Вода составляет основу всех биологических жидкостей: крови, лимфы, спинномозговой жидкости, мочи, соков пищеварительного аппарата, межклеточной жидкости.
Организм животных состоит на 60-70% из воды, которая подразделяется на внутриклеточную и внеклеточную. Наибольшее количество воды содержится внутри клеток. Внеклеточная жидкость включает плазму крови, межклеточную жидкость и лимфу. Основу внеклеточной и внутриклеточной воды составляет свободная вода. Вода, входящая в состав коллоидных систем, называется связанной. Благодаря действию ферментов вода включается в многочисленные биохимические реакции: гидролиз, гидратацию, синтез всех органических веществ, процессы клеточного дыхания. Вода служит средой, в которой происходят все биохимические реакции организма. Вода используется в организме для образования различных секретов и теряется с потом, фекалиями, парами выдыхаемого воздуха, мочой.
У здорового животного в организме существует водное равновесие. В водном обмене принимают участие почки, легкие, кожа, желудочно-кишечный тракт, эндокринные железы. Почки служат главным органом регуляции водного обмена. В условиях недостатка воды они выделяют мало мочи, но она сильно концентрирована. При избытке воды почки выводят большое количество разбавленной мочи. Способность почек изменять концентрацию мочи нарушается при тяжелых почечных заболеваниях.
Легкие выделяют воду в виде водяного пара. Это происходит в результате того, что воздух в альвеолах при температуре тела насыщен водяными парами. Количество воды, выводимой через легкие, зависит от обмена, частоты дыхания и температуры тела. При усиленной мышечной деятельности, лихорадках, возбуждении увеличивается объем дыхания и соответственно возрастает количество выводимой воды.
Через кожу потеря воды происходит путем испарения и выделения пота. Испарение воды кожей зависит от разницы температур тела и внешней среды. Пот представляет собой секрет потовых желез. Потоотделение происходит периодически и связано с повышением температуры воздуха. Способность организма выделять пот разного состава является приспособительной реакцией. При высокой температуре окружающего воздуха у животных с недостаточной акклиматизацией выделяется пот, состав которого приближается к составу плазмы крови.
Определенное количество воды образуется в организме в процессе окисления некоторых веществ. Например, при окислении 100 г жира образуется 87 мл воды. Лошади потребляют в сутки в среднем 40-50 л воды, крупный рогатый скот - 40-90 л, свиньи - 10-20 л.
Регуляцию водно-солевого обмена осуществляет гипоталамус, находящийся в промежуточном мозге. В гипоталамусе находятся центр жажды и специальные рецепторы. Эти структуры связаны с осморецепторами. Осморецепторы - это клетки, высокочувствительные к изменениям осмотического давления внутренней среды. Осморецепторы расположены в гипоталамусе, а также в кровеносных сосудах печени, почек, селезенке, пищеварительном тракте, в сино- каротидной рефлексогенной зоне. Часть осморецепторов относится к механорецепторам, так как они реагируют на изменение объема клетки при поступлении или выходе из нее жидкости в случае изменения осмотического давления среды. Другие осморецепторы являются хеморецепторами и регистрируют концентрацию определенных ионов. Среди таких рецепторов важное значение имеют специализированные Na-рецепторы, а также кальций- и магний-рецепторы. Осморецепторы, воспринимая изменения осмотического давления, передают информацию в гипоталамус, регулирующий секрецию гормонов гипофизом.
Информация об осмотическом давлении поступает в гипоталамус не только от осморецепторов, но и от волюморецепторов - рецепторов, реагирующих на изменение объема внутрисосудистой и внутриклеточной жидкости. Эти рецепторы локализуются в предсердиях, правом желудочке, полых венах. Импульсы от волюморецепторов поступают в ЦНС по афферентным волокнам блуждающего нерва.
Осмотическое давление - диффузионное давление, обеспечивающее движение растворителя через полупроницаемую мембрану. В норме оно у животных и человека составляет 7,6 атм (7,6 10 5 Па). Отклонение значения этого параметра от нормы опасно для жизни. Поэтому в организме сформировались надежные механизмы регуляции осмотического давления, количества солей и воды.
