Физиология и нарушения водно-солевого обмена (методические материалы к практическим и семинарским занятиям).

Минеральный обмен – совокупность процессов всасывания, усвоения, распределения, превращения и выделения из организма тех веществ, которые находятся в нём преимущественно в виде неорганических соединений. Минеральные вещества в составе биологической жидкости создают внутреннюю среду организма с постоянными физико-химическими свойствами, что обеспечивает нормальное функционирование клеток и тканей. Определения содержания и концентрации ряда минеральных веществ в жидкостях организма является важным диагностическим тестов при многих заболеваниях. В одних случаях нарушение минерального обмена является причиной заболевания, в других – лишь симптомами заболевания, однако любая болезнь в той или иной степени сопровождается нарушением водно-минерального обмена.

По количеству основную часть минеральных соединений организма составляют хлористые, фосфорнокислые и углекислые соли натрия, калия, кальция и магния. Кроме того в организме содержатся соединения железа, марганца, цинка, меди, кобальта, йода и ряда других микроэлементов.

Минеральные соли в водных средах организма частично или полностью растворяются и существуют в виде ионов. Минеральные вещества могут находиться также в форме нерастворимых соединений. В костной и хрящевой тканях сосредоточено 99% всего кальция организма, 87% фосфора, 50% магния. Минеральные вещества входят в состав многих органических соединений, например белков. Минеральный состав некоторых тканей взрослого человека приведён в таблице.

Минеральный состав некоторых тканей взрослого человека (на 1 кг свежего веса ткани)

Наименование ткани	Натрий	Калий	Кальций	Магний	Хлор	Фосфор (моли)
Наименование ткани	миллиэквиваленты
Кожи	79,3	23,7	9,5	3,1	71,4	14,0
Мозга	55,2	84,6	4,0	11,4	40,5	100,0
Почки	82,0	45,0	7,0	8,6	67,8	57,0
Печени	45,6	55,0	3,1	16,4	41,3	93,0
Сердечной мышцы	57,8	64,0	3,8	13,2	45,6	49,0
Скелетной мышцы	36,3	100,0	2,6	16,7	22,1	58,8

Основными источника минеральных веществ для организма являются продукты питания. Наибольшее количество минеральных солей содержится в мясе, молоке, чёрном хлебе, бобовых и овощах.

Из желудочно-кишечного тракта минеральные вещества поступают в кровь и лимфу. Ионы некоторых металлов (Ca, Fe, Cu, Co, Zn) уже в процессе или после всасывания соединяются со специфическими белками.

Избыток минеральных веществ у человека выводится в основном через почки (ионы Na, K, Cl, I), а также через кишечник (ионы Ca, Fe, Cu и др.). Полное выведение значительного избытка солей, который чаще всего возникает при избыточном потреблении поваренной соли, происходит лишь при отсутствии ограничений в питье. Это связано с тем, что моча человека содержит не более 2% солей (предельная концентрация с которой могут работать почки).

Водно-солевой обмен

Водно-солевой обмен является частью минерального обмена, он представляет собой совокупность процессов поступления в организм воды и солей, главным образом NaCl, распределение их во внутренней среде и выведения из организма. Нормальный водно-солевой обмен обеспечивает постоянный объём крови и других жидкостей организма, осмотическое давление и кислотно-щелочное равновесие. Основным минеральным веществом, благодаря которому организм регулирует осмотическое давление, является натрий, примерно 95% осмотического давления плазмы крови регулируется с помощью этого минерального вещества.

Водно-солевой обмен - это совокупность процессов поступления воды и солей (электролитов) в организм, распределение их во внутренней среде и выведения из организма. Системы регуляции водно-солевого обмена обеспечивают постоянство суммарной концентрации растворённых частиц, ионного состава и кислотно-щелочного равновесия, а также объёма и качественного состава жидкостей организма.

Организм человека состоит в среднем на 65% из воды (от 60 до 70% от веса тела), которая находится в трёх жидкостных фазах - внутриклеточной, внеклеточной и трансцеллюлярной. Наибольшее количество вода (40 - 45%) находится внутри клеток. Внеклеточная жидкость включает (в процентах от веса тела) плазму крови (5%), межклеточную жидкость (16%) и лимфу (2%). Трансцеллюлярная жидкость (1 - 3%) изолирована от сосудов слоем эпителия и по своему составу близка к внеклеточной. Это - спинномозговая и внутриглазная жидкость, а также жидкость брюшной полости, плевры, перикарда, суставных сумок и желудочно-кишечного тракта.

