Вода - основное вещество в организме человека. Она составляет 60% веса у мужчин и 50% - у женщин (различия обусловлены разным относительным содержанием жировой ткани). В организме вода распределена в двух пространствах: 55-75% находится во внутриклеточном и 25-45% - во внеклеточном пространстве.
Во внутриклеточной жидкости это, соответственно, калий и анионы органических эфиров фосфорной кислоты ( АТФ , креатинфосфат , фосфолипиды).
Эффективная осмоляльность, или тоничность, определяется концентрацией осмотически активных веществ, содержащихся только во внеклеточной жидкости или внутриклеточной жидкости.
Поскольку же вода свободно проходит через клеточную мембрану, осмотическое равновесие между вне- и внутриклеточной жидкостью поддерживается именно благодаря перемещению воды. Исключение составляют клетки головного мозга . В определенных ситуациях в них может меняться содержание осмотически активных веществ, что позволяет сохранить объем клеток. Этот механизм называется осмотической адаптацией . Сначала происходит перемещение натрия и калия через клеточные мембраны, затем синтез, выход из клеток или поступление в клетки инозитола , бетаина и глутамина . Осмотическая адаптация наблюдается при хронической гипонатриемии или гипернатриемии . В первом случае клетки головного мозга теряют осмотически активные вещества, во втором - накапливают их.
Вещества, равномерно распределяющиеся между вне- и внутриклеточной жидкостью (например, мочевина), не вызывают перемещения воды через клеточные мембраны, то есть не создают эффективной осмолялъности.
Переход жидкости через стенку капилляра между внутри- и внесосудистым пространством определяется соотношением между гидростатическим и онкотическим давлением. В норме в артериальном конце капилляра градиент гидростатического давления между кровью и межклеточной жидкостью больше, чем направленный в обратную сторону градиент онкотического давления, что приводит к выходу жидкости из капилляра (фильтрации). Обратно жидкость возвращается главным образом путем реабсорбции в венозном конце капилляра, и небольшая часть - по лимфатическим сосудам.
В соответствии с современными представлениями для изучения водного обмена недостаточно учитывать общее количество воды, а необходимо знать, как распределяется водная среда в полостях, тканях и клетках организма. Поэтому представление о водном обмене будет наиболее полным, если наряду с общим количеством жидкости организма исследовать соотношение количества экстрацеллюлярной (внеклеточной) и интрацеллюлярной (внутриклеточной) жидкости.
Как показали исследования, у больных ожирением наряду с увеличением общей и внеклеточной жидкости констатировано повышение количества внутриклеточной жидкости.
В настоящее время установлено, что количество жидкости в организме больных ожирением увеличивается с нарастанием степени ожирения, прогрессированием болезни, а также в зависимости от длительности заболевания и возраста больных. Таким образом, у больных ожирением имеют место глубокие нарушения водного обмена и функции почек, играющих важную роль в этом обмене.
Ряд факторов, приводящих к развитию ожирения, вызывает в то же время задержку воды и соли в организме. К этим факторам у ряда больных может относиться избыточная продукция инсулина, повышающая гидратацию тканей, т. е. задержку в них жидкости. У больных ожирением обнаружена повышенная продукция антидиуретического гормона, выделяемого задней долей гипофиза. Этот гормон уменьшает выделение мочи.
К факторам, определяющим повышенное накопление воды в организме тучного больного, должны быть отнесены и особенности питания. По всей вероятности, вода в тканях больных ожирением излишне задерживается под влиянием преимущественно углеводистого питания. Совершенно очевидно, что при избыточном образовании внутриклеточной воды вследствие сгорания жира состояние больного будет усугубляться, если отсутствует достаточно интенсивное выделение воды из организма.
У больных ожирением выявлена повышенная задержка в тканях натрия и соответственно - воды. Но установить даже приблизительно количество излишней жидкости у конкретного больного - задача трудная. Тем не менее врачам при лечении приходится учитывать потери в весе тела больного не только за счет уменьшения жира, но также и за счет выведения из организма излишней жидкости. Если ограничивать количество выпиваемой жидкости, то интенсивней протекает распад жиров, а значит, и снижается вес.
В связи с указанными особенностями водно-солевого обмена у тучных им рекомендуется значительно ограничивать употребление поваренной соли.
Необходимо следить за тем, чтобы выведение мочи было достаточным (не менее 1 л за сутки). В ряде случаев при лечении ожирения применяют мочегонные средства. Но важно помнить, что при значительном ограничении жидкости возникает опасность выпадения в осадок минеральных веществ в мочевыводящих путях и образования камней. Почечнокаменная болезнь весьма распространена среди больных ожирением.
