Izmjena vode u tijelu funkcionira. Izmjena vode i minerala. Bolesti uzrokovane nedostatkom vode u tijelu

Voda igra važnu ulogu u fiziološkim procesima u tijelu. Čini 65-70% tjelesne mase (40-50 l). Ukupna ravnoteža vode u tijelu određena je, s jedne strane, unosom vode s hranom (2-3 l) i stvaranjem endogene (unutarnje) vode (200-300 ml), s druge strane, izlučivanjem putem bubrega (600-1200 ml) i izmetom (50-200 ml).

Ljudska potreba za vodom u normalnim uvjetima iznosi 2,5 litara. U alpskim uvjetima izmjena vode dramatično se mijenja. Povrat vode kroz kožu i pluća značajno se povećava, organizam se "suši" na velikim nadmorskim visinama, izlučivanje urina se smanjuje. Potreba organizma za tekućinom ovisi o visini, suhoći zraka, opterećenju, kondiciji penjača. Tijekom treninga i pripremnih uspona kreće se od 2 do 3 litre dnevno. Kod visinskih uspona potrebno je pridržavati se ove norme, a ako je moguće, dovesti je na 3,5-4,5 litara, što će u potpunosti zadovoljiti fiziološke potrebe tijela. Na ekspediciji na Everest (1953.) unos tekućine bio je u rasponu od 2,8-3,9 litara po osobi.

Metabolizam vode usko je povezan s metabolizmom minerala, posebice s izmjenom natrijevog klorida i kalijevog klorida. Održavanje vodno-solne homeostaze (ravnoteže) utječe i na aktivnost ostalih funkcionalnih sustava organizma – živčanog, kardiovaskularnog, dišnog i drugih. Kora velikog mozga, koja sadrži najveću količinu vode, najviše pati od njezina nedostatka. Istodobno, nedostatak pijenja vode također se pridružuje hipoksiji.

U održavanju ravnoteže vode i soli razlikuju se tri karike: ulazak vode i soli u tijelo, njihova preraspodjela između unutarstaničnog i izvanstaničnog sustava i njihovo ispuštanje u vanjski okoliš. Ioni natrija imaju vodeću ulogu u održavanju homeostaze, pa je pri penjanju iznimno potrebno ponijeti sol sa sobom; tijelo treba dnevno primiti do 15-20 g soli. Nedostatak kalija dovodi do slabosti mišića, poremećaja u radu kardiovaskularnog sustava, smanjenja mentalne i mentalne aktivnosti.

izmjena vode

Struktura i dimenzije fluidnih sektora tijela, odnosno prostora ispunjenih tekućinom i odvojenih staničnim membranama, do sada su prilično dobro proučeni. Ukupni volumen tjelesnih tekućina, koji u sisavaca iznosi približno 60% tjelesne težine, raspoređen je između dva velika sektora: unutarstanični (40% tjelesne težine) i izvanstanični (20% tjelesne težine). Izvanstanični sektor uključuje volumen tekućine u intersticijskom (međustaničnom) prostoru i tekućinu koja cirkulira u vaskularnom krevetu. Mali volumen je i takozvana transcelularna tekućina smještena u regionalnim šupljinama (cerebrospinalnoj, intraokularnoj, intraartikularnoj, pleuralnoj itd.). Izvanstanične i unutarstanične tekućine značajno se razlikuju po sastavu i koncentraciji pojedinih komponenti, ali je ukupna ukupna koncentracija osmotski aktivnih tvari približno jednaka (tablica 1). Kretanje vode iz jednog sektora u drugi događa se čak i uz mala odstupanja u ukupnoj osmotskoj koncentraciji. Budući da većina otopljenih tvari i molekula vode prilično lako prolazi kroz kapilarni epitel, dolazi do brzog miješanja svih komponenti (osim proteina) između krvne plazme i intersticijske tekućine. Mnogi čimbenici, kao što su unos, gubitak ili ograničenje unosa vode, povećan unos soli ili, obrnuto, njezin nedostatak, pomak u brzini metabolizma itd., mogu promijeniti volumen i sastav tjelesnih tekućina. Odstupanje ovih parametara od određene normalne razine aktivira mehanizme koji ispravljaju poremećaje u homeostazi vode i soli.

Opća shema ravnoteže vode i soli

Sustav regulacije ravnoteže vode i soli ima dvije kompenzacijske komponente: 1) probavni trakt, koji može približno ispraviti poremećaj ravnoteže vode i soli zbog žeđi i apetita za soli; 2) bubrezi, sposobni osigurati adekvatnu retenciju u tijelu za održavanje ravnoteže ili izlučivanje vode i soli. Na sl. Slika 1 prikazuje dijagram glavnih putova za ulazak i otpuštanje vode i soli. Glavni kanal za ulazak vode i soli u krvnu plazmu i druge tjelesne tekućine je gastrointestinalni trakt. Dnevni unos je otprilike 2,5 litre vode i 7 g natrijevog klorida. Tome možete dodati 0,3 litre metaboličke vode koja se oslobađa kao rezultat oksidacije.

stol 1

Koncentracija elektrolita i organskih komponenti u tjelesnim tekućinama kod ljudi (prosječni podaci iz različitih izvora literature)

Nije lako zamisliti da je osoba otprilike 65% vode. S godinama se sadržaj vode u ljudskom tijelu smanjuje. Embrij se sastoji od 97% vode, tijelo novorođenčeta sadrži 75%, a kod odrasle osobe - oko 60%.

U zdravom tijelu odrasle osobe opaža se stanje ravnoteže vode ili ravnoteže vode. Ona leži u činjenici da je količina vode koju čovjek konzumira jednaka količini vode koja se izlučuje iz tijela. Metabolizam vode važan je dio ukupnog metabolizma živih organizama, uključujući ljude. Metabolizam vode uključuje procese apsorpcije vode koja ulazi u želudac pijenjem i hranom, njezinu distribuciju u tijelu, izlučivanje putem bubrega, mokraćnih puteva, pluća, kože i crijeva. Valja napomenuti da u tijelu nastaje i voda zbog oksidacije masti, ugljikohidrata i bjelančevina unesenih hranom. Takvu vodu nazivamo metaboličkom. Riječ metabolizam dolazi iz grčkog, što znači promjena, transformacija. U medicini i biološkoj znanosti, metabolizam se odnosi na procese transformacije tvari i energije koji su u osnovi života organizama. Proteini, masti i ugljikohidrati oksidiraju se u tijelu i tvore vodu H 2 O i ugljični dioksid (ugljični dioksid) CO 2 . Kada se oksidira 100 g masti nastaje 107 g vode, a kada se oksidira 100 g ugljikohidrata nastaje 55,5 g vode. Neki se organizmi snalaze samo s metaboličkom vodom i ne konzumiraju je izvana. Primjer je tepih moljac. Ne trebaju vodu u prirodnim uvjetima jerboas koji se nalaze u Europi i Aziji, te američki klokani štakor. Mnogi ljudi znaju da u izrazito vrućoj i suhoj klimi deva ima fenomenalnu sposobnost da dugo ostane bez hrane i vode. Na primjer, s masom od 450 kg za osmodnevno putovanje kroz pustinju, deva može izgubiti 100 kg težine, a zatim ih vratiti bez posljedica za tijelo. Utvrđeno je da njegovo tijelo koristi vodu sadržanu u tekućinama tkiva i ligamenata, a ne krv, kao što se događa s osobom. Osim toga, devine grbe sadrže masnoću, koja služi i kao skladište hrane i izvor metaboličke vode.