Водный и электролитный балансы у человека рассчитываются по суточному потреблению и выделению воды и электролитов из организма. Вода поступает в организм в виде питья - примерно 1,2 литра и с пищей - примерно 1 литр. Около 0,3 литра вода образуется в процессе обмена веществ (из 100 грамм жиров, 100 грамм углеводов и 100 грамм белков образуется 107, 55 и 41 мл воды соответственно). Суточная потребность взрослого человека в электролитах составляет примерно: натрий - 215, калий - 75, кальций - 60, магний - 35, хлор - 215, фосфат - 105 мг-экв в день. Эти вещества всасываются в желудочно-кишечном тракте и поступают в кровь. Временно они могут депонироваться в печени. Избыток воды и электролитов выводится почками, лёгкими, кишечником и кожей. В среднем за сутки выделения воды с мочой составляет 1,0 - 1,4 литра, с калом - 0,2, с кожей и с потом 0,5, лёгкими - 0,4 литра.

Вода, поступившая в организм, распределяется между различными жидкостными фазами в зависимости от концентрации в них осмотически активных веществ. Направление движения воды зависит о осмотического градиента и определяется состоянием цитоплазматической мембраны. На распределение воды между клеткой и межклеточной жидкостью оказывает влияние не общее осмотическое давление внеклеточной жидкости, а её эффективное осмотическое давление, которое определяется концентрацией в жидкости веществ, плохо проходящих через клеточную мембрану.

У человека и животных одной из главных констант является рН крови, поддерживаемый на уровне около 7,36. В крови имеется ряд буферных систем - бикарбонатная, фосфатная, белки плазмы, а также гемоглобин, - поддерживающие рН крови на постоянном уровне. Но в основном рН плазмы крови зависит от парциального давления углекислого газа и концентрации НСО3 .

Отдельные органы и ткани животных и человека существенно различаются по содержанию воды и электролитов.

Содержание воды в различных органах и тканях взрослого человека к весу ткани

Важнейшее значение для деятельности клеток всех органов и систем имеет поддержания ионной асиметрии между внутриклеточной и внеклеточной жидкостью. В крови и других внеклеточных жидкостях высока концентрация ионов натрия, хлора, бикарбоната; в клетках главными электролитами являются калий, магний и органические фосфаты.

Биологические жидкости, выделяемые различными железами, отличаются по ионному составу от плазмы крови. Молоко изоосмотично по отношению к крови, но в нём ниже, чем в плазме, концентрация натрия и выше содержания кальция, калия, фосфатов. Пот имеет меньшую концентрацию ионов натрия, чем плазма крови; желчь весьма близка к плазме крови по содержанию ряда ионов.

Многие ионы, особенно ионы металлов, являются компонентами белков, в том числе ферментов. Около 30% всех известных ферментов для полного проявления своей каталитической активности нуждаются в присутствии минеральных веществ, чаще всего это K, Na, Mq, Ca, Zn, Cu, Mn, Fe.

В регуляции водно-солевого обмена решающую роль играют почки и группа специальных гормонов.

Для того чтобы поддерживать водный и солевой обмен веществ на должном уровне надо соблюдать несколько правил:

1. Употреблять в течение дня необходимое количество воды

2. Стараться употреблять минеральную, столовую (не газированную) воду.

3. Так как основным источником минеральных солей являются фрукты и овощи надо регулярно (каждый день) употреблять их в пищу.

4. При необходимости использовать БАД (биологические активные добавки) к обычному рациону питания, этим способом можно быстрее всего насытить организм минеральными солями.

Дополнительные статьи с полезной информацией

Особенности обмена воды и минеральных солей у детей

Родителям, чтобы воспитать здорового ребёнка, надо глубже вникать в физиологические особенности подрастающего поколения. Дети отличаются от взрослых не только ростом и неуверенным знанием таблицы умножения, но и процессами происходящими внутри организма.

Нарушения обмена минеральных веществ у человека

Ежесекундно в организме человека протекает большое количество химических реакций и по разным причинам возможны нарушения в этом отлаженном природой механизме.

Нормальная работа человеческого организма представляет собой чрезвычайно сложный комплекс множества процессов, одним из которых является водно-солевой обмен. Когда он пребывает в нормальном состоянии, человек не спешит поправить собственное здоровье, но как только возникают действительно заметные отклонения, многие сразу стараются применять различные меры. Чтобы такого не произошло, лучше всего заранее разобраться, что представляет собой водно-солевой обмен, и по какой причине его настолько важно поддерживать в нормальном состоянии. Также в данной статье мы рассмотрим основные его нарушения и способы восстановления.