Чтобы разобраться, какую роль играет хлорид натрия в организме, начнем с древних форм жизни - одноклеточных морских организмов. Море в данном случае выполняет следующие функции: - является питательной средой, из которой живой организм получает необходимые вещества для построения клетки и поддержания ее жизнедеятельности;
Служит неисчерпаемым резервуаром кислоты;
Играет роль клоаки, в которую выделяются отходы, образующиеся в процессе обмена веществ.
Одноклеточные организмы
Море можно расценивать и как внешнюю среду клеток вследствие постоянной концентрации в нем солей и кислоты. Одноклеточные организмы обладают способностью активно пропускать вещества через свою диафрагму. Они могут создавать такие внутренние концентрации минеральных составных частей и питательных веществ, которые значительно отклоняются от состава питательного раствора. Внутри клетки содержатся в основном ионы калия (К*), магния (Mg2*), фосфата (Р043), сульфата (БО,2), тогда как в морской воде преобладают ионы натрия (№*), кальция (Са2*) и хлора (О).
Для более высокоорганизованных живых организмов проблематичность жизни вытекает из двух фундаментальных биологических факторов: высокодифференцированной связи органов, вследствие чего все клетки практически требуют специального состава и постоянства внеклеточной жидкости, подобно одноклеточным в море; из соотношения между внутриклеточной и внеклеточной жидкостями в высокоорганизованном организме с большим преобладанием внутриклеточной жидкости. Так, например, в организме взрослого человека содержится около 30 литров внутриклеточной жидкости и лишь около 10 литров - внеклеточной. В такой ситуации может помочь лишь мощный механизм регулирования, основной задачей которого является предотвращение обеднения внеклеточного объема кислотой, питательными и минеральными веществами и избежание обогащения его продуктами разложения при обмене веществ. При этом высокоорганизованное живое существо использует особые органы, которые служат для усваивания и перемещения в организме кислоты, воды и минеральных веществ, а также выделения продуктов обмена веществ. К тому же имеется система, сравнивающая состав ионов во внеклеточной жидкости с нормальной концентрацией.
Все дело в воде
Для обеспечения жизнедеятельности клеток, чтобы могла работать система подвода питательных веществ и отвода продуктов обмена, необходим носитель - вода. Так как вследствие выделения мочи и пота организм теряет воду, требуется одновременно с приемом пищи восполнять потери воды. Причем в зависимости от внешних условий (температуры, влажности, интенсивности работы) потребность в воде для человека может резко изменяться. В Европе взрослый человек потребляет около 2 литров воды в сутки - естественно, столько же и выводится. Ниже показан баланс жидкости человеческого организма с окружающей средой.
Внеклеточная, равно как и внутриклеточная, жидкость, помимо воды, как указывалось ранее, содержит и растворенные соли, основными из которых являются хлориды натрия и калия. Следовательно; указанные жидкости - растворы и, как всякий раствор, характеризуются концентрацией соли, а поскольку вода свободно перемещается через мембрану клеток, то концентрации солей в растворах, все время выравниваются. Это происходит благодаря наличию осмотического (диффузионного) давления (Осмос от греч. osmos - толчок, давление, диффузия вещества через полупроницаемую мембрану, разделяющую растворы). После выравнивания осмотического давления растворы становятся изоосмотическими. Поэтому вне- и внутриклеточные жидкости изоосмоти.чны, хотя их ионный состав различен. Изоосмотичность и служит Тем биологическим фактором, благодаря которому осуществляется распределение воды во внутри- и внеклеточных пространствах.
Объем внеклеточной жидкости в организме
Если количество соли в организме (внеклеточной жидкости) увеличивается вследствие ее приема или уменьшения выхода, то из клетки вода станет «вытекать» до тех пор, пока не будет достигнута изоосмотичность. С увеличением во внеклеточной жидкости количества воды концентрация соли в ней понизится, и вода начнет «натекать» во внутриклеточную жидкость. Что случилось бы без этого, механизма регулирования, можно продемонстрировать в лабораторном опыте на красных кровяных тельцах. Если поместить красные кровяные тельца в гипотонический раствор, концентрация соли в котором вполовину меньше, чем во внеклеточном пространстве живого организма, они будут насыщаться водой до тех пор, пока не лопнут. Гипотонический раствор, концентрация соли в котором превышает ее концентрацию во внеклеточном пространстве, оказывает на красные кровяные тельца обратное действие: они отдают жидкость до полного сморщивания.
Вместе с тем каждый лишний грамм соли требует 120 - 130 мл воды. И, наоборот, если количество жидкости в организме сокращается, то сокращается и количество жидкости во внеклеточном отделении. Но такие сокращения, равно как и увеличения внеклеточной жидкости, могут беспоследственно проходить лишь только в определенном диапазоне, а концентрация внеклеточного натрия указывает на любое заметное отклонение от обычного ограниченного диапазона.