Ukupni volumen vode koju osoba konzumira dnevno kada pije i s hranom je 2 ... 2,5 litara. Zbog ravnoteže vode iz organizma se izlučuje ista količina vode. Oko 50-60% vode uklanja se kroz bubrege i mokraćne puteve. Kada ljudsko tijelo izgubi 6 ... 8% vlage iznad uobičajene norme, tjelesna temperatura raste, koža postaje crvena, otkucaji srca i disanje postaju sve učestalije, pojavljuju se mišićna slabost i vrtoglavica, a počinje glavobolja. Gubitak od 10% vode može dovesti do nepovratnih promjena u tijelu, a gubitak od 15...20% vodi do smrti, jer se krv toliko zgusne da srce ne može podnijeti njezino pumpanje. Srce mora pumpati oko 10.000 litara krvi dnevno. Osoba može živjeti bez hrane oko mjesec dana, a bez vode - samo nekoliko dana. Odgovor tijela na nedostatak vode je žeđ. U ovom slučaju, osjećaj žeđi objašnjava se iritacijom sluznice usta i ždrijela zbog velikog smanjenja vlažnosti. Postoji još jedno stajalište o mehanizmu nastanka ovog osjećaja. U skladu s njim, živčani centri ugrađeni u krvne žile šalju signal o smanjenju koncentracije vode u krvi stanicama moždane kore.

Metabolizam vode u ljudskom tijelu reguliraju središnji živčani sustav i hormoni. Kršenje funkcije ovih regulatornih sustava uzrokuje kršenje metabolizma vode, što može dovesti do edema tijela. Naravno, različita tkiva ljudskog tijela sadrže različite količine vode. Najbogatije tkivo vodom je staklasto tijelo oka, koje sadrži 99%. Najsiromašnija je zubna caklina. Sadrži samo 0,2% vode. Puno vode sadrži tvar mozga.

Makronutrijenti

Makronutrijenti uključuju K, Na, Ca, Cl. Na primjer, s osobom težine 70 kg, sadrži (u gramima): kalcij - 1700, kalij - 250, natrij - 70.

Visok sadržaj kalcija u ljudskom tijelu objašnjava se činjenicom da se u značajnoj količini nalazi u kostima u obliku kalcijevog hidroksofosfata - Ca 10 (PO 4) 6 (OH) 2 i njegovim dnevnim unosom za odraslu osobu. iznosi 800-1200 mg.

Koncentracija iona kalcija u krvnoj plazmi održava se vrlo precizno na razini od 9-11 mg% i kod zdrave osobe rijetko varira više od 0,5 mg% iznad ili normalne razine, što je jedan od najtočnije reguliranih čimbenika unutarnjeg sustava. okoliš. Uske granice unutar kojih varira sadržaj kalcija u krvi posljedica su interakcije dvaju hormona - paratireoidnog hormona i tireokalcitonina. Pad razine kalcija u krvi dovodi do povećanja unutarnje sekrecije paratireoidnih žlijezda, što je popraćeno povećanjem protoka kalcija u krv iz njegovih koštanih depoa. Naprotiv, povećanje sadržaja ovog elektrolita u krvi inhibira oslobađanje paratireoidnog hormona i pojačava stvaranje tireokalcitonina iz parafolikularnih stanica štitnjače, što rezultira smanjenjem količine kalcija u krvi. Kod ljudi, s nedovoljnom intrasekretornom funkcijom paratireoidnih žlijezda, hipoparaterioza se razvija s padom razine kalcija u krvi. To uzrokuje nagli porast ekscitabilnosti središnjeg živčanog sustava, što je popraćeno napadajima i može dovesti do smrti. Hiperfunkcija paratireoidnih žlijezda uzrokuje povećanje kalcija u krvi i smanjenje anorganskog fosfata, što je popraćeno uništavanjem koštanog tkiva (osteoporoza), slabošću mišića i bolovima u ekstremitetima.

NATRIJ i KALIJ

Vitalni elementi natrij i kalij rade zajedno. Pouzdano je utvrđeno da je brzina difuzije Na i K iona kroz membranu u mirovanju mala, razlika između njihovih koncentracija izvan stanice i unutar stanice bi se na kraju trebala izjednačiti da u stanici ne postoji poseban mehanizam koji osigurava aktivno izlučivanje ( "ispumpavanje") iz protoplazme natrijevih iona koji prodiru u nju i uvođenje ("injekcija") kalijevih iona. Ovaj mehanizam se zove natrij - kalij pumpa.

Kako bi se održala ionska asimetrija, natrij-kalijeva pumpa mora ispumpati natrijeve ione protiv gradijenta koncentracije iz stanice i pumpati kalijeve ione u nju te stoga obaviti određeni rad.

Izravni izvor energije za rad crpke je razgradnja energetski bogatih spojeva fosfora – ATP-a, koja nastaje pod utjecajem enzima – adenozin trifosfataze, lokaliziranog u membrani i aktiviranog ionima natrija i kalija. Inhibicija aktivnosti ovog enzima, uzrokovana određenim tvarima, dovodi do kvara pumpe. Zanimljivo je da kako tijelo stari, gradijent koncentracije kalijevih i natrijevih iona na granici stanice opada, a na početku smrti se smanjuje.

elementi u tragovima

To uključuje gore spomenuti niz od 22 kemijska elementa koji su nužno prisutni u ljudskom tijelu. Imajte na umu da su većina njih metali, a željezo je glavni metal.

Unatoč činjenici da sadržaj željeza kod osobe težine 70 kg ne prelazi 5 g, a dnevni unos iznosi 10-15 mg, ono igra posebnu ulogu u životu organizma.

Željezo zauzima posebno mjesto, jer nije podložno djelovanju sekretornog sustava. Koncentracija željeza regulira se isključivo njegovom apsorpcijom, a ne izlučivanjem. U tijelu odrasle osobe oko 65% željeza nalazi se u hemoglobinu i mioglobinu, veći dio ostatka je pohranjen u posebnim proteinima (feritin i hemosiderin), a tek vrlo mali dio nalazi se u raznim enzimima i transportnim sustavima.

Hemoglobin i mioglobin

Hemoglobin igra važnu ulogu u tijelu kao prijenosnik kisika i sudjeluje u transportu ugljičnog dioksida. Ukupni sadržaj hemoglobina je 700 g, a u krvi odraslih osoba ga ima u prosjeku oko 14 - 15%.

Hemoglobin je složeni kemijski spoj (mol. wt. 68.800). Sastoji se od proteina globina i četiri molekule hema. Molekula hema koja sadrži atom željeza ima sposobnost vezanja i doniranja molekule kisika. U tom se slučaju valencija željeza, kojoj se dodaje kisik, ne mijenja, tj. željezo ostaje dvovalentno.