Что это?

Водно-солевой обмен - это сочетающиеся друг с другом поступления электролитов и жидкостей в организм, а также основные особенности их усваивания и дальнейшего распределения во внутренних тканях, органах, средах, а также всевозможные процессы выведения их из человеческого организма.

О том, что сами по себе люди более чем наполовину состоят из воды, каждый человек знает еще с детства, при этом довольно интересным является тот факт, что общее количество жидкости в нашем организма изменяется и определяется достаточно большим количеством факторов, среди которых возраст, общая масса жира, а также число тех самых электролитов. Если новорожденный человек состоит из воды приблизительно на 77%, то взрослый мужчина включает в себя только 61%, а женщины - и вовсе 54%. Настолько низкое содержание воды в организме женщин обуславливается тем, что у них несколько иной водно-солевой обмен, а также присутствует достаточно большое количество жировых клеток.

Основные особенности

Общее количество жидкости в человеческом организме устанавливается примерно следующим образом:

Примерно 65% отводится на внутриклеточную жидкость, а также связанную с фосфатом и калием, являющимися анионом и катионом соответственно.
Примерно 35% представляет собой внеклеточную жидкость, которая в основном находится в сосудистом русле и представляет собой тканевую и интерстициальную жидкость.

Помимо всего прочего, стоит отметить тот факт, что вода в организме человека находится в свободном состоянии, постоянно удерживается коллоидами или же принимает непосредственное участие в образовании и распаде белковых, жировых и углеводных молекул. У различных тканей присутствует разное соотношение связанной, свободной и конституционной воды, от чего также непосредственно зависит регуляция водно-солевого обмена.

В сравнении с плазмой крови, а также особой межклеточной жидкостью, тканевая отличается наличием достаточно большого количества ионов магния, калия и фосфатов, а также не такой большой концентрацией кальция, натрия, хлора и особых ионов гидрокарбоната. Такая разница обуславливается тем, что капиллярная стенка для белков имеет довольно низкую проницаемость.

Правильная регуляция водно-солевого обмена у здоровых людей обеспечивает не только поддержание постоянного состава, но еще и необходимого объема жидкостей тела, сохраняя кислотно-щелочное равновесие, а также практически идентичную концентрацию необходимых осмотически активных веществ.

Регуляция

Нужно правильно понимать, каким образом работает водно-солевой обмен. Функции регуляции осуществляются несколькими физиологическими системами. Сначала специализированные рецепторы реагируют на всевозможные изменения в концентрации осмотически активных веществ, ионов, электролитов, а также присутствующего объема жидкости. В дальнейшем сигналы отправляются в центральную нервную систему человека, и только потом уже организм начинает изменять потребление воды, а также выделение ее и необходимых солей, и, таким образом, системы водно-солевой обмен регулируют.

Выведение ионов, воды и электролитов почками находится под непосредственным контролем нервной системы и целого ряда гормонов. В процессе регуляции водно-солевого обмена принимают участие также физиологически активные вещества, вырабатываемые в почке. Общее содержание натрия внутри организма постоянно регулируется в основном почками, находящимися под контролем ЦНС, через специализированные натриорецепторы, постоянно реагирующие на возникновение каких-либо изменений содержания натрия внутри жидкостей тела, а также осморецепторы и волюморецепторы, непрерывно анализирующие осмотическое давление внеклеточной, а также объем циркулирующей жидкости.

За регуляцию обмена калия внутри человеческого организма отвечает центральная нервная система, которая использует различные гормоны водно-солевого обмена, а также всевозможные кортикостероиды, включая инсулин и альдостерон.

Регуляция обмена хлора непосредственно зависит от качества работы почек, а из организма его ионы выводятся в преимущественном большинстве случаев вместе с мочой. Общее количество экскретируемого непосредственно зависит от используемого режима питания человека, активности реабсорбции натрия, кислотно-щелочного баланса, состояния канальцевого аппарата почек, а также массы других элементов. Обмен хлоридов непосредственно связан с обменом воды, поэтому регуляция водно-солевого обмена в организме сказывается и на множестве других факторов нормального функционирования различных систем.

Что считается нормой?