При обезвоживании организма увеличивается концентрация осмотически активных веществ в плазме крови, повышается осмотическое давление, возбуждаются осморецепторы и тормозится продукция адренокортикотропного гормона (АКТГ), усиливается секреция антидиуретического гормона. Данный гормон повышает реабсорбцию воды в петле Генле, тормозит процессы обратного всасывания солей, одновременно повышая фильтрацию в мальпигиевых клубочках. Это приводит к удержанию воды в тканях, выведению солей из организма и нормализации осмотического давления жидкостей.
При избыточном содержании воды в организме (гипергидратация) концентрация растворенных осмотически активных веществ в крови снижается и ее осмотическое давление падает. Образование антидиуретического гормона (АДГ) уменьшается, а АКТГ, наоборот, усиливается. Адренокортикотропный гормон стимулирует функцию клубочковой зоны коры надпочечников, где вырабатываются мине- ралокортикоиды, а также пучковой зоны, продуцирующей глюкокортикоиды.
Из минералокортикоидов наиболее активным является альдосте- рон, а из глюкокортикоидов - кортизон. Эти гормоны сужают просвет выносящих сосудов, тормозят реабсорбцию воды и повышают реабсорбцию солей.
Поддержание оптимального осмотического давления крови связано с определенным питьевым поведением, вызванным жаждой.
Жажда у животных возникает при уменьшении содержания воды в организме или при увеличении концентрации натрия и связана с раздражением многих рецепторов. Во время питья вода очень быстро уменьшает жажду вследствие уменьшения потока импульсов от осморецепторов желудочно-кишечного тракта в питьевой центр. Затем вода всасывается и попадает в общий кровоток, внутренняя среда вновь становится изотоничной и возникает истинное водное насыщение.
ВОДНЫЙ ОБМЕН
во́дный обме́н , совокупность процессов всасывания воды из желудочно-кишечного тракта, образования воды в организме при окислении органических веществ, участия ее в физиологических и биохимических процессах распределения воды в организме и выведения.
Питьевая вода, вода корма и пищеварительных соков всасываются главным образом в тонких кишках. Всосавшаяся вода частично задерживается в печени, но в основном она депонируется в коже, соединительной ткани и мышцах. В обмене воды между кровью капилляров и тканями существенное значение имеет онкотическое давление крови. Общее содержание воды в организме взрослых животных (52% массы тела) ниже, чем у молодняка (у телят 72%). Вода в организме находится в трёх жидкостных фазах внутриклеточной, внеклеточной и трансцеллюлярной. Наибольшее количество воды (4045%) находится внутри клеток. Внеклеточная жидкость включает плазму крови, межклеточную жидкость и лимфу. Трансцеллюлярная жидкость (спинномозговая, внутриглазная, брюшной полости, плевры, перикарда, суставных сумок и желудочно-кишечного тракта) изолирована от сосудов слоем эпителия. В организме вода содержится в гидратационной, связанной и свободной формах. Вода способствует электролитической диссоциации растворённых в ней электролитов; она является средой, в которой протекают все химические и физико-химические реакции, связанные с жизнедеятельностью организма. Вода выполняет механическую роль и является фактором терморегуляции (испарения). В. о. тесно связан с обменом белков, липидов, углеводов и минеральных соединений. Выделение воды из организма происходит через почки (с мочой), кишечник (с каловыми массами), кожу и лёгкие (путём испарения), через молочную железу (у лактирующих животных). Регуляция В. о. в организме осуществляется центральной нервной системой (жажда), гормонами щитовидной железы, коры надпочечников, гипофиза, поджелудочной железы и половых желез.
Литература:
Афонский С. И., Биохимия животных, 3 изд., М., 1970.
Ветеринарный энциклопедический словарь. - М.: "Советская Энциклопедия" . Главный редактор В.П. Шишков . 1981 .