Oksihemoglobin je nešto drugačiji u boji od hemoglobina, tako da arterijska krv koja sadrži oksihemoglobin ima svijetlo grimiznu boju. Štoviše, što je svjetlije, to je potpunije bilo zasićeno kisikom. Venska krv koja sadrži veliku količinu reduciranog hemoglobina ima tamnu boju trešnje.

Methemoglobin je oksidativni hemoglobin, tijekom čijeg stvaranja se mijenja valentnost željeza: dvovalentno željezo, koje je dio molekule hemoglobina, prelazi u trovalentno. U slučaju velikog nakupljanja methemoglobina u tijelu, oslobađanje kisika u tkiva postaje nemoguće i dolazi do smrti od gušenja.

Karboksihemoglobin je spoj hemoglobina s ugljičnim monoksidom. Ovaj spoj je oko 150 do 300 puta jači od veze između hemoglobina i kisika. Dakle, primjesa čak 0,1% ugljičnog monoksida u udahnutom zraku dovodi do toga da se 80% hemoglobina veže na ugljični monoksid i ne dodaje kisik, što je opasno po život.

mioglobin. Mioglobin se nalazi u skeletnom i srčanom mišiću. U stanju je vezati do 14% ukupne količine kisika u tijelu. Ovo svojstvo igra važnu ulogu u opskrbi mišića koje rade kisikom. Ako se tijekom kontrakcije mišića njegove krvne kapilare stisnu i prestane protok krvi u nekim dijelovima mišića, opskrba mišićnih vlakana kisikom se održava neko vrijeme.

Transferin

Transferin je klasa molekula koje vežu željezo. Najviše je proučavan serumski transferin – transportni protein koji prenosi željezo iz fragmenata hemoglobina slezene i jetre u koštanu srž, gdje se hemoglobin ponovno sintetizira u svojim posebnim dijelovima. Sav serumski transferin, koji istovremeno veže samo 4 mg željeza, dnevno prenosi oko 40 mg željeza u koštanu srž – vrlo značajan dokaz njegove učinkovitosti kao transportnog proteina. Bolesnici s genetski uvjetovanim poremećajima sinteze transferina pate od anemije nedostatka željeza, poremećaja imunološkog sustava i intoksikacije od viška željeza!

Transferin je glikoprotein s molekulskom težinom od oko 80 000. Sastoji se od jednog polipeptidnog lanca presavijenog tako da tvori dvije kompaktne regije, od kojih je svaka sposobna vezati jedan željezni (III) ion. Istina, vezanje željeza moguće je samo uz vezanje aniona. U nedostatku prikladnog aniona, kation željeza se ne veže na transferin. U većini slučajeva za to se u prirodi koristi karbonat, iako drugi anioni, kao što su oksalat, malonat i citrat, također mogu aktivirati mjesto vezanja metala.

Visoka stabilnost kompleksa željezo-transferin čini ga izvrsnim nositeljem, ali također otvara problem oslobađanja željeza iz kompleksa. Mnogi od dobrih kelatnih agenasa su od male koristi kao posrednici otpuštanja željeza. Najučinkovitiji od njih bio je pirofosfat. S obzirom na njihovu značajnu ulogu u vezivanju željeza na transferin, logično bi bilo sugerirati da bi uklanjanje aniona trebalo biti temelj svakog mehanizma oslobađanja željeza, ali nije pronađena korelacija između sposobnosti istiskivanja karbonata u transferinskom kompleksu i njihove učinkovitosti kao posrednika u oslobađanje željeza. U transportnom sustavu mikroba prijenos iona željeza nosačem je uzrokovan njihovom redukcijom u Fe (II), no, kako je pouzdano utvrđeno, željezo se oslobađa iz transferina u obliku Fe (III).

Unos željeza nastaje tijekom katalitičke oksidacije Fe (II) u Fe (III) apoferitinom, a oslobađanje se događa tijekom redukcije Fe (II) reduciranim flavinima. U većini stanica sinteza feritina je uvelike ubrzana u prisutnosti željeza; u stanicama jetre štakora, sinteza podjedinica traje 2-3 minute.

Nedostatak bakra u tijelu dovodi do uništenja krvnih žila, patološkog rasta kostiju, nedostataka u vezivnom tkivu. Osim toga, vjeruje se da je nedostatak bakra jedan od uzroka raka. U nekim slučajevima, rak pluća u starijih ljudi povezan je sa smanjenjem bakra u tijelu uzrokovanom starenjem. Mnogo se zna o transportu bakra u tijelu. Velik dio bakra je u obliku ceruloplazmina. Sadržaj bakra u tijelu varira od 100 do 150 mg s najvećom koncentracijom u moždanom deblu. Velika potrošnja bakra dovodi do nedostatka i nepovoljna je za čovjeka. Progresivna bolest mozga u djece (Menkesov sindrom) povezana je s nedostatkom bakra, budući da bolest nema enzim koji sadrži bakar. Određeno poboljšanje stanja ovih bolesnika postignuto je uvođenjem bakra. Prekomjerna količina bakra u tijelu također je nepovoljna i dovodi do razvoja ozbiljnih bolesti. S Wilsonovom bolešću, sadržaj bakra se povećava gotovo 100 puta u odnosu na normu. Bakar se nalazi u mnogim tkivima, no posebno ga ima u jetri, bubrezima i mozgu. Na rožnici se može vidjeti kao smeđi ili zeleni krugovi. Trenutno je utvrđeno da se u početku prekomjerne koncentracije bakra javljaju u jetri, zatim u živčanom sustavu, manifestacija poremećaja ovih organa se javlja istim redoslijedom. Simptomi Wilsonove bolesti uključuju cirozu jetre, lošu koordinaciju, teški tremor i progresivni karijes. Ozbiljnost simptoma ovisi o količini bakra. Smanjenje kliničkih simptoma može se postići primjenom kelatnih sredstava koja uklanjaju višak bakra. Sama činjenica da simptomi nestaju nakon takve terapije znači da je destrukcija mozga više biološki nego strukturalni proces.

Unatoč genetski ovisnoj prirodi bolesti, taloženje bakra u tkivima nije uvijek uočeno. Bakar se taloži u određenim bakrenim proteinima jetre, kod Wilsonove bolesti dolazi do poremećaja u sintezi apoceruloplazmina na način da se bakar ne može vezati za te proteine ​​i počinje se taložiti na drugim mjestima. Jasno je da to ne može poslužiti kao jedino objašnjenje, budući da je u određenog broja pacijenata razina ceruloplazmina blago smanjena. Osim toga, velike količine bakra nalaze se u jetri novorođenčadi, pri čemu je 2% ukupne količine bakra povezano s proteinima. Nakon tri mjeseca koncentracija se smanjuje na normalnu razinu, jer tada jetra može sintetizirati protein ciruloplazmin. Postoji još jedno stajalište o Wilsonovoj bolesti: struktura proteina metaloteonina u Wilsonovoj bolesti je poremećena, a to dovodi do pojačanog vezanja bakrenih iona, što zauzvrat dovodi do kršenja rezervi i transporta bakra u tijelu. U bolesnika s Wilsonovom bolešću dokazano je pojačano vezanje bakra na metalotionein.