Огромнейшее количество различных физиологических процессов, происходящих внутри нашего организма, непосредственно зависят от общего количества солей и жидкостей. На данный момент известно, что для того, чтобы не допускать нарушение водно-солевого обмена, человеку в сутки нужно пить приблизительно 30 мл воды на каждый килограмм собственного веса. Данного количества вполне достаточно для снабжения нашего организма нужным количествам минеральных веществ. При этом вода будет разливаться по различным клеткам, сосудам, тканям и суставам, а также растворять и в дальнейшем вымывать наружу всевозможные продукты жизнедеятельности. В преимущественном большинстве случаев среднее число потребляемой воды на протяжении суток у человека практически не превышает два с половиной литра, и такой объем образовывается зачастую примерно так:

до 1 литра мы получаем из пищи;
до 1.5 литра - за счет питья простой воды;
0.3-0.4 литра - образование оксидационной воды.

Регуляция водно-солевого обмена в организме непосредственно зависит от баланса между количеством ее поступления, а также выделения за некоторый промежуток времени. Если на протяжении суток организму нужно получить около 2.5 литров, то в таком случае примерно такое же количество и будет выводиться из организма.

Водно-солевой обмен в организме человека регулируется целым комплексом всевозможных нейроэндокринных реакций, которые в основном нацелены на постоянное поддержание стабильного объема, а также внеклеточного сектора, и, что в особенности важно, - плазмы крови. Несмотря на то что различные механизмы коррекции данных параметров являются автономными, оба они имеют чрезвычайно высокую важность.

За счет такой регуляции достигается поддержка наиболее стабильного уровня концентрации ионов и электролитов, находящихся в составе внеклеточной и внутриклеточной жидкости. Среди основных катионов организма стоит выделить калий, натрий, магний и кальций, в то время как анионы - гидрокарбонат, хлор, сульфат и фосфат.

Нарушения

Нельзя сказать, какая железа участвует в водно-солевом обмене, так как в данном процессе принимает участие огромнейшее количество самых различных органов. Именно по этой причине в процессе работы организма могут проявляться самые разнообразные нарушения, свидетельствующие о данной проблеме, среди которых стоит выделить следующие:

возникновение отеков;
скопление большого количества жидкости внутри организма или, наоборот, ее дефицит;
нарушение баланса электролитов;
увеличение или снижение осмотического кровяного давления;
изменение ;
увеличение или же снижение концентрации каких-то определенных ионов.

Конкретные примеры

Нужно правильно понимать, что множество органов участвует в регуляции водно-солевого обмена, поэтому в преимущественном большинстве случаев сразу не удается установить конкретную причину проблемы. В основном водный баланс непосредственно определяется тем, какое количество воды вводится и выводится из нашего организма, а какие-либо нарушения данного обмена непосредственно связаны с электролитным балансом и начинают проявляться в виде гидратации и дегидратации. Крайнее выражение избытка - это отек, то есть слишком большое количество жидкости, содержащейся в различных тканях организма, межклеточных пространствах и серозных полостях, что сопровождается нарушениями электролитного баланса.

При в свою очередь, подразделяется на два основных типа:

без эквивалентного количества катионов, при которой ощущается непрерывная жажда, а вода, содержащаяся в клетках, поступает в интерстициальное пространство;
с потерей натрия, которая происходит непосредственно из экстрацеллюлярной жидкости и обычно не сопровождается жаждой.

Всевозможные нарушения водного баланса проявляются в том случае, когда снижается или же повышается общий объем циркулирующей жидкости. Ее чрезмерное повышение зачастую проявляется из-за гидремии, то есть повышения общего количества воды в крови.

Обмен натрия

Знание различных патологических состояний, при которых происходят изменения в ионном составе плазмы крови или же концентрации в ней определенных ионов, является достаточно важным для проведения дифференциальной диагностики целого ряда заболеваний. Всевозможные нарушения в обмене натрия в организме представляются его избытком, недостатком или же различными изменениями в его распределении по организму. Последнее происходит при наличии нормального или измененного количества натрия.

Дефицит может быть:

Истинным. Происходит из-за утраты и воды, и натрия, что достаточно часто проявляется при недостаточном поступлении в организм поваренной соли, а также слишком сильном потоотделении, полиурии, обширных ожогах, кишечной непроходимости и еще множестве других процессов.
Относительный. Может развиваться на фоне чрезмерного введения водных растворов при скорости, которая превышает выделение воды почками.

Избыток также различается аналогичным образом:

Истинный. Является причиной введения больному каких-либо солевых растворов, слишком большом потреблении обычной поваренной соли, всевозможных задержках выведения натрия почками, а также избыточной продукции или же чрезмерно длительном введении глюкокортикоидов.
Относительный. Зачастую наблюдается при наличии обезвоживания и является непосредственной причиной гипергидратации и дальнейшего развития всевозможных отеков.

