19.4. Обмен воды

Значение воды:

вода - универсальный растворитель всех веществ. Все биохимические реакции в организме идут в водных растворах;

- вода необходима для поступления питательных веществ и минеральных солей в организм, их всасывания, использования и выделения конечных продуктов обмена;

- вода необходима для кровообращения, дыхания, пищеварения и др. функций; - вода участвует в распределении тепла в организме и теплоотдаче.

Распределение воды в организме:- 71% - внутри клеток, 19% - в тканевой жидкости, 10% - в крови. В среднем содержание воды в организме составляет 65% от массы тела. Больше всего воды -в головном мозге (70-80%), меньше всего - в костях (22%).

Основные этапы водного обмена.

1. Поступление в организм - с кормом и питьем. Часть воды образуется в тканях организма при распаде питательных веществ. Вода всасывается во всех отделах пищеварительного тракта.

2. Промежуточный этап. Всосавшаяся из пищеварительного тракта вода поступает в общий круг кровообращения. Происходит непрерывное перемещение воды из капилляров в ткани (в составе тканевой жидкости) и обратно - в кровь и лимфу. Переход воды между кровью, тканевой жидкостью и лимфой зависит от коллоидно-осмотического давления крови и гидростатического давления крови.

3. Конечный этап водного обмена. Вода выделяется из организма через все выделительные органы - почки, кожу, легкие и желудочно кишечный тракт.

РЕГУЛЯЦИЯ ВОДНОГО ОБМЕНА осуществляется нейро - гуморальным путем. Центр - в гипоталамусе. Раздражитель - осмотическое давление крови. Осморецепторы находятся в кровеносных сосудах и в самом гипоталамусе. При обезвоживании организма, при увеличении осмотического давления крови импульсы от осморецепторов передаются в гипоталамус. В секреторных клетках гипоталамуса образуется антидиуретический гормон (АДГ), он переносится в заднюю долю гилофиза и оттуда - в кровь. АДГ увеличивает реабсорбцию воды в почечных канальцах и уменьшает диурез. Одновременно возникает чувство жажды.

При уменьшении осмотического давления крови, а также при повышении количества воды в крови и тканях раздражение осморецепторов снижается и уменьшается образование АДГ. При увеличении объема циркулирующей крови реализуется рефлекс Бейнбриджа – усиливается симпатическое воздействие на сердечную мышцу, повышается артериальное давление и повышается фильтрационное давление крови в почке. Клетки предсердия выделяют в кровоток натрийуретический пептид - в канальцах почки снижается реабсорбция натрия и повышается осмотическая активность жидкости внутри канальцев. Диурез увеличивается, и вода выводится из организма. Водный обмен тесно связан с солевым обменом, поэтому в регуляции водного обмена участвуют и другие гормоны (тироксин, паратгормон, инсулин, кортикостероиды, половые гормоны).

19.5. Обмен минеральных веществ

Общее значение минеральных веществ:

1 - входят в структурные элементы всех органов и тканей;

2 - участвуют в сохранении водного баланса;

3 - определяют осмотическое давление крови, тканевой жидкости, лимфы и цитоплазмы клеток;

4 - участвуют в регуляции кислотно-щелочного равновесия внутренней среды организма;

5 - участвуют в процессах возбуждения, генерации биопотенциалов сокращении мышц.

Минеральные веществ поступают в организм с кормом и водой, депонируются в костях, печени, селезенке, коже. В жидких средах находятся либо в свободном (ионизированном) состоянии, либо входят в структуру каких-либо веществ. Выделяются из организма с мочой, калом, потом. В зависимости от концентрации в крови различают:- макроэлементы (мг/1ОО мл, или ммоль/л) - натрий, калий, кальций, фосфор, магний, сера, хлор, железо микроэлементы (мкг/1ОО мл, или мкмоль/л) - кобальт, медь, марганец, цинк, йод, фтор, стронций, селен и др.

Физиологическое значение макроэлементов НАТРИЙ, КАЛИИ: создание осмотического давления, обеспечение перехода воды и растворенных веществ через мембраны, регуляция водного обмена, регуляция активности ферментов, генерации биопотенциалов. КАЛЬЦИИ: формирование костной ткани и зубов, транспорт натрия и калия через мембраны. Повышает тонус нервной системы, кровеносных сосудов; понижает проницаемость капилляров; участвует в сокращении мышц, в свертывании крови. ФОСФОР: входит в состав костной ткани. Фосфаты имеются в составе всех клеток, межклеточной жидкости, мембран; входят в структуру белков, липидов, углеводов, буферных веществ, макроэргов. МАГНИЙ: входит в состав костей, участвует в сокращении мышц, в окислительных реакциях; активизирует выработку антител. СЕРА: в составе белков, ферментов, гормонов, витаминов; участвует в образовании шерсти, ороговении кожи. ХЛОР: поддерживает осмотическое давление, активирует ферменты, входит в состав соляной кислоты желудочного сока. ЖЕЛЕЗО: в составе гемоглобина, миоглобина, ряда ферментов; не обходим для кроветворения, участвует в реакциях биологического окисления.

Физиологическое значение микроэлементов КОБАЛЬТ: входит в состав витамина В₁₂ участвует в кроветворении, активирует ферменты. МЕДЬ: в составе белков и ферментов, участвует в синтезе гемоглобина, в кроветворении, пигментации и кератинизации шерсти и пера, остеогенезе, синтезе белков соединительной ткани. МАРГАНЕЦ: входит в состав ферментов, участвующих в обмене белков, жиров и углеводов. ЦИНК: в составе фермента карбоангидразы участвует в дыхательных функциях; усиливает действие гормонов гилофиза и инсулина ЙОД: накапливается в щитовидной железе, входит в состав тиреоидных гормонов. ФТОР: входит в состав костей, зубов, спермы. СТРОНЦИЙ: находится в костях и зубах вместе с кальцием. Примечание: радиоактивные элементы выполняют те же биологические функции, что и их не радиоактивные изотопы; их вредоносное действие объясняется радиоактивным излучением, действующим на окружающие ткани.

РЕГУЛЯЦИЯ МИНЕРАЛЬНОГО ОБМЕНА тесно связана с регуляцией водного обмена. Центр регуляции - в гипоталамусе. Нервная система регулирует минеральный обмен рефлекторно и через железы внутренней секреции, влияя на потребление макро- и микроэлементов, всасывание их из пищеварительного тракта, перемещение между органами и тканями (кровь - депо - клетки тканей) и на выделительные процессы. Регулируется не только общее содержание минеральных веществ в организме, но и концентрация каждого элемента в отдельности.