U liječenju Wilsonove bolesti hrana je siromašna bakrom te se koriste kelatni agensi, posebice penisilamin.

U mnogim drugim bolestima uočava se povećanje serumskog bakra: na primjer, kod infektivnog hepatitisa, povećanje serumskog bakra je 3 puta u usporedbi s normom - 350 μg / 100 ml. to je zbog nakupljanja ceruloplazmina. Povećanje bakra u krvi javlja se kod bolesti kao što su leukemija, limfom, reumatoidni artritis, ciroza i nefritis. Visoke razine bakra mogu se povezati s različitim fenomenima, a otkrivanje visokih koncentracija bakra u serumu ima dijagnostičku vrijednost samo kada se razmatra istovremeno s podacima iz drugih studija. Za procjenu učinkovitosti liječenja potrebno je provesti analizu koncentracije bakrenih iona, budući da je razina bakra izravno proporcionalna težini bolesti. To vrijedi za hepatitis i maligne bolesti.

Cink je od velike važnosti za ljudski organizam, u prosjeku ga tijelo sadrži oko 3 g, a dnevni unos je 15 mg. Nedostatak cinka kod ljudi se izražava gubitkom apetita, poremećajima koštanog sustava i kose, oštećenjem kože i odgođenim pubertetom. U nekoliko je slučajeva nedostatak cinka doveo ljude do velikih poremećaja u senzornom aparatu, izraženih u perverziji: okusu i mirisu. U ovih bolesnika simptomi anoreksije i poremećenog fiziološkog trovanja mogu se ublažiti dodavanjem cinka u prehrani. Cink igra važnu ulogu u cijeljenju rana. S nedostatkom cinka, ovaj proces je spor zbog smanjenja sinteze proteina i kolagena. Iz ovoga proizlazi da za poboljšanje cijeljenja rana treba dodati cink u prehranu pacijenata s nedostatkom elementa.

Veliku pažnju posvetili smo ulozi metala. No, mora se imati na umu da su i neki nemetali apsolutno neophodni za funkcioniranje organizma.

Silicij je također bitan element u tragovima. To je potvrđeno pomnim proučavanjem prehrane štakora različitim dijetama. Štakori su značajno dobili na težini kada je u njihovu prehranu dodan natrijev metasilikat (Na 2 (SiO) 3 . 9H 2 O) (50 mg na 100 g). kokoši i štakori trebaju silicij za rast i razvoj kostura. Nedostatak silicija dovodi do kršenja strukture kostiju i vezivnog tkiva. Kako se ispostavilo, silicij je prisutan u onim dijelovima kosti gdje se događa aktivna kalcifikacija, na primjer, u stanicama koje tvore kosti, osteoblastima. S godinama se koncentracija silicija u stanicama smanjuje.

Malo se zna o procesima u kojima je uključen silicij u živim sustavima. Tamo je u obliku silicijeve kiseline i vjerojatno sudjeluje u umrežavanju ugljika. Kod ljudi se hijaluronska kiselina iz pupkovine pokazala najbogatijim izvorom silicija. Sadrži 1,53 mg slobodnog i 0,36 mg vezanog silicija po gramu.

Nedostatak selena uzrokuje smrt mišićnih stanica i dovodi do zatajenja mišića, posebice zatajenja srca. Biokemijsko proučavanje ovih stanja dovelo je do otkrića enzima glutation peroksidaze koji uništava perokside, a nedostatak selena dovodi do smanjenja koncentracije tog enzima, što dovodi do oksidacije lipida. Poznata je sposobnost selena da zaštiti od trovanja živom. Mnogo manje poznata je činjenica da postoji korelacija između visokog unosa selena u prehrani i niske smrtnosti od raka. Selen se u prehranu čovjeka uključuje u količini od 55 - 110 mg godišnje, a koncentracija selena u krvi je 0,09 - 0,29 µg/cm. Kada se uzima oralno, selen se koncentrira u jetri i bubrezima. Drugi primjer zaštitnog učinka selena od trovanja lakim metalima je njegova sposobnost zaštite od trovanja spojevima kadmija. Pokazalo se da, kao iu slučaju žive, selen tjera te toksične ione da se vežu na ionsko aktivne centre, na one na koje njihov toksični učinak ne utječe.

Klor i brom

Halogeni anioni razlikuju se od svih po tome što su jednostavni, a ne okso anioni. Klor je iznimno raširen, sposoban je proći kroz membranu i igra važnu ulogu u održavanju osmotske ravnoteže. Klor je prisutan kao klorovodična kiselina u želučanom soku. Koncentracija klorovodične kiseline u ljudskom želučanom soku je 0,4-0,5%.

Postoje određene sumnje o ulozi broma kao elementa u tragovima, iako je pouzdano poznat njegov sedativni učinak.

Fluor je apsolutno neophodan za normalan rast, a njegov nedostatak dovodi do anemije. Mnogo je pažnje posvećeno metabolizmu fluora u vezi s problemom zubnog karijesa, budući da fluor štiti zube od karijesa.

Zubni karijes je dovoljno detaljno proučavan. Počinje stvaranjem mrlje na površini zuba. Kiseline koje proizvode bakterije otapaju zubnu caklinu ispod mrlje, ali, začudo, ne s njezine površine. Često gornja površina ostaje netaknuta sve dok područja ispod nje nisu potpuno uništena. Pretpostavlja se da u ovoj fazi fluoridni ion može olakšati stvaranje apetita. Tako se vrši reminelizacija započete štete.

Fluor se koristi za sprječavanje oštećenja zubne cakline. Fluoridi se mogu dodati u pastu za zube ili nanijeti izravno na zube. Koncentracija fluora potrebna za sprječavanje karijesa u vodi za piće je oko 1 mg/l, ali razina potrošnje ne ovisi samo o tome. Korištenje visokih koncentracija fluorida (više od 8 mg / l) može negativno utjecati na osjetljive ravnotežne procese stvaranja koštanog tkiva. Prekomjerna apsorpcija fluora dovodi do fluoroze. Fluoroza dovodi do poremećaja u radu štitnjače, inhibicije rasta i oštećenja bubrega. Dugotrajno izlaganje fluoru na tijelu dovodi do mineralizacije tijela. Zbog toga dolazi do deformacije kostiju, koje mogu čak i srasti, a ligamenti se kalciraju.

Glavna fiziološka uloga joda je sudjelovanje u metabolizmu štitnjače i njezinih inherentnih hormona. Sposobnost štitnjače da akumulira jod također je svojstvena žlijezdama slinovnicama i mliječnim žlijezdama. Kao i neki drugi organi. Trenutno se, međutim, vjeruje da jod igra vodeću ulogu samo u životu štitnjače.

