Водно-солевой обмен (далее по тексту — «В.-с. о.») — это совокупность процессов всасывания, распределения, потребления и выделения воды и солей в организме животных и человека. В.-с. о. обеспечивает постоянство осмотические концентрации, ионного состава и кислотно-щелочного равновесия внутренней среды организма (гомеостаз).
Суточная потребность в воде человека весом 70 кг составляет около 2,5 литров, из которых 1,2 л поступают в виде питьевой воды, 1 л — с пищей, 0,3 л образуется в организме (при окислении 1 г жира образуется 1,07 г, 1 г углеводов — 0,556 г и 1 г белков — 0,396 г воды). Общее содержание воды в теле человека свыше 60%, в том числе внутри клеток в виде гидратационной и иммобильной воды — 40%, внутри сосудов — 4,5%, в межклеточной жидкости — 16%. В состав организмов входят ионы Na+, К+, Са++, Mg++, Cl—, сульфаты, фосфаты, бикарбонаты; они определяют характер физико-химических процессов в тканях. Организмам необходимы и микроэлементы — Fe, Zn, Со, Cu и другие, которые участвуют в окислительно-восстановительных реакциях, активируют ферменты, входят в состав витаминов и других биологически активных веществ. Всасывание электролитов в кишечнике происходит с участием ферментов и систем активного транспорта ионов. Всосавшиеся ионы поступают в кровь или лимфу и переносятся ко всем клеткам.
По солевому составу вне- и внутриклеточные жидкости резко отличаются друг от друга: в клетках преобладают ионы К+, Mg++ и фосфаты, вне клеток — ионы Na+, Ca++ и Cl—. Это различие поддерживается деятельностью биологических мембран и связыванием ионов химическими компонентами клетки (например, фосфолипидами мозга, мышц и печени больше поглощаются ионы натрия, чем калия). В организме имеются и солевые депо: в костной ткани содержится много Ca, в печени депонируются различные минеральные вещества, в том числе микроэлементы.
Пресноводные животные выделяют воду (поступающую через покровы и с пищей) почками или их аналогами (у беспозвоночных животных); соли они получают с пищей или извлекают из окружающей среды специальными клетками, расположенными в жабрах (у рыб), в коже[en] (у земноводных) и др. Среди морских животных имеются организмы с такой же осмотической концентрацией крови, как и у морской воды (моллюски и др.), и животные, способные к осморегуляции (морские костистые рыбы, пресмыкающиеся и др.). Кровь этих животных содержит меньше солей, чем морская вода; они пьют богатую солями морскую воду и опресняют её, выделяя концентрированные растворы хлористого натрия солевыми железами (носовой железой — пресмыкающиеся и птицы, жабрами — костистые рыбы). Соли магния и кальция удаляются кишечником и почками. Акулы, скаты, некоторые другие морские животные имеют в крови и жидкостях тела высокую концентрацию мочевины, их организм получает воду главным образом через наружные покровы по осмотическому градиенту. У млекопитающих основной орган регуляции водного баланса — почки; при избытке воды почки выводят разведённую мочу, при дефиците воды — концентрированную.
Регуляция водно-солевого обмена происходит нервно-гормональным путём. При изменении осмотической концентрации крови возбуждаются специальные чувствительные образования (осморецепторы), информация от которых передаётся в центр, нервную систему, а от неё к задней доле гипофиза. При повышении осмотической концентрации крови увеличивается выделение антидиуретического гормона, который уменьшает выделение воды с мочой; при избытке воды в организме снижается секреция этого гормона и усиливается её выделение почками. Постоянство объёма жидкостей тела обеспечивается особой системой регуляции, рецепторы которой реагируют на изменение кровенаполнения крупных сосудов, полостей сердца[en] и др.; в результате рефлекторно стимулируется секреция гормонов, под влиянием которых почки изменяют выделение воды и солей натрия из организма. Наиболее важны в регуляции обмена воды гормоны вазопрессин и глюкокортикоиды, натрия — альдостерон и ангиотензин, кальция — паратиреоидный гормон и кальцитонин. Центральная нервная система координирует деятельность различных органов и систем, обеспечивая водно-солевой гомеостаз. В процессе эволюции регуляция ионного и осмотического постоянства внутренней среды организма становится всё более точной. (Ю. В. Наточин)
Распределение жидкости в человеке по солевому составу
Солевой состав внутриклеточного, межклеточного и сосудистого пространств:
