в известных условиях мо­жет прибавиться к натрию внеклеточной жидкости или убавиться от него помимо водно-солевого параллелизма, без изменения объема внеклеточной жидкости. На этом основании Б. Д. Кравчинский рассматривает «сухое» депо натрия в костных кристаллах как гомеостатическое орудие в обеспечении постоянства вне- и внутриклеточ­ной жидкостей.

Дело будущих, исследователей — более детально раз­работать механизм экстр аренальной осморегуляции, поскольку в этом отношении исследования пока что еди­ничны.

Как указывает С. Я. Капланский (1960), преобла­дающая часть натрия при обычных условиях находится в форме, способной к диализу и переходу в пределах внеклеточных пространств. С этим связана очень быст­рая подвижность натрия в организме, быстрота перехода его из крови в ткани и обратно в зависимости от изме­нений физико-химических условий и под влиянием нейрогуморальной регуляции.

По мнению большинства исследователей, ионам на­трия принадлежит особая роль в водном обмене и осмо­регуляции. Всякое изменение концентрации ионов натрия, соотношения между ними и ионами калия и кальция немедленно отражается на количестве свобод­ной воды внутри клеток и во всем внеклеточном прост­ранстве, на перераспределении воды в этих пространст­вах, на осмотическом давлении этих жидкостей.

Ионы натрия усиливают гидрофильность коллоидов, что имеет большое значение в обмене воды, а ионы ка­лия и кальция оказывают противоположный эффект (С. Я. Капланский, 1962).

По данным литературы, суточная потребность в нат­рии равняется 4 — 5 г, содержащимся в 10 — 15 г пова­ренной соли. Однако исследованиями последних лет установлено, что уменьшение количества  потребляемой соли (до 5 г хлористого натрия) для организма более благоприятно.

Регулярный избыточный прием поваренной соли в течение длительного времени, вызывая постепенно ги­перфункцию, а затем и изнашивание противогипертензивных структур, приводит к развитию эксперименталь­ной солевой гипертонии и гипертонической болезни у человека (Dahl, Love, 1957; Koletzky, 1958; В. В. Парин и Ф. 3. Меерсон, 1960; Oelsher, Skelton, 1961; В.. В. Ла­рин и С. М. Шендеров, 1962; А. Ф. Фатула, 1966).

С другой стороны, длительное применение малосоле­вой диеты приводит к артериальной гипотонии вследст­вие уменьшения объема циркулирующей крови, сниже­ния тонуса сосудов, изменения гомеостатической функ­ции почек (ТоЫап, 1960; Baker et al., 1961).

Хлор является наиболее важным анионом внекле­точных жидкостей. В организме хлор встречается в основном в качестве иона, сопровождающего натрий и калий. В человеческом организме, по Эйдельману и. Лейбману, содержится около 2310—2350.,.мэкв хлора, или 33 мэкв/кг веса тела. Основная часть хлора (87,6%) на­ходится во внеклеточном пространстве, обусловливая наряду с ионами натрия его тоничность. Интересно отметить, что количество хлора в плазме крови нес­колько ниже его содержания в других внеклеточных жид­костях.

Например, если сывороточная концентрация хлора составляет в среднем 104 мэкв/л, то в интерстициальной жидкости и лимфе — 118 мэкв/л, а в спинномозговой жидкости и водяной влаге — 123 мэкв/л (И. Булбука с соавт., 1962).

Низкое содержание хлора в крови связано с более высоким нахождением в ней протеиновых ионов, не про­никающих через капиллярную мембрану и «изгоняю­щих» легко проникающие и подвижные ионы хлора из внутрисосудистого пространства для установления ион­ного равновесия. Сывороточная концентрация хлора не­сколько снижается в период усиления желудочной секреции.

Основным депо хлора является кожа. По С. Я. Капланскому (1960), кожа содержит от 30 до 60%’ всего хлора. Значительное количество хлора содержится так­же в костной, плотной соединительной ткани и хрящах. В них, по данным Эпдельмана и Лейбмана, содержится до 32% общего хлора тела.

Ввиду значительной заменяемости хлора другими анионами, например НС03, осмотическое давление в крови не нарушается при недостаточном его поступлении (С. Я. Капланский, 1938; И. Булбука с соавт., 1961; А. Я. Пытель, С. Д. Голигорский, 1963).

Из 3400 — 3700 мэкв общего калия организма, отме­чают Эйдельман и Лейбман, около 90% находится внутриклеточно и только 10% внеклеточно. Причем из вне­клеточного калия около 8% обнаруживается в костной, хрящевой и плотной соединительной тканях. Больше всего калия содержат мышечная, мозговая ткани и поч­ки. Обменоспособность клеточного калия с окружающей межклеточной средой зависит от природы тканей, от строения и характера его связи о внутриклеточными компонентами, и в особенности с протеинами.

Согласно данным Б. Н. Тарусова и Е. В. Бурлаковой (1939), П. А. Кометиани (1948), от 30 до 70% клеточ­ного калия связано с (белками и не участвует в создании внутриклеточного осмотического давления.

М. Л. Георгиевская (1935), резюмируя результаты своих исследований, считает, что весь внутриклеточный калий находится в ионизированном состоянии, в связи с чем осмотическая активность калия в клетках должна быть значительно выше.

Доказано незначительное участие калия в обеспече­нии общей и эффективной оемолярности внеклеточной жидкости; выявлена его функция в разнообразных мета­болических процессах, в обмене белков, синтезе глико­гена, состоянии мышечного тонуса, особенно миокарда.

Исследованиями X. С. Коштоянца (1956), В. В. Закусова (1960) установлено участие калия в формирова­нии и действии химических медиаторов возбуждения.

Общеизвестна роль калия и в активации аденозин-трифосфатазы, холинэстеразы, показана активность его в цикле обмена высокоэнергетических (макроэргических) фосфатных соединений, являющихся промежуточ­ным звеном обмена углеводов, при котором выделяется энергия, необходимая для мышечного сокращения, про­ведения нервного возбуждения, установления осмотиче­ского и ионного равновесия, всасывания веществ через стенку кишечника.

По мнению Darrow (1945), Elkinton (1948), поддер­жание нормального внутриклеточного осмотического давления сопровождается также затратой энергии.

Многочисленными исследованиями установлено на­личие взаимосвязи между количеством, распределением, метаболизмом натрия и калия. Общеизвестно своеобраз­ное распределение этих катионов во внеклеточной и внутриклеточной жидкостях.

Несмотря на относительно высокую проницаемость клеточных мембран для обоих катионов, содержание калия в клетках но много раз выше, чем во внеклеточной жидкости. Натрий, наоборот, преимущественно распре­деляется во внеклеточной жидкости при малом его содержании в клетках.

Известно, например, что концентрация калия в эри­троцитах человека и большинства высших животных, за исключением собаки, кошки и козы, почти в двадцать раз выше, чем в плазме, а натрия — в десять с лишним раз больше в плазме, чем в эритроцитах.

Причины такого высокого градиента концентрации этих веществ между клеткой и средой, их стационарное распределение, не соответствующее равенству диффузи­онных потоков и термодинамическому равновесию, не выявлены до настоящего времени.

Поделитесь в социальных сетях:

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *