Intercambio de agua en las funciones corporales. Intercambio de agua y minerales. Enfermedades causadas por la falta de agua en el cuerpo.

El agua juega un papel importante en los procesos fisiológicos del cuerpo. Constituye el 65-70% del peso corporal (40-50 l). El equilibrio general de agua en el cuerpo está determinado, por un lado, por la ingesta de agua con alimentos (2-3 l) y la formación de agua endógena (interna) (200-300 ml), por otro lado, por su excreción a través de los riñones (600-1200 ml) y heces (50-200 ml).

La necesidad humana de agua en condiciones normales es de 2,5 litros. En condiciones alpinas, el intercambio de agua cambia drásticamente. El retorno de agua a través de la piel y los pulmones aumenta significativamente, se observa el "secamiento" del organismo a grandes alturas, la diuresis disminuye. La necesidad de líquido del cuerpo depende de la altura, la sequedad del aire, la carga y la forma física del escalador. Durante los ascensos de entrenamiento y preparación, oscila entre 2 y 3 litros por día. Con los ascensos a gran altitud, uno debe cumplir con esta norma y, si es posible, llevarla a 3.5-4.5 litros, lo que satisfará completamente las necesidades fisiológicas del cuerpo. En la expedición al Everest (1953), la ingesta de líquidos oscilaba entre 2,8 y 3,9 litros por persona.

El metabolismo del agua está estrechamente relacionado con el metabolismo mineral, especialmente con el intercambio de cloruro de sodio y cloruro de potasio. El mantenimiento de la homeostasis (equilibrio) del agua y la sal también afecta la actividad de otros sistemas funcionales del cuerpo: nervioso, cardiovascular, respiratorio y otros. La corteza cerebral, que contiene la mayor cantidad de agua, es la que más sufre por su falta. Al mismo tiempo, la deficiencia de agua potable también se une a la hipoxia.

En el mantenimiento del equilibrio agua-sal se distinguen tres eslabones: la entrada de agua y sales en el organismo, su redistribución entre los sistemas intracelular y extracelular, y su liberación al medio externo. Los iones de sodio juegan un papel principal en el mantenimiento de la homeostasis, por lo que al escalar es sumamente necesario llevar sal contigo; el cuerpo debe recibir hasta 15-20 g de sal al día. La falta de potasio conduce a la debilidad muscular, un trastorno en la actividad del sistema cardiovascular y una disminución de la actividad mental y mental.

intercambio de agua

La estructura y las dimensiones de los sectores líquidos del cuerpo, es decir, los espacios llenos de líquido y separados por membranas celulares, se han estudiado bastante bien hasta ahora. El volumen total de fluidos corporales, que en los mamíferos es aproximadamente el 60% del peso corporal, se distribuye entre dos grandes sectores: intracelular (40% del peso corporal) y extracelular (20% del peso corporal). El sector extracelular incluye el volumen de líquido en el espacio intersticial (intercelular) y el líquido que circula en el lecho vascular. Un pequeño volumen es también el llamado líquido transcelular ubicado en las cavidades regionales (cerebroespinal, intraocular, intraarticular, pleural, etc.). Los fluidos extracelulares e intracelulares difieren significativamente en la composición y concentración de los componentes individuales, pero la concentración total total de sustancias osmóticamente activas es aproximadamente la misma (Tabla 1). El movimiento de agua de un sector a otro ocurre incluso con pequeñas desviaciones en la concentración osmótica total. Dado que la mayoría de las sustancias disueltas y las moléculas de agua pasan con bastante facilidad a través del epitelio capilar, se produce una mezcla rápida de todos los componentes (excepto las proteínas) entre el plasma sanguíneo y el líquido intersticial. Muchos factores, como la ingesta, la pérdida o restricción de la ingesta de agua, el aumento de la ingesta de sal o, por el contrario, su deficiencia, un cambio en la tasa metabólica, etc., pueden cambiar el volumen y la composición de los fluidos corporales. La desviación de estos parámetros de un cierto nivel normal activa los mecanismos que corrigen las alteraciones en la homeostasis agua-sal.

Esquema general de equilibrio agua-sal.

El sistema de regulación del equilibrio agua-sal tiene dos componentes compensatorios: 1) el tracto digestivo, que puede corregir aproximadamente los trastornos del equilibrio agua-sal debido a la sed y al apetito de sal; 2) riñones, capaces de proporcionar una retención adecuada en el organismo para mantener el equilibrio o la excreción de agua y sales. En la fig. 1 muestra un esquema de las principales vías de entrada y salida de agua y sales. El canal principal para la entrada de agua y sales en el plasma sanguíneo y otros fluidos corporales es el tracto gastrointestinal. La ingesta diaria es de aproximadamente 2,5 litros de agua y 7 g de cloruro de sodio. A esto, se pueden sumar 0,3 litros de agua metabólica liberada como consecuencia de la oxidación.

tabla 1

La concentración de electrolitos y componentes orgánicos en fluidos corporales en humanos (datos promedio de diferentes fuentes bibliográficas)

No es muy fácil imaginar que una persona es aproximadamente un 65% agua. Con la edad, el contenido de agua en el cuerpo humano disminuye. El embrión consta de 97% de agua, el cuerpo de un recién nacido contiene 75% y en un adulto, aproximadamente 60%.

En un cuerpo sano de un adulto, se observa un estado de equilibrio hídrico o equilibrio hídrico. Se encuentra en el hecho de que la cantidad de agua consumida por una persona es igual a la cantidad de agua excretada por el cuerpo. El metabolismo del agua es una parte importante del metabolismo general de los organismos vivos, incluidos los humanos. El metabolismo del agua incluye los procesos de absorción de agua que ingresa al estómago al beber y con los alimentos, su distribución en el cuerpo, la excreción a través de los riñones, el tracto urinario, los pulmones, la piel y los intestinos. Cabe señalar que el agua también se forma en el cuerpo debido a la oxidación de grasas, carbohidratos y proteínas que se toman con los alimentos. Tal agua se llama metabólica. La palabra metabolismo proviene del griego, que significa cambio, transformación. En medicina y ciencias biológicas, el metabolismo se refiere a los procesos de transformación de sustancias y energía que subyacen a la vida de los organismos. Las proteínas, grasas y carbohidratos se oxidan en el cuerpo para formar agua H 2 O y dióxido de carbono (dióxido de carbono) CO 2 . Cuando se oxidan 100 g de grasas se forman 107 g de agua y cuando se oxidan 100 g de carbohidratos se forman 55,5 g de agua. Algunos organismos se las arreglan solo con agua metabólica y no la consumen del exterior. Un ejemplo es la polilla de la alfombra. No necesitan agua en condiciones naturales los jerbos que se encuentran en Europa y Asia, y la rata canguro americana. Mucha gente sabe que en un clima extremadamente cálido y seco, un camello tiene una habilidad fenomenal para estar sin comida ni agua durante mucho tiempo. Por ejemplo, con una masa de 450 kg para un viaje de ocho días por el desierto, un camello puede perder 100 kg de peso y luego recuperarlos sin consecuencias para el cuerpo. Se ha establecido que su cuerpo utiliza el agua contenida en los fluidos de los tejidos y ligamentos, y no la sangre, como sucede con una persona. Además, las jorobas de camello contienen grasa, que sirve como almacén de alimentos y fuente de agua metabólica.