Nedostatak joda dovodi do karakterističnih simptoma: slabosti, žućenja kože, hladnoće i suhoće. Liječenje hormonima štitnjače ili jodom uklanja ove simptome. Nedostatak hormona štitnjače može dovesti do povećanja štitnjače. U rijetkim slučajevima (opterećenje u tijelu raznim spojevima koji ometaju apsorpciju joda, poput tiocijanata ili antitireoidnog sredstva - goitrina, koji se nalazi u raznim vrstama kupusa), nastaje gušavost. Nedostatak joda posebno snažno utječe na zdravlje djece – zaostaju u tjelesnom i psihičkom razvoju. Prehrana s nedostatkom joda tijekom trudnoće dovodi do rađanja hipotireoidne djece (kretina).

Višak hormona štitnjače dovodi do iscrpljenosti, nervoze, tremora, gubitka težine i prekomjernog znojenja. To je povezano s povećanjem aktivnosti peroksidaze i, posljedično, s povećanjem jodiranja tireoglobulina. Višak hormona može biti posljedica tumora štitnjače. U liječenju se koriste radioaktivni izotopi joda koje stanice štitnjače lako apsorbiraju.

Anorganski spojevi, koji čine samo 6% ukupne ljudske težine, nezamjenjive su tvari koje osiguravaju homeostazu organizma. Svi kemijski elementi podijeljeni su na makro-, mikro- i ultramikroelemente. Svaka promjena u sadržaju kemikalija, kako prema gore tako i prema dolje, dovodi do metaboličkih poremećaja.

Među brojnim nizovima propisa svojstvenih višim životinjama i ljudima, najtočnije djeluju oni koji osiguravaju postojanost mineralnog sastava krvne plazme. Već u prototipovima životinjskog svijeta, u najranijim fazama evolucije, stanice i svi složeni unutarstanični biokemijski procesi koji osiguravaju život prilagođen određenom udjelu iona u vanjskom okruženju. Biološka evolucija odvijala se pod stalnim utjecajem promjena u neživoj prirodi. Za neka se stvorenja sastojala u restrukturiranju staničnih procesa nakon promjene u sastavu soli u vodenom okolišu. U drugima, koji su dali granu životinjskog svijeta koja se progresivno razvijala, pojavili su se posebni fiziološki mehanizmi koji su omogućili održavanje postojanosti sastava međustanične tekućine i krvne plazme (tzv. unutarnje okoline tijela) i na taj način osigurali optimalni uvjeti za funkcioniranje svih stanica tijela u promjenjivom vanjskom okruženju, prvenstveno moždanih stanica. Budući da je stanica odvojena od izvanstanične tekućine membranom koja je probijena proteinskim strukturama - porama koje su lako propusne za vodu, ali ne i za većinu drugih komponenti, onda ako postoji razlika u koncentracijama tvari, voda prelazi u sektor s višom koncentracijom otopine prema zakonima osmoze. Svaka promjena u volumenu stanice (oteklina kada voda uđe ili naborana kada se izgubi) bit će popraćena kršenjem biokemijskih unutarstaničnih procesa.

U stanicama tijela rad je stalno u punom jeku: proteini, masti i ugljikohidrati se neprestano sintetiziraju. Istodobno se razgrađuju složeni organski spojevi i oslobađa energija.

Nastali produkti raspadanja - urea, amonijak i ugljični dioksid - moraju se izlučiti iz tijela. A svi ti procesi mogući su samo uz sudjelovanje vode. Voda nije samo važna komponenta svih stanica, već je i osnova međustanične tekućine, plazme, limfe i probavnih sokova.

Uloga vode u metabolizmu proteina

Voda igra ključnu ulogu u sintezi proteina. Enzimi želučanih, pankreasnih i crijevnih sokova, koji se također temelje na vodi, razgrađuju proteinske komponente hrane na aminokiseline koje ulaze u krvotok i prenose se u stanice tijela. I već se u stanicama sintetiziraju proteini potrebni tijelu. Dakle, zahvaljujući sudjelovanju vode, organi i tkiva dobivaju građevinski materijal neophodan za rast i razvoj.

Uloga vode u metabolizmu ugljikohidrata

Ugljikohidrati su glavni izvor energije u tijelu. Enzimi sline, gušterače i crijevni sokovi razgrađuju ugljikohidrate u hrani do glukoze, koja se u tankom crijevu apsorbira u krv. U višku se taloži u jetri kao strateška rezerva tijela u obliku glikogena. Obrnuta transformacija i isporuka također su mogući zahvaljujući vodenom okolišu, odnosno krvi.

Uloga vode u metabolizmu masti

Stvaranje masti u tijelu također je nemoguće bez vode. Masti iz hrane razgrađuju se na glicerol i masne kiseline djelovanjem enzima želučanog, pankreasnog i crijevnog soka. Oni stvaraju masnoću u tankom crijevu. U obliku emulzije transportira se u limfu, a s njom i u opći krvotok. Višak masnoće se pohranjuje u tijelu ili koristi kao izvor energije.

Uloga vode u termoregulaciji

Voda, utječući na metabolizam, proizvodi energiju u tijelu. Ima visok toplinski kapacitet - 4200 J/(kg K). Stoga je svojevrsni regulator temperature u ljudskom tijelu. Također održava tjelesnu temperaturu u skladu s temperaturom okoline.

izlučujuću funkciju vode

Voda je medij za sigurno uklanjanje toksina i otpadnih proizvoda (ugljični dioksid, amonijak, mokraćna kiselina itd.). Tijelo zdrave odrasle osobe može dnevno izlučiti oko 3 litre tekućine: kroz mokraćne puteve, rektum, žlijezde znojnice i pluća. Stoga, kako bi se osigurao normalan metabolizam, osoba mora nadoknaditi količinu potrošene tekućine dnevno. To je u prosjeku 2,5-3 litre vode.

Voda je neophodna

Nedostatak vode u tijelu može dovesti do razvoja ozbiljnih bolesti. U prehrani bi trebala prevladavati čista pitka ili mineralna voda.

Morate znati: većina tekućina koje čovjek konzumira (čaj, kava, slatka gazirana pića, alkohol itd.) sadrži tvari koje djeluju suprotno – pomažu uklanjanju vode iz stanica tijela, a ne zasitite ih potrebnom tekućinom.

Voda je osnova svih bioloških tekućina: krvi, limfe, cerebrospinalne tekućine, urina, probavnih sokova, intersticijske tekućine.

Tijelo životinja sastoji se od 60-70% vode, koja se dijeli na unutarstanične i izvanstanične. Najveća količina vode sadržana je u stanicama. Izvanstanična tekućina uključuje krvnu plazmu, intersticijsku tekućinu i limfu. Osnova izvanstanične i intracelularne vode je slobodna voda. Voda, koja je dio koloidnog sustava, naziva se vezana. Zbog djelovanja enzima voda se uključuje u brojne biokemijske reakcije: hidrolizu, hidrataciju, sintezu svih organskih tvari, procese staničnog disanja. Voda služi kao medij u kojem se odvijaju sve biokemijske reakcije tijela. Voda se u tijelu koristi za stvaranje raznih tajni i gubi se znojem, izmetom, parom izdisanog zraka i urinom.