Смотреть что такое "ВОДНЫЙ ОБМЕН" в других словарях:
Обмен (приток Чуса) - У этого термина существуют и другие значения, см. Обмен (значения). Обмен Характеристика Длина 36 км Бассейн Каспийское море Бассейн рек Кама Водоток … Википедия
обмен водный - вид О., включающий процессы поступления, превращения в организме и выделения воды … Большой медицинский словарь
Минеральный обмен, потребление неорганических (минеральных) веществ из внешней среды, их всасывание, распределение, использование в процессе жизнедеятельности организма и выделение. Минеральные вещества поступают в организм через желудочно… … Ветеринарный энциклопедический словарь
Водно-солевой обмен - Роль воды для живого организма трудно преувеличить. Вода является единственным[источник не указан 397 дней] универсальным растворителем[неизвестный термин], благодаря которому молекулы, клетки и органы связаны в единое… … Википедия
ОБЛИТЕРАЦИЯ - (лат. obliteratio уничтожение), термин, употребляемый для обозначений закрытия, уничтожения той или иной полости или просвета посредством разрастания^ ткани, идущего со стороны стенок данного полостного образования. Указанное разрастание чаще… …
ПЕЧЕНЬ - ПЕЧЕНЬ. Содержание: I. Аштомия печени............... 526 II. Гистология печени.............. 542 III. Нормальная физиология печени...... 548 IV. Патологическая физиология печени..... 554 V. Патологическая анатомия печени...... 565 VІ.… … Большая медицинская энциклопедия
ЭКСИКОЗ - (от лат. siccus сухой), высыхание, обезвоживание, пат. состояние, возникающее вследствие острой потери организмом значительных количеств воды и солей, обеднения водных депо организма и в случаях нарушенной способности клеток и тканей связывать… … Большая медицинская энциклопедия
ДИАБЕТ НЕСАХАРНЫЙ - (diabetes insipi dus), заболевание, характеризующееся уси ленной жаждой и чрезмерным выделением прозрачной, не содержащей сахара мочи с низким удельным весом. Поводом к правильному разделению диабета на сахарный и несахарный было открытие… … Большая медицинская энциклопедия
ГОРМОНЫ - органические соединения, вырабатываемые определенными клетками и предназначенные для управления функциями организма, их регуляции и координации. У высших животных есть две регуляторных системы, с помощью которых организм приспосабливается к… … Энциклопедия Кольера
Лишайники - Полифилетическая группа грибов Эрнст Генрих Геккель … Википедия
Книги
- Практикум по физиологии и биохимии растений , В. В. Рогожин , Т. В. Рогожина , В учебном пособии рассматриваются основные физиологические и биохимические методы (в том числе: изучение физиологии растительной клетки, водный обмен, дыхание, фотосинтез, элементы растений,… Категория: Ботаника Издатель: ГИОРД , Купить за 4113 руб
- Физиология растений , В. В. Полевой , В книге отражено современное состояние знаний в области физиологии растений. В 14 главах учебника изложены основные разделы этой науки:строение и функции растительного организма, фотосинтез,… Категория:
При многих заболеваниях водный обмен в организме имеет решающее значение. Так, при хронической сердечной недостаточности, гипертони ческой болезни, запущенном атеросклерозе, болезнях мочеполовой системы водный и водно-солевой обмен обычно бывает
нарушен и появляются отеки.
Поэтому регуляция водносолевого обмена имеет важное значение при лечении больного.
Рассмотрим сначала вопрос о нормальном водном обмене в организме человека.
Вода в теле человека может находиться как в свободном, так и в связанном состоянии. Находясь в свободном состоянии, она легко переходит из клеток в межклеточное пространство, в лимфу и плазму крови. Если же вода связана белками, то она прочно удерживается в клетках и тканях. У здорового человека в организме постоянно соблюдается водно-солевой баланс, то есть определенное равновесие воды и солей, находящихся как в связанном, так и в свободном состоянии. При нарушении этого равновесия возникает болезнь.
Водный обмен представляет собой совокупность процессов всасывания питьевой воды, образования воды при окислении жиров, белков и углеводов, распределением ее между внутриклеточным и внеклеточным пространством, с одной стороны, и выделением воды почками, легкими, кожей и кишечником - с другой.
У взрослого человека, имеющего вес 70 кг, общее содержание воды в организме достигает 50 кг. Из этого количества только 15 % приходится на плазму" крови и лимфу, остальные 50 % составляет" вода, находящаяся внутри клеток в связанном состоянии. В состоянии водного равновесия количесгво потребляемой воды равно количеству воды выделяемой.