| Вещество\концентрация мэкв/л | Молекулярная масса | Внутриклеточное пространство | Межклеточное пространство | Сосудистое пространство |
|---|---|---|---|---|
| Натрий | 23,0 | 10 | 140 | 142 |
| Калий | 39,1 | 140 | 4 | 4 |
| Кальций | 40,1 | <1 | 5 | 5 |
| Магний | 24,3 | 50 | 2 | 2 |
| Хлор | 35,5 | 4 | 109 | 102 |
| Бикарбонат | 61 | 10 | 26 | 24 |
| Фосфат PO4 | 96 | 75 | 2 | 2 |
| Белок | 38,4 | 9 | 16 |
Концентрация ионов в жидкостях организма человека
| Исследуемые жидкости | Концентрация ионов, в мг-экв/л | |||||||
| Na+ | К+ | Са+2 | Mg+2 | Cl— | SO4-2 | PO4-3 | HCO3— | |
| Желчь | 145 | 5,2 | _ | _ | 100 | _ | ||
| Женское молоко | 14 | 16 | 17 | 3 | и | — | 6 | — |
| Плазма крови | 142-150 | 4,5-5 | 5 | 1,1 | 103 | 1 | 2 | 27 |
| Пот | 75 (18-97) | 5 | 5 | — | 75 | — | — | — |
| Секрет поджелудочной железы | 148 | 7 | 3 | 0,3 | 80 | 8,4 | — | 80 |
| Цереброспинальная жидкость | 142 | 3 | 2,5 | 2 | 124 | 21 | ||
Солевой состав трансцеллюлярной жидкости
| Биологическая жидкость
\элемент, концентрация в мэкв/л |
Натрий | Калий | Хлор | Бикарбонат | Фосфат | Кальций |
|---|---|---|---|---|---|---|
| слюна | 9-53 | 5-40 | 10-75 | 10-20 | 10 | 3 |
| желудочный сок pH>4 | 70-140 | 0,5-40 | 5-100 | 0 | 0 | 0 |
| желудочный сок pH<4 | 9-60 | 0,5-40 | 80-155 | 0 | 0 | 0 |
| панкреатический сок | 98-180 | 3-10 | 53-95 | 60-100 | 0 | 0 |
| желчь | 73-164 | 3-12 | 50-150 | 30-40 | 0 | 10 |
| тонкий кишечник | 100-435 | 2-20 | 60-300 | 20-96 | 0 | 0 |
| слепая кишка | 80 | 21 | 48 | 0 | 0 | 0 |
| подвздошная кишка | 117-130 | 5 | 39 | 0 | 0 | 0 |
| спинномозговая жидкость | 140 | 3,9 | 127 | 0 | 0 | 0 |
| моча | 150-220 | 38-90 | 36-230 | 0 | 0 | 0 |
| пот | 9,8-60 | 2-21,8 | 1,7-70,2 | 1,7-5,0 | 0,18-1,29 | 0 |
Потребность в воде у детей разного возраста и подростков
| Возраст | Масса тела (кг) | Ежедневная потребность в воде | |
| мл | мл/кг массы тела | ||
| 3 дня | 3,0 | 250—300 | 80—100 |
| 10 дней | 3,2 | 400—500 | 130—150 |
| 6 мес. | 8,0 | 950—1000 | 130—150 |
| 1 год | 10,5 | 1150—1300 | 120—140 |
| 2 года | 14,0 | 1400—1500 | 115—125 |
| 5 лет | 20,0 | 1800—2000 | 90—100 |
| 10 лет | 30,5 | 2000—2500 | 70—85 |
| 14 лет | 46,0 | 2200—2700 | 50—60 |
| 18 лет | 54,0 | 2200—2700 | 40—50 |
Подробнее о водно-солевом обмене читайте[en] в литературе на русском и иностранным языках:
- Боголюбов В.М. Патогенез и клиника водно-электролитных расстройств, Л., 1968;
- Булбука И. и др. Методы исследования гидроэлектролитического равновесия, перевод с румынского, Бухарест, 1962;
- Гинецинский А. Г., Физиологические механизмы водно-солевого равновесия, Москва — Л., 1963;
- Зилва Дж.Ф. и Пэннелл П.Р. Клиническая химия в диагностике и лечении, перевод с английского, с. 46, М., 1988;
- Капланский С. Я. Минеральный обмен, М.—Л., 1938;
- Кepпeль-Фрониус Э. Патология и клиника водно-солевого обмена, пер. с венгерского, Будапешт, 1964;
- Кравчинский Б. Д., Физиология водно-солевого обмена жидкостей тела, Л., 1963;
- Крохалев А. А. Водный и электролитный обмен (острые расстройства), М., 1972;
- Куно Я. Перспирация у человека, пер. с англ., М., 1961;
- Купраш Л. П. и Костюченко В. Г. К вопросу о возрастных особенностях водно-электролитного обмена, в кн.: Геронтол. и гериатр., Ежегодник 1970—1971 гг., под ред. Д. Ф. Чеботарева, с. 393, Киев, 1971;
- Лабораторные методы исследования в клинике, под редакцией В.В. Меньшикова, с. 261, 275, М., 1987;
- Лазарис Я. А. и Серебровская И. А. Патология водно-электролитного обмена, Многотомное руководство по пат. физиол., под ред. H. Н. Сиротинина, т. 2, с. 398, М., 1966;
- Наточин Ю.В. Основы физиологии почки, Л., 1982;
- Пронина H. Н. и Сулаквелидзе Т. С. Гормоны в регуляции водно-солевого обмена, Антидиуретический гормон, Л., 1969;
- Проссер Л., Браун Ф., Сравнительная физиология животных, пер. с англ., М., 1967;
- Сатиаeва X. К. Внепочечные механизмы осморегуляции. Алма-Ата, 1971;
- Семенов Н. В. Биохимические компоненты и константы жидких сред и тканей человека, М., 1971;
- Уилкинсон А. У. Водно-электролитный обмен в хирургии, пер. с англ., М., 1974;
- Baur Н. Wasser-und Elektrolyt-Haushalt, Handb, prakt. Geriatr., hrsg. v. W. Doberauer, S. 240, Stuttgart, 1965;
- Bentley P. J. Endocrines and osmoregulation, B., 1971;
- Clinical disorders of fluid and electrolyte metabolism, ed. by М. H. Maxwell a. G. R. Kleeman, N. Y., 1972;
- Pitts R. F., Physiology of the kidney and body fluids, Chi., [1965].