Kod zdrave životinje postoji ravnoteža vode u tijelu. U izmjeni vode sudjeluju bubrezi, pluća, koža, gastrointestinalni trakt, endokrine žlijezde. Bubrezi služe kao glavni organ za regulaciju metabolizma vode. U uvjetima nedostatka vode izlučuju malo mokraće, ali je ona jako koncentrirana. Uz višak vode, bubrezi izlučuju velike količine razrijeđenog urina. Sposobnost bubrega da mijenjaju koncentraciju mokraće poremećena je kod teške bubrežne bolesti.

Pluća izlučuju vodu u obliku vodene pare. To je zbog činjenice da je zrak u alveolama na tjelesnoj temperaturi zasićen vodenom parom. Količina vode koja se izlučuje kroz pluća ovisi o metabolizmu, brzini disanja i tjelesnoj temperaturi. Uz povećanu mišićnu aktivnost, groznicu, uzbuđenje, povećava se volumen disanja i, sukladno tome, povećava se količina izlučene vode.

Kroz kožu dolazi do gubitka vode isparavanjem i znojem. Isparavanje vode preko kože ovisi o temperaturnoj razlici između tijela i vanjskog okoliša. Znoj je izlučivanje žlijezda znojnica. Znojenje se javlja periodično i povezano je s povećanjem temperature zraka. Sposobnost tijela da izlučuje znoj različitog sastava adaptivna je reakcija. Pri visokim temperaturama okoline kod životinja s nedovoljnom aklimatizacijom oslobađa se znoj čiji se sastav približava sastavu krvne plazme.

Određena količina vode nastaje u tijelu u procesu oksidacije određenih tvari. Na primjer, kada se oksidira 100 g masti, nastaje 87 ml vode. Konji troše u prosjeku 40-50 litara vode dnevno, goveda - 40-90 litara, svinje - 10-20 litara.

Regulaciju metabolizma vode i soli provodi hipotalamus, smješten u diencefalonu. Hipotalamus sadrži centar za žeđ i posebne receptore. Te su strukture povezane s osmoreceptorima. Osmoreceptori su stanice koje su vrlo osjetljive na promjene osmotskog tlaka unutarnje okoline. Osmoreceptori se nalaze u hipotalamusu, kao iu krvnim žilama jetre, bubrega, slezene, probavnog trakta, u refleksogenoj zoni karotidnog sinusa. Dio osmoreceptora odnosi se na mehanoreceptore, jer oni reagiraju na promjene volumena stanice kada tekućina ulazi ili izlazi iz nje u slučaju promjene osmotskog tlaka medija. Ostali osmoreceptori su kemoreceptori i registriraju koncentraciju određenih iona. Među tim receptorima važni su specijalizirani Na receptori, kao i kalcijevi i magnezijevi receptori. Osmoreceptori, uočavajući promjene osmotskog tlaka, prenose informacije u hipotalamus, koji regulira lučenje hormona od strane hipofize.

Informacije o osmotskom tlaku ulaze u hipotalamus ne samo iz osmoreceptora, već i iz volomoreceptora - receptora koji reagiraju na promjene u volumenu intravaskularne i intracelularne tekućine. Ovi receptori su lokalizirani u atriju, desnoj klijetki i šupljoj veni. Impulsi iz volumoreceptora ulaze u CNS kroz aferentna vlakna vagusnog živca.

Osmotski tlak - difuzijski tlak koji osigurava kretanje otapala kroz polupropusnu membranu. Normalno, kod životinja i ljudi iznosi 7,6 atm (7,6 10 5 Pa). Odstupanje vrijednosti ovog parametra od norme je opasno po život. Stoga su u tijelu stvoreni pouzdani mehanizmi za regulaciju osmotskog tlaka, količine soli i vode.

Dehidracijom organizma raste koncentracija osmotski aktivnih tvari u krvnoj plazmi, raste osmotski tlak, pobuđuju se osmoreceptori i inhibira se proizvodnja adrenokortikotropnog hormona (ACTH), a povećava se izlučivanje antidiuretskog hormona. Ovaj hormon povećava reapsorpciju vode u Henleovoj petlji, inhibira procese reapsorpcije soli, dok povećava filtraciju u Malpighijevim glomerulima. To dovodi do zadržavanja vode u tkivima, uklanjanja soli iz tijela i normalizacije osmotskog tlaka tekućina.

S viškom vode u tijelu (hiperhidracija) koncentracija otopljenih osmotski aktivnih tvari u krvi opada i njezin osmotski tlak pada. Smanjuje se stvaranje antidiuretskog hormona (ADH), dok se ACTH, naprotiv, povećava. Adrenokortikotropni hormon stimulira funkciju glomerularne zone kore nadbubrežne žlijezde, gdje nastaju mineralokortikoidi, kao i fascikularne zone, koja proizvodi glukokortikoide.

Od mineralokortikoida najaktivniji je aldosteron, a od glukokortikoida kortizon. Ovi hormoni sužavaju lumen eferentnih žila, inhibiraju reapsorpciju vode i povećavaju reapsorpciju soli.

Održavanje optimalnog osmotskog tlaka u krvi povezano je sa specifičnim ponašanjem pri pijenju izazvanom žeđom.

Žeđ kod životinja javlja se smanjenjem sadržaja vode u tijelu ili povećanjem koncentracije natrija i povezana je s iritacijom mnogih receptora. Tijekom pijenja voda vrlo brzo smanjuje žeđ zbog smanjenja protoka impulsa od osmoreceptora gastrointestinalnog trakta do centra za piće. Tada se voda apsorbira i ulazi u opću cirkulaciju, unutarnji okoliš ponovno postaje izotoničan i dolazi do pravog zasićenja vodom.

Izmjena vode

Tkiva i stanice koriste dvije vrste vode: egzogenu i endogenu. egzogena voda ulazi u tijelo izvana – hranom i pićem. U ukupnoj masi čini 6/7 sve vode potrebne za život tijela. 1/7 ukupne mase vode nastaje u životinjskim tkivima kao konačni proizvod oksidacije nukleinskih kiselina, proteina, lipida, ugljikohidrata. Ovo je endogena voda. Utvrđeno je da s potpunom oksidacijom

Sa 100 g masti tijelo dobiva 107,1 g vode, ugljikohidrata - 55,6 i proteina - 41,3 g vode. Endogeni način dobivanja vode tijelom od velike je važnosti za stanovnike sušnih pustinja i stepa, za životinje koje karakterizira hibernacija.

usisavanje vode. Mala količina vode se apsorbira u usnoj šupljini i u jednjaku, dio - u želucu (kod preživača - proventriculus i abomasum), glavnina - u tankom crijevu, dio - u debelom crijevu. Kod pilića vodu uglavnom apsorbira sluznica cekuma. Sluznice probavnog sustava u goveda tijekom dana apsorbiraju oko 100 litara vode, a 75% te vode nalazi se u probavnim sokovima.

