Биохимия водно-минерального обмена

Вода в организме выполняет следующие функции

- является растворителем веществ, что облегчает взаимодействие между веществами

- организует межклеточное вещество

- участвует в транспорте веществ

Основные минеральные элементы – калий, натрий, кальций, железо, медь, цинк, кобальт, сера и т.д.

Калий – основной элемент клетки, т.е. его уровень высок в клетке. Калий переносит глюкозу в клетки, необходим для возникновения возбуждения в мембране, улучшает работу миокарда. Регулирует кислотно-основное равновесие организма.

Натрий – основной внеклеточный ион, его уровень высок вне клетки. Регулирует водный обмен, необходим для возникновения возбуждения в мембране клетки. Регулирует кислотно-основное равновесие организма.

Кальций – внеклеточный элемент. Выполняет следующие функции – участие в свертывании крови, мышечном сокращении, основной элемент костей и зубов.

Фосфор – элемент энергетических веществ – АТФ и креатинфосфата

Железо – входит в состав белков, которые участвуют в образовании энергии. Входит в состав гемоглобина, который переносит кислород и углекислый газ в крови. Железо входит в состав миоглобина, который переносит и запасает кислород в мышцах.

Медь – участвует в обезвреживании активных радикалов, окислении веществ

Цинк – входит в состав ферментов

Кобальт – входит в состав ферментов

Сера – входит в состав белков.

Количество воды в организме строго контролируется при участии гормонов. Гормон задней доли гипофиза – вазопрессин является антидиуретическим гормоном. Он вырабатывается при высокой концентрации натрия в плазме, которое наблюдается при обезвоживании организма, при употреблении больших количеств соли. В результате на большой уровень натрия в плазме возбуждаются осморецепторы сосудов, сигнал от них передается в ЦНС, оттуда в гипоталамус, где происходит синтез вазопрессина, который поступает в заднюю долю гипофиза, затем поступает в кровь. Также из ЦНС сигнал поступает в заднюю долю гипофиза, где происходит выброс вазопрессина в кровь. По крови вазопрессин переносится в клетки дистальных почечных каналец. В клетках почечных канальцев происходит синтез белка аквапорина, который способствует всасыванию воды из клеток почечных каналец в кровь. В результате количество воды в крови возрастает, а концентрация натрия снижается. Кроме того, вазопрессин вызывает сужение кровеносных сосудов, при этом повышается артериальное давление.

Гормон коры надпочечников – альдостерон способствует всасыванию натрия из клеток дистальных почечных канальцев в кровь, т.е. вырабатывается при снижении уровня натрия в крови. При этом возбуждаются осморецепторы сосудов, от них возбуждение передается в ЦНС, оттуда в гипоталамус, где происходит секреция и синтез кортиколиберина. Кортиколиберин перемещается к передней доле гипофиза, где происходит секреция и синтез адренокортикотропина – АКТГ. АКТГ по крови переносится к коре надпочечников, где происходит секреция и синтез альдостерона. Альдостерон поступает в кровь и по крови переносится к дистальным почечным канальцам, где способствует всасыванию натрия в кровь, при этом концентрация натрия в крови повышается. Также всасываются ионы хлора, вода, а калий выводится из организма с мочой.

Предсердный натрий-уретический фактор – ПНФ вырабатывается клетками предсердий. ПНФ способствует выведению воды, натрия, хлора, всасыванию калия. Подавляет действие альдостерона. Расширяет кровеносные сосуды. Вырабатывается при повышении уровня воды в организме, что сопровождается повышением артериального давления. После действия ПНФ уровень воды в организме снижается и артериальное давление снижается.