El volumen total de agua consumido por una persona por día cuando bebe y con alimentos es de 2 ... 2,5 litros. Debido al equilibrio hídrico, se excreta la misma cantidad de agua del cuerpo. Alrededor del 50-60% del agua se elimina a través de los riñones y el tracto urinario. Cuando el cuerpo humano pierde 6 ... 8% de humedad por encima de la norma habitual, la temperatura corporal aumenta, la piel se enrojece, los latidos del corazón y la respiración se vuelven más frecuentes, aparecen debilidad muscular y mareos, y comienza un dolor de cabeza. La pérdida del 10% de agua puede provocar cambios irreversibles en el cuerpo, y la pérdida del 15...20% conduce a la muerte, porque la sangre se espesa tanto que el corazón no puede hacer frente a su bombeo. El corazón tiene que bombear unos 10.000 litros de sangre al día. Una persona puede vivir sin comida durante aproximadamente un mes y sin agua, solo unos pocos días. La respuesta del cuerpo a la falta de agua es la sed. En este caso, la sensación de sed se explica por la irritación de las mucosas de la boca y la faringe debido a una gran disminución de la humedad. Hay otro punto de vista sobre el mecanismo de formación de este sentimiento. De acuerdo con esto, los centros nerviosos incrustados en los vasos sanguíneos envían una señal sobre una disminución en la concentración de agua en la sangre a las células de la corteza cerebral.

El metabolismo del agua en el cuerpo humano está regulado por el sistema nervioso central y las hormonas. La violación de la función de estos sistemas reguladores provoca una violación del metabolismo del agua, lo que puede provocar edema corporal. Por supuesto, diferentes tejidos del cuerpo humano contienen diferentes cantidades de agua. El tejido más rico en agua es el cuerpo vítreo del ojo, que contiene el 99%. El más pobre es el esmalte dental. Contiene sólo un 0,2% de agua. Mucha agua está contenida en la sustancia del cerebro.

macronutrientes

Los macronutrientes incluyen K, Na, Ca, Cl. Por ejemplo, con una persona que pesa 70 kg, contiene (en gramos): calcio - 1700, potasio - 250, sodio - 70.

El alto contenido de calcio en el cuerpo humano se explica por el hecho de que se encuentra en una cantidad significativa en los huesos en forma de hidroxofosfato de calcio - Ca 10 (PO 4) 6 (OH) 2 y su ingesta diaria para un adulto es 800-1200 mg.

La concentración de iones de calcio en el plasma sanguíneo se mantiene con mucha precisión en el nivel de 9-11 mg% y en una persona sana rara vez fluctúa más de 0,5 mg% por encima de los niveles normales, siendo uno de los factores regulados con mayor precisión del sistema interno. medioambiente. Los límites estrechos dentro de los cuales fluctúa el contenido de calcio en la sangre se deben a la interacción de dos hormonas: la hormona paratiroidea y la tirocalcitonina. Una caída en el nivel de calcio en la sangre conduce a un aumento en la secreción interna de las glándulas paratiroides, que se acompaña de un aumento en el flujo de calcio a la sangre desde sus depósitos óseos. Por el contrario, un aumento del contenido de este electrolito en sangre inhibe la liberación de hormona paratiroidea y potencia la formación de tirocalcitonina a partir de las células parafoliculares de la glándula tiroides, lo que provoca una disminución de la cantidad de calcio en sangre. En humanos, con una función intrasecretora insuficiente de las glándulas paratiroides, se desarrolla hipoparateriosis con una caída en el nivel de calcio en la sangre. Esto provoca un fuerte aumento de la excitabilidad del sistema nervioso central, que se acompaña de convulsiones y puede provocar la muerte. La hiperfunción de las glándulas paratiroides provoca un aumento del calcio en la sangre y una disminución del fosfato inorgánico, lo que se acompaña de destrucción del tejido óseo (osteoporosis), debilidad muscular y dolor en las extremidades.

SODIO y POTASIO

Los elementos vitales sodio y potasio trabajan juntos. Se ha establecido de manera confiable que la tasa de difusión de los iones de Na y K a través de la membrana en reposo es pequeña, la diferencia entre sus concentraciones fuera y dentro de la célula debería eventualmente igualarse si no hubiera un mecanismo especial en la célula que asegure la excreción activa. “bombeo”) del protoplasma de iones de sodio que penetran en él y la introducción (“inyección”) de iones de potasio. Este mecanismo se llama bomba de sodio - potasio.

Para mantener la asimetría iónica, la bomba de sodio-potasio debe bombear iones de sodio contra el gradiente de concentración de la celda y bombear iones de potasio hacia ella y, por lo tanto, realizar un cierto trabajo.

La fuente directa de energía para el funcionamiento de la bomba es la descomposición de compuestos de fósforo ricos en energía, ATP, que se produce bajo la influencia de la enzima, adenosina trifosfatasa, localizada en la membrana y activada por iones de sodio y potasio. La inhibición de la actividad de esta enzima, provocada por determinadas sustancias, provoca un mal funcionamiento de la bomba. Curiosamente, a medida que el cuerpo envejece, el gradiente de concentración de iones de potasio y sodio en el límite celular disminuye y al comienzo de la muerte se nivela.

oligoelementos

Estos incluyen la serie mencionada anteriormente de 22 elementos químicos que están necesariamente presentes en el cuerpo humano. Tenga en cuenta que la mayoría de ellos son metales, y el hierro es el metal principal.

A pesar de que el contenido de hierro en una persona que pesa 70 kg no supera los 5 gy la ingesta diaria es de 10-15 mg, juega un papel especial en la vida del organismo.

El hierro ocupa un lugar muy especial, ya que no está sujeto a la acción del sistema secretor. La concentración de hierro está regulada únicamente por su absorción y no por su excreción. En el cuerpo de un adulto, alrededor del 65% de todo el hierro se encuentra en la hemoglobina y la mioglobina, la mayor parte del resto se almacena en proteínas especiales (ferritina y hemosiderina) y solo una parte muy pequeña se encuentra en varias enzimas y sistemas de transporte.

Hemoglobina y mioglobina

La hemoglobina juega un papel importante en el cuerpo como transportador de oxígeno y participa en el transporte de dióxido de carbono. El contenido total de hemoglobina es de 700 g, y la sangre de los adultos contiene un promedio de alrededor del 14 al 15%.

La hemoglobina es un compuesto químico complejo (mol. wt. 68,800). Se compone de la proteína globina y cuatro moléculas de hemo. Una molécula de hemo que contiene un átomo de hierro tiene la capacidad de unir y donar una molécula de oxígeno. En este caso, la valencia del hierro, al que se le agrega oxígeno, no cambia, es decir, el hierro permanece divalente.