Баланс воды складывается из следующих величин: количество питьевой воды - 1000 мл; вода, входящая в
состав пищевых продуктов - 720 мл; вода, образующаяся при окислении жиров, белков и углеводов - 320 мл.
В супси, при нормальных условиях, человек по требляе т до 2,5 л воды. Из этого количества около 1100 мл выделяется через почки, 400-450 мл - через кожу, 300- 350 мл - через легкие и около 150 мл - с калом. При изменении условий внешней среды (температура, давление, характср пищи) эти данные могут сильно варьироваться в ту или иную сторону. Однако водно-солевой баланс в организме восстанавливается очень быстро, так как он является жизненно важным фактором.
Регуляторами вод ного обмена являются центральная нервная и эндокринная системы. Нарушение функции регуляции водно-солевого обмена может вызвать тяжелые изменения обмена и обусловить либо задержку воды в организме, либо, наоборот, усиленное ее выведение, ведущее к обезвоживанию.
Большое значение для поддержания водного баланса организма имеет состояние сердечно-сосудистой системы и содержание белков в плазме крови. На степень задержки воды в тканях значительное влияние оказывает содержание в клетках и внеклеточной жидкости солей натрия и калия. За счет этих солей в клетках создается определенное осмотическое давление. Солевой состав внутри- и внеклеточной жидкости различен. Если внеклеточная жидкость имеет большое сходство с морской водой и наличие солей в ней может сильно варьироваться, то состав внутриклеточной жидкости почти всегда постоянен и сохраняет свою химическую индивидуальность. Это обусловлено наличием клеточных мембран, которые, удерживая калий, отказываются от натрия и кальция. В клетках обычно преобладают ионы магния, калия, сульфатные группы, а вне клеток -хлор, натрий, кальций и белковые фракции.
При многих заболеваниях водный обмен в организме имеет решающее значение. Так, при хронической сердечной недостаточности, гипертонической болезни, запущенном атеросклерозе, болезнях мочеполовой системы водный и водно-солевой обмен обычно бывает
нарушен и появляются отеки. Поэтому регуляция водно-солевого обмена имеет важное значение при лечении больного.
Рассмотрим сначала вопрос о нормальном водном обмене в организме человека.
Вода в теле человека может находиться как в свободном, так и в связанном состоянии. Находясь в свободном состоянии, она легко переходит из клеток в межклеточное пространство, в лимфу и плазму крови. Если же вода связана белками, то она прочно удерживается в клетках и тканях. У здорового человека в организме постоянно соблюдается водно-солевой баланс, то есть определенное равновесие воды и солей, находящихся как в связанном, так и в свободном состоянии. При нарушении этого равновесия возникает болезнь.
Водный обмен представляет собой совокупность процессов всасывания питьевой воды, образования воды при окислении жиров, белков и углеводов, распределением ее между внутриклеточным и внеклеточным пространством, с одной стороны, и выделением воды почками, легкими, кожей и кишечником - с другой.
У взросл ого человека, имеющего вес 70 кг, общее содержание воды в организме достигает 50 кг. Из этого количества только 15% приходится на плазму крови и лимфу, остальные 50% составляет вода, находящаяся внутри клеток в связанном состоянии. В состоянии водного равновесия количество потребляемой воды равно количеству воды выделяемой.
Баланс воды складывается из следующих величин: количество питьевой воды - 1000 мл; вода, входящая в
состав пищевых продуктов - 720 мл; вода, образующаяся при окислении жиров, белков и углеводов - 320 мл. В сулеи, при нормальных условиях, человек потребляет до 2,5 л воды. Из этого количества около 1100 мл выделяется через почки, 400-450 мл - через кожу, 300-350 мл - через легкие и около 150 мл - с калом. При изменении условий внешней среды (температура, давление, характер пищи) эти данные могут сильно варьироваться в ту или иную сторону. Однако водно-солевой баланс в организме восстанавливается очень быстро, так: как он является жизненно важным фактором.
Регуляторами водного обмена являются центральная нервная и эндокринная системы. Нарушение функции регуляции водно-солевого обмена может вызвать тяжелые изменения обмена и обусловить либо задержку воды в организме, либо, наоборот, усиленное ее выведение, ведущее к обезвоживанию.