спасибо, интересно
Она есть повсюду; она соприкасается с прошлым и готовит будущее; она струится под полюсами и присутствует на больших высотах. Если есть что-то поистине загадочное на этой планете, так это вода.
Лорен Эйсли
Соль — белый яд (или белая смерть, кому как больше нравится). Это самое распространенное утверждение о популярной специи. Опровергать стереотип не будем — в больших количествах соль действительно опасна для здоровья. Она задерживает жидкость в организме, что влечет за собой отеки и повышение давления. Да еще и вызывает привыкание: тем, кому нравится обильно посоленная еда, блюда без этой добавки покажутся пресными и безвкусными.
Но решение полностью отказаться от соли может стать губительным для человека. С ней в организм поступают натрий и хлор, без которого не может вырабатываться соляная кислота в желудке. Именно ионы кальция, натрия и калия поддерживают жизнь каждой клетки в организме. Уберите их — и человек не выживет.
Два-три грамма — это та самая норма добавленной соли, которая должна поступать в наш организм. Больше — уже вредно, но и меньше тоже.
«Без соли человек жить не может, без натрия он жить не может — он умирает, причем умирает в страшных судорогах», — подтверждает кардиолог Александр Мясников.
Дефицит натрия возникает не только из-за диеты. Еще он может случиться, если человек активно потеет, принимает мочегонные препараты, пьет слишком много жидкости, если у него цирроз или почечная недостаточность. Среди симптомов головная боль, головокружение, слабость в мышцах, судороги, падение артериального давления.
Впрочем, ситуация, когда человек останется вообще без соли, скорее, гипотетическая —порядка 10 граммов соли мы каждый день получаем из разных блюд, сами того не подозревая, ведь хлоридом натрия богаты многие продукты.
Такая знакомая соль
Соль поваренная — это кристаллический хлористый натрий. В природе он встречается в виде растворов и каменной соли. Это вкусовой продукт, который очень важен для жизнедеятельности человека. Но, оказывается, у этого продукта есть свои секреты, и использование соли в домашнем хозяйстве не ограничивается кухней.
Все мы знаем, как тяжело смыть со столовых приборов, сковородок, разделочных досок и, наконец, с рук запах лука или рыбы. Но стоит только их протереть подогретой солью и промыть, как запах исчезнет.
А какой неприятный вкус у пригоревшего молока?! Но если в него добавить щепотку соли, то вкус молока заметно изменится.
Чтобы алюминиевая посуда служила дольше и не чернела, нужно прокипятить в ней подсоленную воду, до того как ею пользоваться.
Если на кухне есть предметы из меди и латуни, их можно отчистить составом из 25 г соли и одного стакана молочной сыворотки.
Серебряную посуду, прежде чем чистить, необходимо прокалить в духовке, а затем прокипятить в соленой воде из расчета 25 г соли на 400 г воды.
Стеклянная посуда станет прозрачной, если ее промыть теплой соленой водой. Ваш хрусталь будет блестеть после того, как вы прополощите его в растворе воды с 2 ст. л. уксуса и 1 ст. л. соли. Фарфору вернет белизну и свежесть раствор соли и уксуса (в пропорции 1:1).
Каждая хозяйка знает, сколько труда надо вложить, чтобы отчистить пригоревшую кастрюлю и особенно сковородку. Но достаточно залить дно кастрюли крепким раствором соли, а сковороду погрузить в такой раствор на ночь, а затем прокипятить. Кастрюля и сковорода отчистятся гораздо легче.
А вот еще маленькие хитрости:
* чтобы сохранить хлеб от плесени, надо в закрытую хлебницу поставить солонку;
* если вы выбрались с друзьями в лес на шашлыки, а дрова сырые и не хотят разгораться, то достаточно их немного посолить;
* яйца и картофель в мундире не лопнут, если их варить в подсоленной воде;
* выстиранное белье не замерзнет на морозе, если при полоскании в воду добавить немного соли;
* соль очень сильно впитывает воду, но достаточно положить в солонку несколько зерен риса и ваша соль долго будет оставаться сухой.