La oxihemoglobina tiene un color algo diferente al de la hemoglobina, por lo que la sangre arterial que contiene oxihemoglobina tiene un color escarlata brillante. Además, cuanto más brillante, más completamente estaba saturado de oxígeno. La sangre venosa que contiene una gran cantidad de hemoglobina reducida tiene un color cereza oscuro.

La metahemoglobina es una hemoglobina oxidativa, durante cuya formación cambia la valencia del hierro: el hierro divalente, que forma parte de la molécula de hemoglobina, se convierte en trivalente. En el caso de una gran acumulación de metahemoglobina en el cuerpo, la liberación de oxígeno a los tejidos se vuelve imposible y se produce la muerte por asfixia.

La carboxihemoglobina es un compuesto de hemoglobina con monóxido de carbono. Este compuesto es de 150 a 300 veces más fuerte que el enlace entre la hemoglobina y el oxígeno. Por lo tanto, la mezcla de incluso 0,1% de monóxido de carbono en el aire inhalado conduce al hecho de que el 80% de la hemoglobina se une al monóxido de carbono y no agrega oxígeno, lo que es potencialmente mortal.

mioglobina. La mioglobina se encuentra en el músculo esquelético y cardíaco. Es capaz de unir hasta el 14% de la cantidad total de oxígeno en el cuerpo. Esta propiedad juega un papel importante en el suministro de oxígeno a los músculos que trabajan. Si, durante la contracción del músculo, sus capilares sanguíneos se comprimen y el flujo de sangre en algunas partes del músculo se detiene, el suministro de oxígeno a las fibras musculares se mantiene durante algún tiempo.

transferrina

La transferrina es una clase de moléculas que se unen al hierro. La más estudiada es la transferrina sérica, que es una proteína transportadora que transporta el hierro desde los fragmentos de hemoglobina del bazo y el hígado hasta la médula ósea, donde se sintetiza nuevamente la hemoglobina en sus secciones especiales. Toda la transferrina sérica, que une solo 4 mg de hierro a la vez, transfiere alrededor de 40 mg de hierro a la médula ósea diariamente, una prueba muy significativa de su eficacia como proteína de transporte. ¡Los pacientes con trastornos genéticamente determinados de la síntesis de transferrina sufren de anemia por deficiencia de hierro, trastornos del sistema inmunológico e intoxicación por exceso de hierro!

La transferrina es una glicoproteína con un peso molecular de aproximadamente 80 000. Consiste en una sola cadena polipeptídica plegada de modo que forma dos regiones compactas, cada una de las cuales es capaz de unirse a un ion de hierro (III). Es cierto que la unión del hierro solo es posible con la unión del anión. En ausencia de un anión adecuado, el catión de hierro no se une a la transferrina. En la mayoría de los casos, el carbonato se usa para esto en la naturaleza, aunque otros aniones, como el oxalato, el malonato y el citrato, también pueden activar el sitio de unión del metal.

La alta estabilidad del complejo hierro-transferrina lo convierte en un excelente vehículo, pero también plantea el problema de la liberación de hierro del complejo. Muchos de los buenos agentes quelantes son de poca utilidad como mediadores de liberación de hierro. El más efectivo de ellos fue el pirofosfato. Dado su importante papel en la unión del hierro a la transferrina, sería lógico sugerir que la eliminación de aniones debería ser la base de cualquier mecanismo de liberación de hierro, pero no se ha encontrado una correlación entre la capacidad de desplazar el carbonato en el complejo de transferrina y su eficacia como intermediario en la liberación de hierro. liberación de hierro En el sistema de transporte de los microbios, la transferencia de iones de hierro por parte del transportador se debe a su reducción a Fe (II), pero, como se ha establecido de manera confiable, el hierro se libera de la transferrina en forma de Fe (III).

La ingesta de hierro ocurre durante la oxidación catalítica de Fe (II) a Fe (III) por apoferritina, y la liberación ocurre durante la reducción de Fe (II) por flavinas reducidas. En la mayoría de las células, la síntesis de ferritina se acelera mucho en presencia de hierro; en células de hígado de rata, la síntesis de subunidades toma 2-3 minutos.

La falta de cobre en el cuerpo conduce a la destrucción de los vasos sanguíneos, crecimiento patológico de los huesos, defectos en los tejidos conectivos. Además, se cree que la deficiencia de cobre es una de las causas del cáncer. En algunos casos, el cáncer de pulmón en personas mayores se asocia con una disminución del cobre en el cuerpo relacionada con la edad. Se sabe mucho sobre el transporte de cobre en el cuerpo. Gran parte del cobre está en forma de ceruloplasmina. El contenido de cobre en el cuerpo varía de 100 a 150 mg con la concentración más alta en el tronco encefálico. Un gran consumo de cobre conduce a una deficiencia y es desfavorable para los humanos. La enfermedad cerebral progresiva en los niños (síndrome de Menkes) está asociada con la deficiencia de cobre, ya que la enfermedad carece de una enzima que contiene cobre. Se obtuvo alguna mejora en el estado de estos pacientes con la introducción del cobre. Una cantidad excesiva de cobre en el cuerpo también es desfavorable y conduce al desarrollo de enfermedades graves. Con la enfermedad de Wilson, el contenido de cobre aumenta casi 100 veces en comparación con la norma. El cobre se encuentra en muchos tejidos, pero es especialmente abundante en el hígado, los riñones y el cerebro. Se puede ver en la córnea como círculos marrones o verdes. En la actualidad, se ha establecido que inicialmente se producen concentraciones excesivas de cobre en el hígado, luego en el sistema nervioso, la manifestación del trastorno de estos órganos se produce en el mismo orden. Los síntomas de la enfermedad de Wilson incluyen cirrosis hepática, falta de coordinación, temblores intensos y caries dental progresiva. La gravedad de los síntomas depende de la cantidad de contenido de cobre. La reducción de los síntomas clínicos se puede lograr mediante el uso de agentes quelantes que eliminan el exceso de cobre almacenado. El mismo hecho de que los síntomas desaparezcan después de tal terapia significa que la destrucción del cerebro es más un proceso biológico que estructural.

A pesar de la naturaleza genéticamente dependiente de la enfermedad, no siempre se observa la deposición de cobre en los tejidos. El cobre se deposita en ciertas proteínas de cobre del hígado, en la enfermedad de Wilson hay una violación en la síntesis de apoceruloplasmina de tal manera que el cobre no puede unirse a estas proteínas y comienza a depositarse en otros lugares. Está claro que esto no puede servir como la única explicación, ya que en varios pacientes el nivel de ceruloplasmina está ligeramente reducido. Además, se encuentran grandes cantidades de cobre en el hígado de los recién nacidos, con un 2 % de la cantidad total de cobre asociado a las proteínas. Después de tres meses, la concentración desciende a un nivel normal, desde ese momento el hígado es capaz de sintetizar la proteína ciruloplasmina. Hay otro punto de vista sobre la enfermedad de Wilson: la estructura de la proteína metaloteonina en la enfermedad de Wilson se rompe, y esto conduce a una mayor unión de iones de cobre, lo que a su vez conduce a una violación de las reservas y el transporte de cobre en el cuerpo. Se ha demostrado un aumento de la unión del cobre por la metalotioneína en pacientes con enfermedad de Wilson.