Большое значение для поддержания водного баланса организма имеет состояние сердечно-сосудистой системы и содержание белков в плазме крови. На степень задержки воды в тканях значительное влияние оказывает содержание в клетках и внеклеточной жидкости солей натрия и калия. За счет этих солей в клетках создается определенное осмотическое давление. Солевой состав внутри- и внеклеточной жидкости различен. Если внеклеточная жидкость имеет большое сходство с морской водой и наличие солей в ней может сильно варьироваться, то состав внутриклеточной жидкости почти всегда постоянен и сохраняет свою химическую индивидуальность. Это обусловлено наличием клеточных мембран, которые, удерживая калий, отказываются от натрия и кальция. В клетках обычно преобладают ионы магния, калия, сульфатные группы, а вне клеток - хлор, натрий, кальций и белковые фракции.
Обновлено: 2019-07-09 21:51:20
- Показания: используется при стенокардии, начальной стадии гипертонической болезни. В народной медицине применяют как смягчительное и отхаркивающее средство.
Водно-солевым обменом называют совокупность процессов поступления воды и электролитов в организм, распределения их во внутренней среде и выделения из организма.
У здорового человека поддерживается равенство объемов выделяющейся из организма и поступившей в него за сутки воды, что называют водным балансом организма. Можно рассматривать также и баланс электролитов - натрия, калия, кальция и т.п. Средние показатели водного баланса здорового человека в состоянии покоя показаны в табл. 12.1, а баланса электролитов в табл. 12.2.
Средние величины параметров водного баланса организма человека
Среднесуточный баланс обмена некоторых веществ у человека
При различных возмущающих воздействиях (сдвиги температуры среды, разный уровень физической активности, изменение характера питания) отдельные показатели баланса могут меняться, но сам баланс при этом сохраняется.
В условиях патологии происходят нарушения баланса с преобладанием либо задержки, либо потерь воды.
Вода организма
Вода является важнейшим неорганическим компонентом организма, обеспечивающим связь внешней и внутренней среды, транспорт веществ между клетками и органами. Являясь растворителем органических и неорганических веществ, вода представляет собой основную среду развертывания метаболических процессов. Она входит в состав различных систем органических веществ.
Каждый грамм гликогена, например, содержит 1,5 мл воды, каждый грамм белка - 3 мл воды.
При ее участии формируются такие структуры как клеточные мембраны, транспортные частицы крови, макромолекулярные и надмолекулярные образования.
В процессе обмена веществ и окислении водорода, отделенного от субстрата, образуется эндогенная «вода окисления», причем ее количество зависит от вида распадающихся субстратов и уровня обмена веществ.
Так, в покое при окислении:
- 100 г жира образуется более 100 мл воды,
- 100 г белка - около 40 мл воды,
- 100 г углеводов - 55 мл воды.
Повышение катаболизма и энергетического обмена ведет к резкому увеличению образуемой эндогенной воды.
Однако, эндогенной воды у человека недостаточно для обеспечения водной среды метаболических процессов, особенно выведения в растворенном виде продуктов метаболизма.
В частности, повышение потребления белков и, соответственно, конечное превращение их в мочевину, удаляемую из организма с мочой, ведет к абсолютной необходимости возрастания потерь воды в почках, что требует повышенного ее поступления в организм.
При питании преимущественно углеводной, жировой пищей и небольшом поступлении в организм NaCl потребность организма в поступлении воды меньше.
У здорового взрослого человека суточная потребность в воде колеблется от 1 до 3 л.
Общее количество воды в организме составляет у человека от 44 до 70% массы тела или примерно 38-42 л.
Содержание ее в разных тканях варьирует от 10% в жировой ткани до 83-90% в почках и крови, с возрастом количество воды в организме уменьшается, также как и при ожирении.
У женщин содержание воды ниже, чем у мужчин.
Вода организма образует два водных пространства:
1. Внутриклеточное (2/3 обшей воды).
2. Внеклеточное (1/3 общей воды).
3. В условиях патологии появляется третье водное пространство - вода полостей тела: брюшной, плевральной и т.д.
Внеклеточное водное пространство включает два сектора:
1. Внутрисосудистый водный сектор, т.е. плазму крови, объем которой составляет около 4- 5% массы тела.