внеклеточной жидкости и снижение сердечного выброса. Вероятно, они обладают и вазодиллятирующим действием. Диуретики могут вызывать нежелательные эффекты в виде снижения уровня калия крови, нарушения толерантности к глюкозе, гиперурикемии, эктопических нарушений ритма и импотенции. Для лечения АГ предпочтительны тиазидные диуретики. Гидрохлортиазид эффективно снижает АД при назначении в небольших
внеклеточной жидкости (ожоги, кровопотеря, дегидратация, диарея, цирроз печени с асцитом, нефротический синдром, перитонит). При длительно сохраняющемся нарушении гемодинамики Преренальная ОПН может переходить в ренальную. 2. Ренальная ОПН. Ренальная ОПН в 75% случаев обусловлена ише-мическим (шок и дегидратация) и токсическим (нефротоксины) поражением почек и в 25% случаев - другими
внеклеточной жидкости на 5-6 литров - происходит за счет увеличения объема циркулирующей крови - и за счет повышения гидростатического давления в капиллярах 3) Увеличение числа сердечных сокращений на 15-20 сокращений в минуту - особенно в третьем триместре - это физиологическая тахикардия - пульс составляет 85-90 в минуту 4) Увеличение ударного объема, минутного
внеклеточной жидкости обнаруживаются вновь синтезированные вирусные частицы, и некоторые кленки деградируют. Другой аспект проблемы внутриклеточного синтеза вирусной РНК состоит в том, где синтезируется эта РНК- Этот вопрос будет рассмотрен в гл. 8. 2, Созревание и упаковка РНК в вирионы Механизм, согласно которому РНК (или РНП) упаковывается в вирусную частицу, до настоящего времени
внеклеточной жидкостью в капиллярном сплетении срединного возвышения, богатого терминалями 19 Глава 1. Структура и функция репродуктивной системы в возрастном аспекте гипоталамических нейронов. Таким путем осуществляется передача информации от гипоталамуса к гипофизу. Однако кроме основного направления кровотока вниз по ножке гипофиза небольшой объем крови все же может поступать вверх
внеклеточной жидкости, прежде всего ОЦК. Регуляция водного обмена в первую очередь осуществляется за счет воздействия альдостерона, прогестерона и АДГ. Для обеспечения нормального течения беременности возрастает интенсивность потребления витаминов, которые необходимы для обеспечения обменных процессов в организме матери и плода. Витамин Е принимает участие в правильном развитии беременности.
внеклеточного сектора воды, повышение сопротивления почечных сосудов. В связи с этим нарушается концентрация мочи, снижается диурез, особенно днем в вертикальном положении женщины. Снижается толерантность к водной нагрузке. Для начала развития гестоза характерны снижение диуреза, никтурия, повышение относительной плотности мочи. Более поздними признаками являются олигурия, снижение
внеклеточных ионов кальция внутрь клетки, где локализуются АТФаза и миофибриллы. Антагонисты ионов кальция предотвращают расщепление АТФ, с которым связано образование энергии для процесса сокращения мышечной оболочки артерий и артериол, в результате чего происходит системная вазодилатация и снижение артериального давления и ОПСС. Нельзя надеяться, что какой-либо из существующих гипотензивных
внеклеточных жидкостей (прямое воздействие) и нарушением жизнедеятельности организованных тканей и кровообращения (непрямое воздействие). При отморожении ткани образуются кристаллики льда и, как следствие, повышается концентрация растворенных веществ в оставшейся жидкости. При медленном замораживании происходят значительные физические нарушения. Кристаллы льда образуются только во внеклеточных
внеклеточной жидкости. При синдроме хронической ортостатической гипотензии в некоторых случаях улучшение состояния отмечают при приеме кортикостероидов (флудрокортизона ацетат - fludrocortisone acetate в таблетках по 0,1-0,2 мг в сутки в несколько приемов). Рекомендуют также бинтовать ноги и спать, слегка приподняв голову и плечи. При лечении синокаротидных обмороков следует в первую
Внутриклеточная жидкость отделена от внеклеточной цитоплазматической мембраной, высокопроницаемой для воды и практически непроницаемой для большинства электролитов. Внутриклеточная жидкость в отличие от внеклеточной содержит лишь небольшое количество ионов натрия и хлора, а ионы кальция в ней практически отсутствуют. Внутри клетки, напротив, содержится очень большое количество ионов калия, а также умеренное число ионов магния и сульфатов; концентрация всех перечисленных веществ вне клетки низка. Кроме того, в клетках содержится большое количество белка, в 4 раза превышающее его содержание в плазме.