En el tratamiento de la enfermedad de Wilson, los alimentos son pobres en cobre y se utilizan agentes quelantes, especialmente la penilamina.

En muchas otras enfermedades, se observa un aumento en el cobre sérico: por ejemplo, en la hepatitis infecciosa, se observa un aumento en el cobre sérico 3 veces en comparación con la norma: 350 μg / 100 ml. esto se debe a la acumulación de ceruloplasmina. Un aumento del cobre en la sangre se produce en enfermedades como la leucemia, el linfoma, la artritis reumatoide, la cirrosis y la nefritis. Los niveles altos de cobre pueden estar asociados con varios fenómenos, y la detección de concentraciones séricas altas de cobre tiene valor diagnóstico solo cuando se considera simultáneamente con datos de otros estudios. Se debe realizar un análisis de la concentración de iones de cobre para evaluar la efectividad del tratamiento, ya que el nivel de cobre es directamente proporcional a la gravedad de la enfermedad. Esto es cierto en la hepatitis y las enfermedades malignas.

El zinc es de gran importancia para el cuerpo humano; en promedio, el cuerpo contiene alrededor de 3 g y la ingesta diaria es de 15 mg. La deficiencia de zinc en humanos se expresa en pérdida de apetito, trastornos esqueléticos y del cabello, daños en la piel y pubertad retrasada. En varios casos, la deficiencia de zinc ha llevado a las personas a importantes trastornos en el aparato sensorial, expresado en una perversión: el gusto y el olfato. En estos pacientes, los síntomas de anorexia y envenenamiento fisiológico deteriorado pueden aliviarse con suplementos de zinc en la dieta. El zinc juega un papel importante en la cicatrización de heridas. Con la deficiencia de zinc, este proceso es lento debido a una disminución en la síntesis de proteínas y colágeno. De esto se deduce que para mejorar la cicatrización de heridas, se debe agregar zinc a la dieta de pacientes con deficiencia de un elemento.

Prestamos mucha atención al papel de los metales. Sin embargo, hay que tener en cuenta que algunos no metales también son absolutamente necesarios para el funcionamiento del organismo.

El silicio es también un oligoelemento esencial. Esto ha sido confirmado por un estudio cuidadoso de la nutrición de ratas usando diferentes dietas. Las ratas ganaron peso notablemente cuando se añadió metasilicato de sodio (Na 2 (SiO) 3 . 9H 2 O) a su dieta (50 mg por 100 g). los pollos y las ratas necesitan silicio para el crecimiento y desarrollo del esqueleto. La falta de silicio conduce a una violación de la estructura de los huesos y el tejido conectivo. Al final resultó que, el silicio está presente en aquellas áreas del hueso donde se produce la calcificación activa, por ejemplo, en las células formadoras de hueso, los osteoblastos. Con la edad, la concentración de silicio en las células disminuye.

Poco se sabe sobre los procesos en los que el silicio está involucrado en los sistemas vivos. Allí está en forma de ácido silícico y, probablemente, participa en el entrecruzamiento de los carbonos. En humanos, el ácido hialurónico del cordón umbilical resultó ser la fuente más rica de silicio. Contiene 1,53 mg de silicio libre y 0,36 mg de silicio combinado por gramo.

La falta de selenio provoca la muerte de las células musculares y provoca insuficiencia muscular, en particular, insuficiencia cardíaca. El estudio bioquímico de estas condiciones condujo al descubrimiento de la enzima glutatión peroxidasa, que destruye los peróxidos.La falta de selenio provoca una disminución en la concentración de esta enzima, lo que a su vez provoca la oxidación de los lípidos. La capacidad del selenio para proteger contra el envenenamiento por mercurio es bien conocida. Mucho menos conocido es el hecho de que existe una correlación entre el alto contenido de selenio en la dieta y la baja mortalidad por cáncer. El selenio se incluye en la dieta humana en una cantidad de 55 a 110 mg por año, y la concentración de selenio en la sangre es de 0,09 a 0,29 µg/cm. Cuando se toma por vía oral, el selenio se concentra en el hígado y los riñones. Otro ejemplo del efecto protector del selenio contra la intoxicación con metales ligeros es su capacidad para proteger contra el envenenamiento por compuestos de cadmio. Resultó que, como en el caso del mercurio, el selenio obliga a estos iones tóxicos a unirse a los centros iónicos activos, a los que no afecta su efecto tóxico.

cloro y bromo

Los aniones halógenos difieren de todos en que son aniones simples y no oxo - aniones. El cloro está muy extendido, puede atravesar la membrana y juega un papel importante en el mantenimiento del equilibrio osmótico. El cloro está presente como ácido clorhídrico en el jugo gástrico. La concentración de ácido clorhídrico en el jugo gástrico humano es 0.4-0.5%.

Existen algunas dudas sobre el papel del bromo como oligoelemento, aunque se conoce fehacientemente su efecto sedante.

El flúor es absolutamente necesario para el crecimiento normal y su deficiencia conduce a la anemia. Se ha prestado mucha atención al metabolismo del fluoruro en relación con el problema de la caries dental, ya que el fluoruro protege los dientes de la caries.

La caries dental ha sido estudiada con suficiente detalle. Comienza con la formación de una mancha en la superficie del diente. Los ácidos producidos por las bacterias disuelven el esmalte dental debajo de la mancha, pero, curiosamente, no de su superficie. A menudo, la superficie superior permanece intacta hasta que las áreas debajo de ella se destruyen por completo. Se supone que en esta etapa el ion fluoruro puede facilitar la formación de apatito. Por lo tanto, se realiza la reminelización del daño que ha comenzado.

El fluoruro se utiliza para prevenir daños en el esmalte dental. Los fluoruros se pueden agregar a la pasta de dientes o aplicarse directamente a los dientes. La concentración de flúor requerida para prevenir la caries en el agua de bebida es de aproximadamente 1 mg/l, pero el nivel de consumo no solo depende de esto. El uso de altas concentraciones de fluoruros (más de 8 mg/l) puede afectar negativamente los delicados procesos de equilibrio de la formación del tejido óseo. La absorción excesiva de fluoruro conduce a la fluorosis. La fluorosis provoca alteraciones en el funcionamiento de la glándula tiroides, inhibición del crecimiento y daño renal. La exposición prolongada al fluoruro en el cuerpo conduce a la mineralización del cuerpo. Como resultado, los huesos se deforman, pudiendo incluso juntarse, y los ligamentos se calcifican.

El papel fisiológico principal del yodo es la participación en el metabolismo de la glándula tiroides y sus hormonas inherentes. La capacidad de la glándula tiroides para acumular yodo también es inherente a las glándulas salivales y mamarias. Así como algunos otros órganos. En la actualidad, sin embargo, se cree que el yodo juega un papel principal solo en la vida de la glándula tiroides.

