Обмен воды и электролитов в организме.

Обмен воды.

Общий объем воды в организме новорожденного ребенка составляет 80%, недоношенного – 90%, а у взрослого человека 50-60% от веса тела (у мужчин около 60% и – 52-55% у женщин, что обусловлено более высоким содержанием жировой ткани в женском организме). Из этой величины 40% приходится на внутриклеточный сектор (интрацелюлярный) и 20% на внеклеточный (экстрацелюлярный), 11% приходится на внеклеточные твердые ткани, а остальное количество воды - на жировую ткань. Таким образом, 2/3 всей воды в организме находится внутри клеток, а 1/3 – вне клетки, но обеспечивает все необходимое для жизнедеятельности клетки.

Суточный оборот воды организма составляет в среднем 4% от массы тела, т.е. 2-2,5 л. Суточная потребность организма в воде составляет от 15 до 30-40 мл/кг массы тела. Нормальное выведение воды из организма распределяется следующим образом: около 500 мл через легкие (выводится вода без электролитов), при этом следует учитывать, что при патологических состояниях возрастающая минутная легочная вентиляция сопровождается пропорциональным повышением экскреции воды через легкие. Через кожу выделяется 500 мл воды (пот – гипотоническая жидкость, содержание электролитов в ней зависит от уровня гормонов коры надпочечников и повышается на 500 мл/сутки с увеличением температуры тела на 1 градус). Через почки выделяется в сутки около 1,5 литра воды.

Внутриклеточная жидкость является составной органической частью протоплазмы. Внутри клетки отмечаются более высокий уровень калия и белка и менее высокая концентрация натрия, чем во внеклеточном секторе. Разность концентраций ионов создается функционированием энергетически зависимого калиево-натриевого насоса, который обеспечивает биоэлектрический потенциал клетки, необходимый для возбудимости нервно-мышечных структур.

Внеклеточная вода распределяется по трем секторам: внутрисосудистому - 45 мл/кг или 4,5% от веса тела, интерстициальному - 15% от массы тела, трансцеллюлярному – жидкость внутри полостей (ЖКТ, плевральной полости, перикард, спинно-мозговая жидкость и др.). Следует помнить, что в норме в течение суток, помимо экзогенно поступающей воды, в желудочно-кишечном тракте (ЖКТ) происходит передвижение до 8-12 литров пищеварительных соков: выделяется около 1,5 л слюны, 2,5 л желудочного сока, 0,5 л желчи, 0,5-0,8 л панкреатического сока и 2-4 л секретируется в просвет тонкой кишки. Некоторые патологические состояния, связанные с дисфункцией ЖКТ, могут существенно влиять на водный баланс организма (диарея, рвота, кишечная непроходимость, секвестрация жидкости в кишечнике при критических состояниях - сепсисе и ПОН).

Почки являются главным регуляторным органом водного и электролитного обмена в организме. Известно, что в течение суток через корковое вещество почек фильтруется до 900 л крови, из которой образуется 180 л первичной мочи или ультрафильтрата, 99% которого реабсорбируется и менее 1% выделяется с мочой. Следует знать, что фильтрационная функция почек уменьшается при давлении в a. renalis, равном 80 мм рт.ст. и полностью прекращается при давлении менее 60 мм рт.ст. Если этот период продолжается более 1 часа возможно развитие преренальной острой почечной недостаточности.

Для того, что бы понять принципы обмена жидкостей между внутрисосудистым, интерстициальным и внутриклеточными секторами необходимо вспомнить, что в основе постоянства соотношений водных пространств и секторов лежит механизм осморегуляции. Все перемещения жидкости через мембраны, разделяющие водные сектора, если они происходят без участия механизмов активного массопереноса, определяются градиентами концентраций веществ, не проницаемых через эти мембраны. Осмотическое давление отражает равновесное состояние молярных концентраций всех водорастворимых веществ в секторах, разделенных полупроницаемой мембраной (все мембраны человеческого организма полупроницаемы).

Другим регулятором водных секторов является коллоидно-осмотическое давление (КОД) или онкотическое, создаваемое разностью в концентрации белка в различных секторах водного пространства. В плазме содержится 66-80 г/л белка, в интерстиции – 4 г/л. Полупроницаемая мембрана между внутрисосудистым сектором и интерстициальным пространством представлена капиллярной стенкой, которая является заметной преградой только для крупномолекулярных белков. На долю альбумина приходится 65-80% коллоидно-осмотической активности. Нормальная величина КОД давления плазмы составляет 25 мм рт.ст.

В норме общая концентрация всех внутрисосудистых электролитов составляет 310 ммоль/л, интерстициальных - 290 ммоль/л и внутриклеточных 340 ммоль/л, то есть она практически одинакова, а концентрация внутрисосудистого белка на порядок больше, чем в интерстициальном пространстве.

За счет чего тогда происходит фильтрация внутри сосудистой жидкости и других веществ в артериальном конце капилляра в интерстиций? За счет гидростатического давления (ГД), которое создается АД. В артериальном конце капилляра ГД составляет 27 мм рт.ст., а КОД 20-22 мм рт.ст., что создает условия для оттока жидкости из капилляра. По мере фильтрации жидкости гидростатическое давление уравновешивается с КОД, а затем в венозном конце становится меньше его (ГД 18-20 и КОД 24-25 мм рт.ст.), что создает условия для поступления жидкости из интерстиция в капилляр. При значениях КОД меньше 14 мм рт.ст. развиваются некардиогенные отеки.

Полупроницаемой мембраной между интерстицием и клеткой является собственно клеточная мембрана, которая свободно проницаема для воды и веществ с молекулярной массой порядка 10-100 дальтон, т.е. для электролитов.

И так, можно выделить следующие главные составляющие водных секторов организма:

Трансцеллюлярный сектор:

• Полостные

• Пищеварительные соки ЖКТ (интенсивность реабсорбции и выделения жидкости из ЖКТ составляет 8-10 л в сутки)

• СМЖ

• Моча

• Внутриглазная жидкость

• Перитонеальная

• Плевральная

Сосудистый сектор:

• Плазма крови, являющаяся основной транспортной системой организма, осуществляющей питание клеток, удаление продуктов клеточного метаболизма, поддерживающей постоянство ОЦК. При дефиците ее происходит мобилизация жидкости из интерстициального пространства и водные сектора уравновешиваются..

Интерстициальный сектор:

• Наиболее подвижный сектор, меняющий объем при избытке или недостатке воды в организме

• Основной катион – Na

• Основной анион – Cl

• Им принадлежит функция регуляции осмотического давления и объема жидкости интерстициального пространства.

Внутриклеточный сектор:

• В клетках более высок уровень белка и К+ и небольшое количество Na++

• Основной катион – К (2/3 активных клеточных катионов), Mагний – 1/3

• К в клетке находится в свободном состоянии или в связи с анионами

• Основные анионы – фосфаты и белки

• Cl в норме отсутствует или содержится в незначительном количестве