Значение воды для жизни и ее распределение по секторам организма

Значение воды для жизнедеятельности организма переоценить невозможно. Ни одна биохимическая реакция в живом организме не возможна без воды. Это легко иллюстрируется простейшим опытом: если, например, смешать абсолютно сухие порошки кислоты и основания, ничего не произойдет. Но капните в эту смесь воды, и сразу пойдет бурная химическая реакция. Таким образом, вода — основа внутренней среды организма, в которой растворяются практически все вещества, и состояние (как количественное, так и качественное) этой основы определяет все жизненные процессы в организме.

60% массы среднего взрослого мужчины и 50% массы средней взрослой женщины составляет вода. Половые различия в содержании воды связаны с разными соотношениями жировой и мышечной ткани. Поскольку жировая ткань содержит воды несколько меньше, чем мышечная, и в среднем масса мышечной ткани у мужчин больше, а жировой меньше, чем у женщин, то и воды в мужском организме несколько больше. Если взять двух здоровых людей с одинаковой массой, но один из них будет тучным, а другой — тощим, то воды будет больше у тощего. С возрастом содержание воды в организме снижается, и у пожилых составляет ≈ 45% массы. У новорожденных, наоборот, содержание воды значительно выше — до 80% массы тела.

В процессе жизнедеятельности вода постоянно поступает в организм и постоянно его покидает, причем, естественно, скорости поступления и выведения воды равны. Кроме того, за сутки у взрослого человека в процессе метаболизма образуется 300‑400 мл так называемой эндогенной воды. С учетом всех этих процессов суточная потребность в воде у взрослого человека составляет 40 мл/кг (то есть потребность в воде составляет 40 мл/кг·сут). У новорожденных эта потребность достигает 120 мл/кг∙сут. С возрастом потребление воды постепенно снижается.

Вся потребляемая вода поступает в здоровый организм единственным путем — per os, пути же выведения различны. Потери воды разделяют на физиологические и патологические и, кроме того, на видимые и невидимые. К физиологическим видимым потерям относят выведение воды с мочой (основная часть выводимой воды) и калом (≈ 200 мл/сут), к физиологическим невидимым — перспирация (испарение воды с кожи и с дыханием — 15 мл/кг/сут у взрослых и до 30 мл/кг/сут у детей). Примером патологических видимых потерь воды могут служить рвота, диарея, потери через дренажи, зонды, свищи и т.п. Патологические невидимые потери — это часто чрезмерно увеличенные физиологические: повышенная перспирация при гипертермии (при повышении температуры тела на каждый градус выше 37 °C перспирация увеличивается на ≈ 0,5 л), при проведении ИВЛ, особенно при плохом увлажнении дыхательной газовой смеси (≈ 0,5 л/сут). Другими вариантами невидимых патологических потерь являются внутренние кровотечения, гидроторакс, асцит, секвестрация жидкости в забрюшинной клетчатке и т.п.

Вся вода здорового организма распределена в двух секторах: в клетках содержится ⅔ всей воды (40% массы тела — вода внутриклеточного сектора), вне клеток — ⅓ всей воды (20% массы тела — вода внеклеточного сектора). 25% всей внеклеточной воды находится в кровеносном русле. При некоторых патологических состояниях появляется так называемое «третье пространство», в котором скапливается вода, остающаяся внутри организма, но выключающаяся из общего обмена. Примерами «третьего пространства» являются полости абсцессов, кишечника при кишечной непроходимости, брюшная полость при асците, плевральная полость при гидротораксе и т.п. Полнее распределение воды в организме представлено на рис. 1.

Между водными секторами происходит постоянный обмен водой и растворенными в ней веществами. Этот обмен происходит через полупроницаемые мембраны, представляя собой процессы осмоса и диффузии, которые строго подчиняются двум законам: электронейтральности и изоосмолярности.

Закон электронейтральности означает, что если из одного сектора выведен какой-либо ион, то на его место обязательно будет введен другой ион с тем же знаком заряда. Если, например, из клетки вышел K⁺, то в клетку обязательно зайдет Na⁺ или H⁺, или какой-либо другой положительно заряженный ион; если клетку покинул , то на его место зайдут, например, 2 иона Cl^-. Возможен также процесс образования ионов внутри того или иного сектора вместо ушедших.

Рис. 1. Распределение воды в организме. Под трансцеллюлярной жидкостью понимают воду ликвора, суставов и ЖКТ.

Закон изоосмолярности означает, что растворитель (вода) будет двигаться в таком направлении, чтобы выровнять осмолярности (осмотические давления) во всех секторах организма. Для того, чтобы понять закон изоосмолярности, необходимо вкратце вспомнить, что такое осмос и связанные с ним понятия.