La falta de yodo provoca síntomas característicos: debilidad, coloración amarillenta de la piel, sensación de frío y sequedad. El tratamiento con hormonas tiroideas o yodo elimina estos síntomas. La falta de hormonas tiroideas puede provocar un agrandamiento de la glándula tiroides. En casos raros (carga en el cuerpo de varios compuestos que interfieren con la absorción de yodo, como el tiocianato o el agente antitiroideo, la goitrina, que está presente en varios tipos de repollo), se forma bocio. La deficiencia de yodo tiene un efecto particularmente fuerte en la salud de los niños: se retrasan en el desarrollo físico y mental. Una dieta deficiente en yodo durante el embarazo conduce al nacimiento de niños hipotiroideos (cretinos).

El exceso de hormona tiroidea provoca agotamiento, nerviosismo, temblores, pérdida de peso y sudoración excesiva. Esto se asocia con un aumento de la actividad de la peroxidasa y, en consecuencia, con un aumento de la yodación de la tiroglobulina. Un exceso de hormonas puede ser el resultado de un tumor de tiroides. En el tratamiento se utilizan isótopos radiactivos de yodo, que son fácilmente absorbidos por las células de la glándula tiroides.

Los compuestos inorgánicos, que representan solo el 6% del peso total humano, son sustancias indispensables que aseguran la homeostasis del cuerpo. Todos los elementos químicos se dividen en macro, micro y ultramicroelementos. Cualquier cambio en el contenido de sustancias químicas, tanto hacia arriba como hacia abajo, conduce a trastornos metabólicos.

Entre las numerosas series de normas inherentes a los animales superiores y al hombre, las que garantizan la constancia de la composición mineral del plasma sanguíneo funcionan con mayor precisión. Ya en los prototipos del mundo animal, en las primeras etapas de la evolución, las células y todos los complejos procesos bioquímicos intracelulares que aseguran una vida adaptada a una determinada proporción de iones en el medio externo. La evolución biológica procedió bajo la influencia continua de cambios en la naturaleza inanimada. Para algunas criaturas, consistió en la reestructuración de los procesos celulares tras un cambio en la composición salina del medio acuático. En otros, que dieron lugar a una rama del mundo animal en desarrollo progresivo, aparecieron mecanismos fisiológicos especiales que permitieron mantener la constancia de la composición del líquido intercelular y del plasma sanguíneo (el llamado medio interno del cuerpo) y así proporcionar condiciones óptimas para el funcionamiento de todas las células del cuerpo en un entorno externo cambiante, principalmente las células cerebrales. Dado que la célula está separada del líquido extracelular por una membrana perforada por estructuras proteicas (poros que son fácilmente permeables al agua, pero no a la mayoría de los demás componentes), si hay una diferencia en las concentraciones de las sustancias, el agua pasa a un sector con mayor concentración de la solución según las leyes de la ósmosis. Cualquier cambio en el volumen celular (hinchazón cuando entra agua o arrugas cuando se pierde) estará acompañado por una violación de los procesos bioquímicos intracelulares.

En las células del cuerpo, el trabajo está constantemente en pleno apogeo: las proteínas, las grasas y los carbohidratos se sintetizan constantemente. Al mismo tiempo, se descomponen compuestos orgánicos complejos y se libera energía.

Los productos de descomposición resultantes (urea, amoníaco y dióxido de carbono) deben ser excretados del cuerpo. Y todos estos procesos son posibles solo con la participación del agua. El agua no solo es un componente importante de todas las células, sino también la base del líquido intercelular, el plasma, la linfa y los jugos digestivos.

El papel del agua en el metabolismo de las proteínas.

El agua juega un papel clave en la síntesis de proteínas. Las enzimas de los jugos gástricos, pancreáticos e intestinales, que también se basan en agua, descomponen los componentes proteicos de los alimentos en aminoácidos que ingresan al torrente sanguíneo y se transportan a las células del cuerpo. Y ya en las células se sintetizan las proteínas necesarias para el organismo. Entonces, gracias a la participación del agua, los órganos y tejidos reciben el material de construcción necesario para el crecimiento y el desarrollo.

El papel del agua en el metabolismo de los carbohidratos

Los carbohidratos son la principal fuente de energía en el cuerpo. Las enzimas de la saliva, los jugos pancreáticos e intestinales descomponen los carbohidratos de los alimentos en glucosa, que se absorbe en la sangre en el intestino delgado. En exceso, se deposita en el hígado como reserva estratégica del organismo en forma de glucógeno. La transformación inversa y el parto también son posibles gracias al medio acuático, es decir, la sangre.

El papel del agua en el metabolismo de las grasas

La formación de grasas en el cuerpo también es imposible sin agua. Las grasas de los alimentos se descomponen en glicerol y ácidos grasos por la acción de las enzimas de los jugos gástricos, pancreáticos e intestinales. Forman grasa en el intestino delgado. En forma de emulsión, se transporta a la linfa y, con ella, al torrente sanguíneo general. El exceso de grasa se almacena en el cuerpo o se utiliza como fuente de energía.

El papel del agua en la termorregulación

El agua, que afecta el metabolismo, produce energía en el cuerpo. Tiene una alta capacidad calorífica - 4200 J/(kg K). Por lo tanto, es una especie de regulador de temperatura en el cuerpo humano. También mantiene la temperatura corporal de acuerdo con la temperatura ambiente.

funcion excretora del agua

El agua es un medio para la eliminación segura de toxinas y productos de desecho (dióxido de carbono, amoníaco, ácido úrico, etc.). El organismo de un adulto sano puede excretar unos 3 litros de líquido al día: a través de las vías urinarias, el recto, las glándulas sudoríparas y los pulmones. Por lo tanto, para garantizar un metabolismo normal, una persona debe reponer la cantidad de líquido que gasta diariamente. Esto es un promedio de 2.5-3 litros de agua.

El agua es esencial

La falta de agua en el cuerpo puede conducir al desarrollo de enfermedades graves. La bebida pura o agua mineral debe prevalecer en la dieta de bebida.

Debe saber: la mayoría de los líquidos consumidos por una persona (té, café, bebidas carbonatadas dulces, alcohol, etc.) contienen sustancias que actúan con el efecto contrario: ayudan a eliminar el agua de las células del cuerpo y no saturarlos con el líquido necesario.

El agua es la base de todos los fluidos biológicos: sangre, linfa, líquido cefalorraquídeo, orina, jugos digestivos, líquido intersticial.

El cuerpo de los animales consiste en 60-70% de agua, que se divide en intracelular y extracelular. La mayor cantidad de agua está contenida dentro de las células. El líquido extracelular incluye plasma sanguíneo, líquido intersticial y linfa. La base del agua extracelular e intracelular es el agua libre. El agua, que forma parte de los sistemas coloidales, se llama ligada. Debido a la acción de las enzimas, el agua está incluida en numerosas reacciones bioquímicas: hidrólisis, hidratación, síntesis de todas las sustancias orgánicas, procesos de respiración celular. El agua sirve como medio en el que tienen lugar todas las reacciones bioquímicas del cuerpo. El agua se usa en el cuerpo para formar varios secretos y se pierde con el sudor, las heces, el vapor de aire exhalado y la orina.