Čestice vode, zajedno s probavljenim hranjivim tvarima, prodiru duboko u epitel sluznice kao rezultat difuzije i osmoze, dijelom - pinocitoze i aktivnog transporta. Kroz endoplazmatski retikulum postupno se kreću od apikalnog ruba stanice do bazalnog, ulaze u međustanični prostor, a zatim u međustaničnu tekućinu, kapilare, venule, subepitelnu i submukoznu vensku mrežu crijevnih resica, mezenterične vene, portal venu i jetru, a zatim u sistemsku cirkulaciju. Dio vode ulazi kroz limfni sustav.

Međuizmjena vode. Nakon apsorpcije, voda se transportira do različitih organa, tkiva i stanica. Prijevoz vode do tkiva i stanica uglavnom se obavlja pomoću proteina krvi - albumina i globulina. Voda ulazi u stanice izravno (izravno) ili neizravno (kroz međustaničnu tekućinu). Izmjena vode u tijelu dio je ukupnog metabolizma. Natrijeve soli, osobito kloridi, doprinose nakupljanju vode u tkivima, uzrokujući oticanje koloida. Kalcijeve soli, naprotiv, smanjuju vezivanje vode bjelančevinama, potičući njezino uklanjanje iz tijela. Stoga se bolesnicima s upalnim procesima preporučuje intravenozno ubrizgavanje kalcijevog klorida, jer smanjuje procese eksudacije.

Karakterizirana je izmjena vode bilanca vode- omjer vode unesene i izlučene iz tijela. U ravnoteži vode, količina vode koja ulazi

vodno tijelo je jednako dodijeljenoj količini. Pozitivna bilanca vode karakteristična je za životinje u razvoju, ravnoteža vode za odrasle životinje, negativna bilanca vode za organizme koji stare, kao i za životinje koje ne dobivaju potrebnu količinu pitke vode, osobito tijekom transporta i izvlačenja.

Konačna izmjena vode. Voda se izlučuje iz tijela urinom (do 50%), znojem i izdahnutim zrakom (do 35%) te izmetom (do 15%). Udio organa za izlučivanje u metabolizmu vode varira ovisno o okolišnim uvjetima, vrsti i dobi životinje te njenom funkcionalnom stanju. Na primjer, ako dnevno u tijelo konja uđe 14-18 litara vode, tada se 4-8 litara izluči mokraćom, 6-12 litara kroz pluća i kožu, 4-5 litara s izmetom, a volumen vode cirkulira kroz crijeva je 80-90 l.

Regulacija izmjene vode. Regulacija metabolizma vode provodi se neurohumoralnim putem, posebice različitim dijelovima središnjeg živčanog sustava: moždanom korom, diencefalonom i produženom moždinom, simpatičkim i parasimpatičkim ganglijama.

Mnoge endokrine žlijezde sudjeluju u regulaciji metabolizma vode. Neki hormoni imaju antidiuretski učinak: na primjer, hormoni vazopresin, aldosteron, deoksikortikosteron. Ostali hormoni potiču izlučivanje vode putem bubrega: tiroksin, paratiroidni hormon, androgeni i estrogeni.

Patologija metabolizma vode. Metabolizam vode je poremećen kod mnogih bolesti. Ovi se poremećaji temelje na morfološkim i funkcionalnim promjenama organa uključenih u opći metabolizam vode, te poremećajima neurohumoralne regulacije.

Često uzrok patologije metabolizma vode može biti opće i vodeno gladovanje tijela. Istodobno se razvija gladni edem. Kod nekih bolesti (tetanus, botulizam, bjesnoća, bolest Aujeszkog) unos vode postaje otežan i dolazi do negativne ravnoteže vode. Određene bolesti (kolera, kuga,

dijabetes, gastritis i enteritis) dovode do dijabetesa i prekomjernog gubitka vode iz tkiva. U nekim patološkim stanjima otežana je cirkulacija vode u tkivima i organima te dolazi do pozitivne ravnoteže vode, osobito kod bolesti bubrega, srca i dr.

Često su uzroci poremećaja metabolizma vode lezije središta živčanog sustava i endokrinih žlijezda.

test pitanja

1. Koja je važnost vode za životinjski organizam?

2. Koje su glavne faze izmjene vode u tijelu životinja?

3. Kako se regulira izmjena vode?

4. Što znate o patologiji metabolizma vode?

Zapravo, uloga vode je višestruka i teško ju je nabrojati. Među njegovim najočitijim funkcijama su:

1. Sudjelovanje u reakcijama enzimske hidrolize. Tako

• katabolizam u stanici bilo koje molekule polimera (triacilglicerola, glikogena) i proizvodnja energije iz njih ne može se dogoditi bez vode,
• probava hranjivih tvari se pogoršava u stanju nedostatka vode.

2. Oblikovanje stanične membrane na temelju amfifilnosti fosfolipida, t.j. na sposobnost fosfolipida da automatski tvore polarnu površinu membrane i hidrofobnu unutarnju fazu. Kao rezultat toga, sa smanjenjem volumena intra- i izvanstanične vode, dio fosfolipida se ispostavlja "ekstra" i stanične membrane su deformirane.

3. Vodeni oblici hidratna ljuska oko molekula. Ovo osigurava

• topljivost tvari, posebno proteina enzima, i pravilna interakcija njihovih površinskih hidrofilnih aminokiselina s okolnim vodenim okolišem. Sa smanjenjem udjela vode u mediju, interakcija se pogoršava, konformacija enzima se mijenja i, stoga, varira brzina enzimskih reakcija,
• transport tvari u krvi i u stanici.

4. Voda stvara aktivni volumen stanice i međustaničnog prostora. Vezanje vode na organske strukture ekstracelularnog matriksa – kolagen, hijaluronsku kiselinu, kondroitin sulfate i druge spojeve osigurava turgor i elastičnost tkiva. To se jasno očituje u izrazitoj dehidraciji tijela, kada dolazi do kolapsa očnih jabučica i neelastičnosti kože.

Kao primjer manifestacije latentnog nedostatka vode može se ukazati na degeneraciju zglobova kod artroze. U pretkliničkom stadiju suhoća i hrapavost hrskavičnih površina dovode do povećanja trenja i prianjanja u zglobu, što se očituje škripom i krckanjem koji se čuje tijekom pokreta. U budućnosti se razvija stanjivanje i abrazija zglobne hrskavice, smanjenje njezinih svojstava amortizacije, pojava boli i početak kliničkih stadija osteoartritisa.

5. Stanje tekućih medija tijelo (krv, limfa, znoj, urin, žuč) izravno ovisi o količini vode u njima. Zgušnjavanje i koncentracija ovih tekućina dovodi do smanjenja topljivosti njihovih komponenti - soli, organskih tvari, te povećanja stvaranja kristala u mokraći i žuči.

Dakle, u prisutnosti drugih čimbenika, kao što su višak oksalata ili mokraćne kiseline (za urolitijaza) ili nedostatak lipotropnih tvari (za kolelitijaza) nedostatak vode potencira razvoj ovih bolesti.