Расчет объема внутриклеточной жидкости . Напрямую измерить этот объем невозможно, однако его можно рассчитать по формуле: Объем внутриклеточной жидкости = Общее содержание воды в организме - Объем внеклеточной жидкости.
Измерение объема плазмы . Для измерения объема плазмы необходимо использовать вещество, которое, находясь в просвете кровеносных сосудов, не способно легко проникать через мембрану капилляра. Одним из часто используемых веществ для измерения объема плазмы служит альбумин плазмы, меченный радиоактивным йодом (I-альбумин). Для измерения объема плазмы используют также вещество, активно связывающееся с белками плазмы: метиленовый синий, или синька Эванса (Т-1824).
Расчет объема межклеточной жидкости . Объем межклеточной жидкости напрямую определить невозможно, однако его можно рассчитать по формуле: Объем межклеточной жидкости = Объем внеклеточной жидкости - Объем плазмы.
Измерение объема крови . Если объем плазмы измерен одним из методов, изложенных ранее, объем крови можно определить, если известно значение гематокрита (части объема крови, представленной эритроцитами). Для расчета используют формулу: общий объем крови=объем плазмы/(1-гематокрит).
Другой способ измерения объема крови состоит во введении в кровоток эритроцитов, меченных изотопами. После перемешивания определяют радиоактивность забранного образца и общий объем крови, основываясь на принципе разведения. Часто используемой для этих целей радиоактивной меткой служит изотоп хрома (Сr), поскольку он прочно связывается с эритроцитами.
Цереброспинальная жидкость (ЦСЖ)
Цереброспинальная жидкость (ЦСЖ)находится в боковом, третьем и четвертом желудочках головного мозга, сильвиеом водопроводе, цистернах головного мозга, ликворопроводящих путях, субарахноидальном (подпаутинном) пространстве головного и спинного мозга.
Ее функции:
Предохраняет головной и спинной мозг от механических воздействий.
Обеспечивает поддержание постоянства внутричерепного давления.
Поддерживает относительное постоянство осмотического давления в тканях мозга.
Участвует в метаболизме мозга выполняя транспортную функцию в обмене веществ между тканями мозга и кровью.
Участвует в процессах нейрогуморальной регуляции.
Поддерживает водно-электролитный гомеостаз.
Защитная функция (накапливает антитела, бактерицидные факторы).
Барьерная функция. Нервные клетки непосредственно с кровью не контактируют. Они соприкасаются с цереброспинальной жидкостью, т.е. это промежуточная среда между кровью и нервными клетками. Барьером между ними является эндотелий капилляров и окружающие его глиальные клетки. Это образование называется гематоэнцефалическим барьером, препятствующим проникновению некоторых веществ из крови в ткань мозга.
Синовиальная жидкость (СЖ)
Синовиальная жидкость (СЖ)- это вязкая, прозрачная жидкость, содержащаяся в суставных полостях, синовиальных влагалищах сухожилий и синовиальных сумках. Она представляет собой диализат плазмы крови, имеющей рН - 7,3 - 7,6 и относительную плотность 1,008. Содержание белков - 1,7 г%. Они по электрофоретическим и иммунологическим свойствам идентичны белкам плазмы крови. Фибриноген отсутствует, а поэтому она не свертывается. Вязкость обусловлена гиалуроновой кислотой, продуцируемой фибропластическими си-новиоцитами. Содержание глюкозы ниже, чем в крови.
Между плазмой и синовиальной жидкостью происходит обмен электролитами и легкодиффундирующими веществами.
Из полости коленного сустава можно получить 1- 2 мл жидкости (при синовитах до 100 мл). Содержание клеток в синовиальной жидкости от 15 до 200 тысяч (при воспалительных процессах их количество увеличивается во много раз). При этом клеточный состав СЖ довольно постоянен и характеризуется определенным соотношением отдельных видов клеток, имеющих происхождение из крови (лимфоциты, моноциты, макрофаги, плазматические клетки), поступающие в полость суставов из синовиальной оболочки (макрофагальные синовиоциты), тканевые макрофаги (гистиоциты). Количественное содержание всех видов клеток (синовиоцитограмма) является отражением активность воспалительного процесса в суставе и служит в качестве теста для дифференциальной диагностики заболеваний суставов.
СЖ выполняет роль смазки хрящевых поверхностей подвижного сустава, предохраняя их от повреждения. Участвует в обменных процессах между содержимым сустава и сосудистым руслом синовиальной оболочки (метаболическая функция). Ферменты СЖ и ее иммунокомпетентные клетки (Т-, В-лимфоциты, тканевые макрофаги, иммуноглобулины, комплемент) поглощают, растворяют, ингибируют чужеродные клетки и вещества, включая аутоантигены (барьерная функция).