En un animal sano, hay un balance de agua en el cuerpo. Los riñones, los pulmones, la piel, el tracto gastrointestinal y las glándulas endocrinas participan en el intercambio de agua. Los riñones sirven como el órgano principal para la regulación del metabolismo del agua. En condiciones de falta de agua, excretan poca orina, pero muy concentrada. Con exceso de agua, los riñones excretan grandes cantidades de orina diluida. La capacidad de los riñones para cambiar la concentración de orina se ve afectada en la enfermedad renal grave.

Los pulmones excretan agua en forma de vapor de agua. Esto se debe al hecho de que el aire en los alvéolos a temperatura corporal está saturado con vapor de agua. La cantidad de agua excretada a través de los pulmones depende del metabolismo, la frecuencia respiratoria y la temperatura corporal. Con el aumento de la actividad muscular, fiebre, excitación, aumenta el volumen de respiración y, en consecuencia, aumenta la cantidad de agua excretada.

A través de la piel, la pérdida de agua se produce por evaporación y sudor. La evaporación del agua por la piel depende de la diferencia de temperatura entre el cuerpo y el ambiente externo. El sudor es la secreción de las glándulas sudoríparas. La sudoración ocurre periódicamente y está asociada con un aumento en la temperatura del aire. La capacidad del cuerpo para excretar sudor de diferente composición es una reacción adaptativa. A altas temperaturas ambientales en animales con aclimatación insuficiente, se libera sudor, cuya composición se acerca a la composición del plasma sanguíneo.

Una cierta cantidad de agua se forma en el cuerpo en el proceso de oxidación de ciertas sustancias. Por ejemplo, cuando se oxidan 100 g de grasa, se forman 87 ml de agua. Los caballos consumen un promedio de 40-50 litros de agua por día, el ganado - 40-90 litros, los cerdos - 10-20 litros.

La regulación del metabolismo agua-sal la lleva a cabo el hipotálamo, situado en el diencéfalo. El hipotálamo contiene el centro de la sed y receptores especiales. Estas estructuras están asociadas con osmorreceptores. Los osmorreceptores son células muy sensibles a los cambios en la presión osmótica del medio interno. Los osmorreceptores se encuentran en el hipotálamo, así como en los vasos sanguíneos del hígado, riñones, bazo, tracto digestivo, en la zona reflexogénica del seno carotídeo. Parte de los osmorreceptores se refiere a los mecanorreceptores, ya que responden a cambios en el volumen celular cuando entra líquido o sale de ella en caso de un cambio en la presión osmótica del medio. Otros osmorreceptores son quimiorreceptores y registran la concentración de ciertos iones. Entre estos receptores, son importantes los receptores especializados de Na, así como los receptores de calcio y magnesio. Los osmorreceptores, al percibir cambios en la presión osmótica, transmiten información al hipotálamo, que regula la secreción de hormonas por parte de la glándula pituitaria.

La información sobre la presión osmótica ingresa al hipotálamo no solo desde los osmorreceptores, sino también desde los volomorreceptores, receptores que responden a los cambios en el volumen del líquido intravascular e intracelular. Estos receptores se localizan en las aurículas, el ventrículo derecho y la vena cava. Los impulsos de los volumoreceptores ingresan al SNC a través de fibras aferentes del nervio vago.

Presión osmótica: presión de difusión que asegura el movimiento del solvente a través de una membrana semipermeable. Normalmente, en animales y humanos es de 7,6 atm (7,6 x 10 5 Pa). La desviación del valor de este parámetro de la norma es potencialmente mortal. Por lo tanto, se han formado en el cuerpo mecanismos confiables para la regulación de la presión osmótica, la cantidad de sales y agua.

Con la deshidratación del cuerpo, aumenta la concentración de sustancias osmóticamente activas en el plasma sanguíneo, aumenta la presión osmótica, se excitan los osmorreceptores y se inhibe la producción de hormona adrenocorticotrópica (ACTH), y aumenta la secreción de hormona antidiurética. Esta hormona aumenta la reabsorción de agua en el asa de Henle, inhibe los procesos de reabsorción de sal, al tiempo que aumenta la filtración en los glomérulos de Malpighi. Esto conduce a la retención de agua en los tejidos, la eliminación de sales del cuerpo y la normalización de la presión osmótica de los fluidos.

Con un exceso de agua en el cuerpo (hiperhidratación), la concentración de sustancias osmóticamente activas disueltas en la sangre disminuye y su presión osmótica cae. La formación de hormona antidiurética (ADH) disminuye, mientras que la ACTH, por el contrario, aumenta. La hormona adrenocorticotrópica estimula la función de la zona glomerular de la corteza suprarrenal, donde se producen los mineralocorticoides, así como la zona fascicular, que produce los glucocorticoides.

De los mineralocorticoides, la aldosterona es la más activa y de los glucocorticoides, la cortisona es la más activa. Estas hormonas estrechan la luz de los vasos eferentes, inhiben la reabsorción de agua y aumentan la reabsorción de sales.

El mantenimiento de una presión osmótica sanguínea óptima se asocia con un comportamiento de bebida específico inducido por la sed.

La sed en los animales ocurre con una disminución en el contenido de agua en el cuerpo o con un aumento en la concentración de sodio y está asociada con la irritación de muchos receptores. Durante la bebida, el agua reduce la sed muy rápidamente debido a una disminución en el flujo de impulsos desde los osmorreceptores del tracto gastrointestinal al centro de bebida. Entonces el agua es absorbida y entra en la circulación general, el medio interno vuelve a ser isotónico y se produce una verdadera saturación de agua.

Intercambio de agua

Los tejidos y las células utilizan dos tipos de agua: exógena y endógena. agua exógena ingresa al cuerpo desde el exterior, con alimentos y bebidas. En la masa total, constituye 6/7 de toda el agua necesaria para la vida del cuerpo. 1/7 de la masa total de agua se forma en los tejidos animales como producto final de la oxidación de ácidos nucleicos, proteínas, lípidos, carbohidratos. Este es agua endógena. Se ha encontrado que con la oxidación completa

100 g de grasa el cuerpo recibe 107,1 g de agua, carbohidratos - 55,6 y proteínas - 41,3 g de agua. La forma endógena de obtención de agua por el cuerpo es de gran importancia para los habitantes de los desiertos áridos y estepas, para animales que se caracterizan por la hibernación.

succión de agua. Una pequeña cantidad de agua se absorbe en la cavidad oral y en el esófago, parte - en el estómago (en rumiantes - proventrículo y abomaso), la mayor parte - en el intestino delgado, parte - en el intestino grueso. En los pollos, el agua es absorbida principalmente por la membrana mucosa del ciego. Las membranas mucosas del tubo digestivo del ganado absorben unos 100 litros de agua durante el día, y el 75% de esta agua se encuentra en los jugos digestivos.