2. Интерстициальный водный сектор, содержащий 1/4 всей воды организма (15% массы тела) и являющийся наиболее подвижным, меняющим объем при избытке или недостатке воды в теле.
Вся вода организма обновляется примерно через месяц, а внеклеточное водное пространство - за неделю.
Гипергидратация организма
Избыточное поступление и образование воды при неадекватно малом ее выделении из организма ведет к накоплению воды и этот сдвиг водного баланса получил название гипергидратация.
При гипергидратации вода накапливается, в основном, в интерстициальном водном секторе.
Водная интоксикация
Значительная степень гипергидратации проявляется водной интоксикацией.
При этом в интерстициальном водном секторе осмотическое давление становится ниже, чем внутри клеток, они поглощают воду, набухают и осмотическое давление в них становится тоже сниженным.
В результате повышенной чувствительности нервных клеток к уменьшению осмолярности водная интоксикация может сопровождаться возбуждением нервных центров и мышечными судорогами.
Дегидратация организма
Недостаточное поступление и образование воды или чрезмерно большое ее выделение приводят к уменьшению водных пространств, главным образом, интерстициального сектора, что носит название дегидратация.
Это сопровождается сгущением крови, ухудшением ее реологических свойств и нарушением гемодинамики.
Недостаток в организме воды в объеме 20% массы тела ведет к летальному исходу.
Регуляция водного баланса организма
Система регуляции водного баланса обеспечивает два основных гомеостатических процесса:
во-первых, поддержание постоянства общего объема жидкости в организме и,
во-вторых, оптимальное распределение воды между водными пространствами и секторами организма.
К числу факторов поддержания водного гомеостазиса относятся осмотическое и онкотическое давление жидкостей водных пространств, гидростатическое и гидродинамическое давление крови, проницаемость гистогематических барьеров и других мембран, активный транспорт электролитов и неэлектролитов, нейро-эндокринные механизмы регуляции деятельности почек и других органов выделения, а также питьевое поведение и жажда.
Водно солевой обмен
Водный баланс организма тесно связан с обменом электролитов. Суммарная концентрация минеральных и других ионов создает определенную величину осмотического давления.
Концентрация отдельных минеральных ионов определяет функциональное состояние возбудимых и невозбудимых тканей, а также состояние проницаемости биологических мембран,- поэтому принято говорить о водно-электролитном (или солевом) обмене.
Водно электролитный обмен
Поскольку синтез минеральных ионов в организме не осуществляется, они должны поступать в организм с пищей и питьем. Для поддержания электролитного баланса и, соответственно, жизнедеятельности, организм в сутки должен получать примерно 130 ммоль натрия и хлора, 75 ммоль калия, 26 ммоль фосфора, 20 ммоль кальция и других элементов.
Роль электролитов в жизнедеятельности организма
Для гомеостаза электролитов необходимо взаимодействие нескольких процессов: поступление в организм, перераспределение и депонирование в клетках и их микроокружении, выделение из организма.
Поступление в организм зависит от состава и свойств пищевых продуктов и воды, особенностей их всасывания в желудочно-кишечном тракте и состояния энтерального барьера. Однако, несмотря на широкие колебания количества и состава пищевых веществ и воды, водно-солевой баланс в здоровом организме неуклонно поддерживается за счет изменений экскреции с помощью органов выделения. Основную роль в этом гомеостатическом регулировании выполняют почки.
Регуляция водно-солевого обмена
Регуляция водно-солевого обмена, как и большинство физиологических регуляций, включает афферентное, центральное и эфферентное звенья. Афферентное звено представлено массой рецепторных аппаратов сосудистого русла, тканей и органов, воспринимающих сдвиги осмотического давления, объема жидкостей и их ионного состава.
В результате, в центральной нервной системе создается интегрированная картина состояния водно-солевого баланса в организме. Следствием центрального анализа является изменение питьевого и пищевого поведения, перестройка работы желудочно-кишечного тракта и системы выделения (прежде всего функции почек), реализуемая через эфферентные звенья регуляции. Последние представлены нервными и, в большей мере, гормональными влияниями.опубликовано econet.ru