XIII. ОБМЕН ВОДЫ И ЭЛЕКТРОЛИТОВ
Объем воды и концентрация электролитов в различных компартментах организма – важнейшие биохимические константы, обеспечивающие эффективное осуществление процессов обмена веществ и физиологических функций. Обмен воды тесно связан с метаболизмом других соединений. Вода является метаболитом таких реакций как окисление и гидролиз.
Способность организма животных и человека к поддержанию постоянства осмотического давления внутренней среды представляет собой одно из наиболее существенных достижений эволюции, поскольку, приобретая эту способность, он перестал зависеть от многих изменений внешней среды. При изменении условий внешней среды и при многих патологических состояниях объем воды и концентрация электролитов внутри клеток и во внеклеточных пространствах может существенно изменяться. Коррекция этих биохимических констант происходит в результате включения регуляторных механизмов, действующих по принципу отрицательной обратной связи.
Особенный интерес для клинициста представляет объем, осмотическое давление и рН внеклеточной жидкости. У здоровых людей наибольшим изменениям подвергается объем. В условиях патологии нередко происходит значительное нарушение осмотического давления и рН. Объем внеклеточной жидкости и, в частности, плазмы крови зависит от общего количества растворенных в ней белков и, в первую очередь, альбуминов, а также от общего количества натрия в организме. В регуляции объема внеклеточной жидкости и общего количества натрия главную роль играют антидиуретический гормон и альдостерон. Секреция этих гормонов, в свою очередь, зависит от осмотического давления внеклеточной жидкости.
Антидиуретический гормон и альдостерон изменяют величину осмотического давления в противоположных направлениях. Поэтому факторы, непосредственно изменяющие осмотическое давление внеклеточных жидкостей и в первую очередь крови, действуют на секрецию этих гормонов разнонаправленно. Факторы же, непосредственно изменяющие объем циркулирующей жидкости и кровяное давление, однонаправленно действуют на скорость секреции антидиуретического гормона и альдостерона.
Жизненно важным компонентом организма животных и человека, принимающим участие в формировании многих его структур и регуляции метаболических процессов, являются ионы кальция (Са2+). Концентрация ионизированного кальция в плазме зависит от функционального состояния тонкого кишечника, костного аппарата и почек. Функционирование этих органов регулируется тремя гормонами – паратгормоном, кальцитонином и 1,25 (ОН)2О3.
Образование и секреция этих гормонов, в свою очередь, зависит от концентрации ионов кальция в крови.
13.1. Перечислите виды азотистого баланса. Какой вид баланса характерен для взрослого здорового человека? Обоснуйте свой ответ.
13.2. Охарактеризуйте состояние водного баланса в случае преобладания в пищевом рационе белков,углеводов,жиров.
13.3. Человек выпил большое количество воды. Как изменится объем внутри– и внеклеточной жидкости, концентрация ионов натрия и белков в плазме крови? Как изменится секреция антидиуретического гормона и альдостерона, экскреция с мочой воды и ионов натрия?
13.4. Больным с резко выраженной интоксикацией внутривенно вводят большие количества изотонического раствора хлористого натрия. Как при этом изменится объем внутри- и внеклеточной жидкости, концентрация ионов натрия в плазме крови?
13.5. Человеку пришлось выпить большое количество морской воды, концентрация ионов натрия в которой вдвое больше, чем в самой концентрированной моче. Как изменится объем внутри- и внеклеточной жидкости, концентрация ионов натрия и белков в плазме крови. Как изменится секреция антидиуретического гормона и альдостерона, экскреция с мочой воды и ионов натрия?
13.6. При недостаточной секреции альдостерона с мочой выделяется много ионов натрия. Потеря натрия не сопровождается выделением эквивалентного количества воды. Как в этих условиях изменится объем внутри- и внеклеточной жидкости, концентрация ионов натрия и белков в плазме крови? Как изменится секреция антидиуретического гормона и альдостерона, экскреция с мочой воды и ионовнатрия?
13.7. При недостаточной секреции антидиуретического гормона из организма выделяется большое количество воды (до 40 л в сутки). Потеря воды не сопровождается выделением эквивалентного количества ионов натрия. Как в этих условиях изменится объем внутри- и внеклеточной жидкости, концентрация ионов натрия и белков в плазме крови? Как изменится секреция антидиуретического гормона и альдостерона, экскреция с мочой воды и ионов натрия?
13.8. Секреты желез желудочно-кишечного тракта являются изотоническими с плазмой крови. При диарее организм теряет избыточное количество пищеварительных соков. Как в этих условиях изменится объем внутри- и внеклеточной жидкости, концентрация ионов натрия и белков в плазме крови? Как изменится секреция антидиуретического гормона и альдостерона, экскреция с мочой воды и ионов натрия.
13.9. У больного обнаружена полиурия. С какими эндокринными нарушениями это может быть связано? Какие биохимические анализы нужно сделать, чтобы уточнить причину полиурии?
13.10. У больных с хроническими заболеваниями печени и желчевыводящих путей нередко развиваются остеопения и остеомаляция. Обсудите возможные причины этих осложнений.
13.11.У больных с хронической почечной недостаточностью нередко наблюдается деминерализация костной ткани. Обсудите причины ее возникновения.