Las partículas de agua, junto con los nutrientes digeridos, penetran profundamente en el epitelio de las membranas mucosas como resultado de la difusión y la ósmosis, en parte, pinocitosis y transporte activo. A través del retículo endoplásmico, se mueven gradualmente desde el borde apical de la célula hasta el basal, ingresan al espacio intercelular y luego al líquido intercelular, capilares, vénulas, redes venosas subepiteliales y submucosas de las vellosidades intestinales, venas mesentéricas, portal vena e hígado, y luego a la circulación sistémica. Parte del agua entra por el sistema linfático.

Intercambio de agua intermedio. Después de la absorción, el agua se transporta a varios órganos, tejidos y células. El transporte de agua a los tejidos y células se lleva a cabo principalmente por proteínas sanguíneas: albúminas y globulinas. El agua ingresa a las células directamente (directamente) o indirectamente (a través del líquido intercelular). El intercambio de agua en el cuerpo es parte del metabolismo general. Las sales de sodio, especialmente los cloruros, contribuyen a la acumulación de agua en los tejidos, provocando la inflamación de los coloides. Las sales de calcio, por el contrario, reducen la unión del agua por las proteínas, estimulando su eliminación del cuerpo. Por ello, a los pacientes con procesos inflamatorios se les recomienda inyectar cloruro cálcico por vía endovenosa, ya que reduce los procesos de exudación.

El intercambio de agua se caracteriza balance de agua- la proporción de agua absorbida y excretada del cuerpo. En el equilibrio del agua, la cantidad de agua que entra

el cuerpo de agua es igual a la cantidad asignada. Un balance hídrico positivo es típico para los animales en crecimiento, un balance hídrico para los animales adultos, un balance hídrico negativo para los organismos que envejecen, así como para los animales que no reciben la cantidad necesaria de agua potable, especialmente durante el transporte y el acarreo.

Cambio final de agua. El agua se excreta del cuerpo con la orina (hasta el 50 %), el sudor y el aire exhalado (hasta el 35 %) y las heces (hasta el 15 %). La participación de los órganos excretores en el metabolismo del agua varía según las condiciones ambientales, el tipo y la edad del animal y su estado funcional. Por ejemplo, si 14-18 litros de agua ingresan al cuerpo del caballo por día, entonces 4-8 litros se excretan en la orina, 6-12 litros a través de los pulmones y la piel, 4-5 litros con heces y el volumen de agua circulando a través de los intestinos es de 80-90 l.

Regulación del intercambio de agua. La regulación del metabolismo del agua se lleva a cabo por vía neurohumoral, en particular, por varias partes del sistema nervioso central: la corteza cerebral, el diencéfalo y el bulbo raquídeo, los ganglios simpáticos y parasimpáticos.

Muchas glándulas endocrinas están involucradas en la regulación del metabolismo del agua. Algunas hormonas tienen un efecto antidiurético: por ejemplo, las hormonas vasopresina, aldosterona, desoxicorticosterona. Otras hormonas estimulan la excreción de agua por los riñones: tiroxina, hormona paratiroidea, andrógenos y estrógenos.

Patología del metabolismo del agua. El metabolismo del agua se altera en muchas enfermedades. Estos trastornos se basan en cambios morfológicos y funcionales de los órganos implicados en el metabolismo general del agua y trastornos de la regulación neurohumoral.

A menudo, la causa de la patología del metabolismo del agua puede ser general y la falta de agua del cuerpo. Al mismo tiempo, se desarrolla edema hambriento. En algunas enfermedades (tétanos, botulismo, rabia, enfermedad de Aujeszky), la ingesta de agua se dificulta y se produce un balance hídrico negativo. Ciertas enfermedades (cólera, peste,

diabetes, gastritis y enteritis) provocan diabetes y pérdida excesiva de agua por los tejidos. En algunas condiciones patológicas, la circulación del agua es difícil en los tejidos y órganos y se produce un balance hídrico positivo, especialmente en enfermedades de los riñones, el corazón, etc.

A menudo, las causas de los trastornos del metabolismo del agua son lesiones de los centros del sistema nervioso y las glándulas endocrinas.

preguntas de examen

1. ¿Cuál es la importancia del agua para el organismo animal?

2. ¿Cuáles son las principales etapas del intercambio de agua en el cuerpo de los animales?

3. ¿Cómo se regula el intercambio de agua?

4. ¿Qué sabes sobre la patología del metabolismo del agua?

De hecho, el papel del agua es multifacético y difícil de enumerar. Entre sus funciones más obvias están:

1. Participación en reacciones de hidrólisis enzimática. Asi que

• el catabolismo en la célula de cualquier molécula de polímero (triacilgliceroles, glucógeno) y la producción de energía a partir de ellos no puede ocurrir sin agua,
• la digestión de los nutrientes se deteriora en un estado de deficiencia de agua.

2. Dar forma membranas celulares basado en la anfifilicidad de los fosfolípidos, es decir sobre la capacidad de los fosfolípidos para formar automáticamente la superficie polar de la membrana y la fase interna hidrofóbica. Como resultado, con una disminución en el volumen de agua intra y extracelular, parte de los fosfolípidos resulta ser "extra" y las membranas celulares se deforman.

3. Formas de agua cáscara de hidrato alrededor de las moléculas. Esto proporciona

• la solubilidad de las sustancias, en particular las proteínas enzimáticas, y la adecuada interacción de sus aminoácidos hidrofílicos superficiales con el medio ambiente acuático circundante. Con una disminución en la proporción de agua en el medio, la interacción se deteriora, la conformación de la enzima cambia y, por lo tanto, la velocidad de las reacciones enzimáticas varía.
• transporte de sustancias en la sangre y en la célula.

4. El agua crea un volumen activo de la célula y el espacio intercelular. La unión del agua a las estructuras orgánicas de la matriz extracelular - colágeno, ácido hialurónico, sulfatos de condroitina y otros compuestos proporciona turgencia y elasticidad del tejido. Esto se manifiesta claramente en la deshidratación extrema del cuerpo, cuando hay colapso de los globos oculares e inelasticidad de la piel.

Como ejemplo de la manifestación de la deficiencia de agua latente, se puede señalar la degeneración de las articulaciones en la artrosis. En la etapa preclínica, la sequedad y la aspereza de las superficies cartilaginosas conducen a un aumento de la fricción y la adherencia en la articulación, lo que se manifiesta como un crujido y un crujido que se escuchan durante el movimiento. En el futuro, se desarrolla el adelgazamiento y la abrasión del cartílago articular, una disminución de sus propiedades de depreciación, la aparición de dolor y la aparición de las etapas clínicas de la osteoartritis.

5. El estado de los medios líquidos. cuerpo (sangre, linfa, sudor, orina, bilis) depende directamente de la cantidad de agua en ellos. El espesamiento y la concentración de estos líquidos conducen a una disminución de la solubilidad de sus componentes: sales, sustancias orgánicas y un aumento en la formación de cristales en la orina y la bilis.