6. Održava dovoljno vode stabilnost krvnog tlaka. S nedostatkom vode aktivira se lučenje vazopresina i angiotenzina, čiji je dio djelovanja usmjeren na

• vazokonstrikcija za podešavanje volumena krvi i vaskularnog kapaciteta,
• povećanje krvnog tlaka kako bi se osigurala opskrba krvlju mozga, bubrega i drugih organa.

Redoviti nedostatak vode dovodi do stalne kontrakcije glatkih mišića krvnih žila, njihovog „treninga“, zadebljanja mišićnog sloja i posljedično izraženijeg vaskularnog tonusa kao odgovora na normalne podražaje i prirodnu hormonalnu razinu. Razvijanje bitnaarterijska hipertenzija.

Izvori vode u stanici

Postoje dva izvora vode za stanični metabolizam:

1. Voda, dolazi s hranom- dnevno u odraslom organizmu treba doći u obliku čistog (!) vode najmanje 1,5 litara ili u količini od 25-30 ml/kg mise. Dodatno, može doći s pićima, tekućom i krutom hranom do 1,5 litara. Kod djeteta prve godine života dnevna potreba za vodom je 100-165 ml/kg težina, što je povezano s b oko velika količina izvanstanične tekućine i lakoća njenog gubitka tijekom djelovanja na tijelo.

2. Voda nastala tijekom katabolizma i oksidativne fosforilacije – metabolička voda, u prosjeku 400 ml.

Često se ovaj izvor vode precjenjuje i smatra dovoljnim za pokrivanje manjka vode, navodeći kao primjer deve i salo u njihovim grbama. Međutim, elementarni izračun pokazuje da je u mirovanju, čak i uz potpuno izgladnjivanje, da bi ljudsko tijelo osiguralo dnevnu energiju (2100-3500 kcal), potrebno 225-380 g masti (oksidacijska vrijednost triacilglicerola je 9,3 kcal/g) . Poznato je da kod potpuni oksidacijom 1 g masti nastaje 1,09 ml vode, t.j. dnevno takve vode bit će samo 245-414 ml.

Deve mogu izgubiti do 25% svoje težine zbog gubitka vode bez komplikacija za dobrobit. Njihova sposobnost preživljavanja u vrućim pustinjskim uvjetima nije posljedica masnih rezervi, već sasvim drugih razloga:

• ovalni eritrociti su manje osjetljivi na zgrušavanje krvi,
• vodena para izdahnutog zraka potpuno se kondenzira na zidovima nosnih prolaza (nosnica) i vraća se u tijelo,
• brzina disanja je niža
• tjelesna temperatura varira od 35°C do 41°C ovisno o okolini, što sprječava prekomjerno znojenje,
• postoji visoka reapsorpcija vode iz debelog crijeva, njihova legla sadrži 6-7 puta manje vode nego stoka i sastoji se od gotovo suhog biljnog otpada,
• u urinu nedostaje urea, osmotski aktivna tvar koja zadržava vodu, što smanjuje volumen mokraće.

Uklanjanje vode iz tijela

Uklanjanje vode provodi se pomoću nekoliko sustava:

1. Svjetlo. Voda se izlučuje neprimjetno za osobu s izdahnutim zrakom, to su neprimjetni gubici (u prosjeku 400 ml / dan). Udio izlučene vode može se povećati dubokim disanjem, disanjem suhim zrakom, hiperventilacijom, umjetnom ventilacijom pluća bez uzimanja u obzir vlažnosti zraka.

2. Koža. Gubitak kože može biti

• neprimjetno - istovremeno se uklanja gotovo čista voda (500 ml / dan),
• opipljivo - znojenje s povećanjem tjelesne ili temperature okoline, tijekom fizičkog rada (do 2,0 litre na sat).

3. Crijeva - gubi se 100-200 ml / dan, količina se povećava s povraćanjem, proljevom.

4. Bubrezi izlučuju do 1000-1500 ml / dan. Stopa izlučivanja urina kod odrasle osobe je 40-80 ml / h, u djece - 0,5 ml / kg h.

U normalnim uvjetima, bubrezi izlučuju vodu iz tijela u količini koja odgovara volumenu uzete tekućine.

Dio vode se uvijek uklanja bez obzira na vodenu prehranu, čak i tijekom suhog posta. To se zove obavezan gubitak vode(oko 1400 ml dnevno). Obvezni gubitak vode odnosi se na uklanjanje vode iz nakon, izdahnuo zrak, stolica i urin. Istovremeno, udio vode izgubljene kroz bubrege, čak i s najkoncentriranijom mokraćom, je do 50% sve gubitke.

Regulacija ravnoteže vode

u tijelu za očuvanje vode, odgovorna su dva antidiuretička sustava:

1. Antidiuretski hormon(vazopresin) - njegovo izlučivanje i sinteza se povećava sa:

• aktiviranje baroreceptori srce kao rezultat smanjenja krvnog tlaka, sa smanjenjem intravaskularnog volumena krvi za 7-10%,
• uzbuđen osmoreceptora hipotalamus i portalna vena - s povećanjem osmolalnosti izvanstanične tekućine za čak manje od 1% (s dehidracijom, bubrežnom ili jetrenom insuficijencijom),

U odrasloj i starijoj dobi smanjuje se broj osmoreceptora i, posljedično, smanjuje se osjetljivost hipotalamusa na promjene osmolalnosti, što povećava rizik dehidracija obično subklinički.

U epiteliocitima distalnih tubula bubrega i sabirnih kanala, hormon potiče sintezu i ugradnju akvaporina u apikalnu membranu stanica i reapsorpciju vode.

2. Renin-angiotenzin-aldosteron sustav(RAAS sustav) – aktivira se smanjenjem tlaka u bubrežnim aferentnim arteriolama ili smanjenjem koncentracije Na + iona u mokraći distalnih tubula. Krajnji cilj ovog sustava je poboljšati reapsorpciju natrija u završnim dijelovima nefrona. To podrazumijeva povećanje protoka vode u stanice istih odjela i sprječavanje njenog gubitka.

Gubici vode uzrokovani su niskom aktivnošću antidiuretskih sustava.

3. Za svrhovito uklanjanje natrij i, sukladno tome, voda reagira na treći hormon. Natrijev uretički peptid(atriopeptin) je vazodilatacijski i natriuretski hormon koji se proizvodi u sekretornim miocitima atrija i ventrikula kao odgovor na njihovo rastezanje. Razina atriopeptina raste, na primjer, kao posljedica kongestivnog zatajenja srca, kroničnog zatajenja bubrega i slično.

Natriuretski hormon pojačava izlučivanje Na+ iona i vode i smanjuje pritisak zbog:

• povećanje brzine glomerularne filtracije,
• inhibicija reapsorpcije Na+ i Cl- iona u proksimalnim tubulima i povećanje njihovog izlučivanja, što smanjuje reapsorpciju vode,
• smanjenje minutnog volumena srca i povećanje koronarnog tonusa,
• inhibicija lučenja renina, učinci angiotenzina II i aldosterona,
• povećati propusnost histohematskih barijera i povećati transport vode iz krvi u tkivnu tekućinu,
• proširenje arteriola i smanjenje tonusa vena.