Así, en presencia de otros factores, como un exceso de oxalatos o de ácido úrico (por urolitiasis) o deficiencia de sustancias lipotrópicas (por colelitiasis) la deficiencia de agua potencia el desarrollo de estas enfermedades.

6. Suficiente agua mantiene estabilidad de la presión arterial. Con la falta de agua se activa la secreción de vasopresina y angiotensina, parte de cuyos efectos va dirigido a

• vasoconstricción para ajustar el volumen sanguíneo y la capacidad vascular,
• un aumento de la presión arterial para garantizar el suministro de sangre al cerebro, los riñones y otros órganos.

La falta regular de agua conduce a una contracción constante de los músculos lisos vasculares, su "entrenamiento", el engrosamiento de la capa muscular y, como resultado, un tono vascular más pronunciado en respuesta a los estímulos normales y los niveles hormonales naturales. Desarrollando básicohipertensión arterial.

Fuentes de agua en la célula.

Existen dos fuentes de agua para el metabolismo celular:

1. agua, viniendo con comida- por día en un organismo adulto debe venir en forma de puro (!) agua al menos 1,5 litros o a razón de 25-30ml/kg masas. Adicionalmente, puede venir con bebidas, alimentos líquidos y sólidos hasta 1,5 litros. En un niño del primer año de vida, la necesidad diaria de agua es 100-165ml/kg peso, que está relacionado con b acerca de una gran cantidad de líquido extracelular y la facilidad de su pérdida durante los efectos en el cuerpo.

2. Agua formada durante el catabolismo y la fosforilación oxidativa - agua metabólica, en promedio 400 ml.

A menudo, esta fuente de agua se sobreestima y se considera suficiente para cubrir el déficit hídrico, citando como ejemplo a los camellos y la grasa de sus jorobas. Sin embargo, un cálculo elemental muestra que en reposo, incluso con inanición total, para proporcionar energía diaria al cuerpo humano (2100-3500 kcal), se necesitan 225-380 g de grasa (el valor de oxidación de los triacilgliceroles es de 9,3 kcal / g) . Se sabe que en completo la oxidación de 1 g de grasa produce 1,09 ml de agua, es decir por día de dicha agua será solo 245-414 ml.

Los camellos son capaces de perder hasta un 25% de su peso por pérdida de agua sin complicaciones para el bienestar. Su capacidad para sobrevivir en condiciones calurosas del desierto no se debe a las reservas de grasa, sino a razones completamente diferentes:

• los eritrocitos ovalados son menos sensibles a la coagulación de la sangre,
• el vapor de agua del aire exhalado se condensa completamente en las paredes de las fosas nasales (fosas nasales) y regresa al cuerpo,
• la frecuencia respiratoria es menor
• la temperatura corporal varía de 35°C a 41°C dependiendo del ambiente, lo que evita la sudoración excesiva,
• hay una alta reabsorción de agua del intestino grueso, su basura contiene 6-7 veces menos agua que la del ganado y consiste en desechos vegetales casi secos,
• la orina carece de urea, una sustancia osmóticamente activa que retiene agua, lo que reduce el volumen de orina.

Eliminación de agua del cuerpo.

La eliminación del agua se lleva a cabo mediante varios sistemas:

1. Luz. El agua se excreta de manera imperceptible para una persona con aire exhalado, estas son pérdidas imperceptibles (en promedio 400 ml / día). La proporción de agua excretada puede aumentar con la respiración profunda, la respiración con aire seco, la hiperventilación, la ventilación pulmonar artificial sin tener en cuenta la humedad del aire.

2. Piel. La pérdida de piel puede ser

• imperceptible: al mismo tiempo, se elimina agua casi pura (500 ml / día),
• tangible - sudoración con aumento de la temperatura corporal o ambiental, durante el trabajo físico (hasta 2,0 litros por hora).

3. Intestinos: se pierden 100-200 ml / día, la cantidad aumenta con vómitos, diarrea.

4. Los riñones excretan hasta 1000-1500 ml/día. La tasa de producción de orina en un adulto es de 40-80 ml / h, en niños: 0,5 ml / kg h.

En condiciones normales, los riñones excretan agua del cuerpo en una cantidad correspondiente al volumen de líquido ingerido.

Siempre se elimina una parte del agua independientemente de la dieta del agua, incluso durante el ayuno seco. Se llama pérdida obligada de agua(alrededor de 1400 ml por día). La pérdida obligada de agua se refiere a la eliminación de agua de después, exhalado aire, heces y orina. Al mismo tiempo, la proporción de agua perdida por los riñones, incluso con la orina más concentrada, es de hasta 50% todas las pérdidas.

Regulación del balance hídrico

en el cuerpo para preservación agua, dos sistemas antidiuréticos son responsables:

1. Hormona antidiurética(vasopresina) - su secreción y síntesis aumenta con:

• activación barorreceptores corazón como resultado de una disminución de la presión arterial, con una disminución del volumen de sangre intravascular en un 7-10%,
• emocionado osmorreceptores hipotálamo y vena porta - con un aumento en la osmolaridad del líquido extracelular incluso menos del 1% (con deshidratación, insuficiencia renal o hepática),

En la edad adulta y la vejez, el número de osmorreceptores disminuye y, en consecuencia, disminuye la sensibilidad del hipotálamo a los cambios en la osmolalidad, lo que aumenta el riesgo. deshidración generalmente subclínica.

En las células epiteliales de los túbulos distales de los riñones y conductos colectores, la hormona estimula la síntesis e incorporación de acuaporinas en la membrana apical de las células y la reabsorción de agua.

2. Sistema renina-angiotensina-aldosterona(Sistema RAAS): se activa por una disminución de la presión en las arteriolas aferentes renales o una disminución en la concentración de iones Na + en la orina de los túbulos distales. El objetivo final de este sistema es mejorar la reabsorción de sodio en las secciones finales de la nefrona. Esto conlleva un aumento en el flujo de agua hacia las celdas de los mismos departamentos y la prevención de su pérdida.

Las pérdidas de agua son causadas por la baja actividad de los sistemas antidiuréticos.

3. Con propósito eliminación el sodio y, en consecuencia, el agua responde a la tercera hormona. Péptido urético de sodio(atriopeptina) es una hormona vasodilatadora y natriurética producida en los miocitos secretores de las aurículas y los ventrículos en respuesta a su estiramiento. El nivel de atriopeptina aumenta, por ejemplo, como resultado de insuficiencia cardiaca congestiva, insuficiencia renal crónica y similares.

La hormona natriurética potencia la excreción de iones Na+ y agua y reduce la presión debido a:

• aumentando la tasa de filtración glomerular,
• inhibición de la reabsorción de iones Na + y Cl - en los túbulos proximales y aumento de su excreción, lo que reduce la reabsorción de agua,
• disminución del gasto cardíaco y aumento del tono coronario,
• inhibición de la secreción de renina, los efectos de la angiotensina II y la aldosterona,
• aumentar la permeabilidad de las barreras histohemáticas y aumentar el transporte de agua desde la sangre al líquido tisular,
• expansión de las arteriolas y disminución del tono de las venas.