Другие проблемы

Основные нарушения в обмене калия, который практически полностью (на 98%) находится во внутриклеточной жидкости, представляется гиперкалиемией и гипокалиемией.

Гипокалиемия происходит при наличии чрезмерного количества продукции или же в случае введения извне альдостерона или же глюкокортикоидов, которые обуславливают слишком сильную секрецию калия в почках. Также это может происходить в случае внутривенного введения различных растворов или недостаточном количестве калия, поступающего внутрь организма вместе с пищей.

Гиперкалемия представляет собой частое следствие травм, голодания, пониженного объема циркулирующей крови, а также чрезмерного введения различных растворов калия.

Восстановление

Нормализовать водно-солевой обмен почек можно с использованием специализированных фармацевтических препаратов, которые разрабатываются специально для изменения общего содержания электролитов, воды и ионов водорода. Поддержка и регулировка основных факторов гомеостаза осуществляется за счет взаимосвязанной работы выделительной, эндокринной и дыхательной систем. Любые, даже самые незначительные изменения в содержании воды или же электролитов могут приводить к достаточно серьезным последствиям, некоторые из которых угрожают даже жизни человека.

Что назначают?

Чтобы нормализовать водно-солевой обмен человека, можно использовать следующее:

Магния и калия аспарангиат. В преимущественном большинстве случаев назначается исключительно в качестве дополнения к основной терапии при возникновении сердечной недостаточности, различных нарушениях сердечного ритма или возникновении инфаркта миокарда. Достаточно легко всасывается при приеме внутрь, после чего выводится почками.
Натрия гидрокарбонат. В основном назначается при наличии язвенной болезни двенадцатиперстной кишки и желудка, а также при гастрите с повышенной кислотностью, который происходит при возникновении интоксикаций, инфекций или же при сахарном диабете, а также во время послеоперационного периода. Достаточно быстро нейтрализует соляные кислоты желудочного сока, а также обеспечивает предельно быстрый антацидный эффект и увеличивает общее выделение гастрина вместе с вторичной активацией секреции.
Натрия хлорид. Принимается при наличии крупных потерь внеклеточной жидкости или же при наличии ее недостаточного поступления. Также достаточно часто врачи рекомендуют использовать его при гипонатриемии, гипохлоремии, кишечной непроходимости и всевозможных интоксикациях. Данное средство оказывает регидратирующее и дезинтоксикационное воздействие, а также обеспечивает восстановление нехватки натрия при наличии различных патологических состояний.
Используется для обеспечения стабилизации показателей крови. Представляет собой связующее вещество для кальция, а также ингибитор гемокоагуляции. В дальнейшем увеличивает общее содержание натрия в организме и увеличивает щелочные резервы крови, что обеспечивает положительный эффект.
Гидроксиэтилкрахмал. Применяется в процессе проведения операций, а также при ожогах, травмах, острых кровопотерях и всевозможных инфекционных заболеваниях.

Таким образом, вы сможете нормализовать водно-солевой обмен веществ и вернуть работу организма в нормальное состояние. Выбирать конкретный курс лечения должен только высококвалифицированный врач, так как самостоятельно можно значительно ухудшить состояние.

Краткая информация о физиологии водно-солевого обмена

9. Основные электролиты организма

Физиология обмена натрия

Общее количество натрия в организме взрослого человека составляет около 3-5 тыс.мэкв (ммоль) или 65-80 г (в среднем 1 г/кг массы тела). 40% всех солей натрия находятся в костях и в обменных процессах не участвуют. Около 70% обменного натрия содержится во внеклеточной жидкости, а остальное его количество 30% в клетках. Таким образом, натрий является основным внеклеточным электролитом, и его концентрация во внеклеточном секторе в 10 раз превышает таковую в клеточной жидкости и составляет в среднем 142 ммоль/л.

Суточный баланс.

Суточная потребность в натрии у взрослого человека составляет 3-4 г (в виде натрия хлорида) или 1,5 ммоль/кг массы тела (1 ммоль Na содержится в 1мл 5,85% раствора NaCl). В основном выделение солей натрия из организма осуществляется через почки и зависит от таких факторов, как секреция альдостерона, кислотно-основное состояние и концентрация калия в плазме крови.

Роль натрия в организме человека.

В клинической практике могут встретиться нарушения натриевого баланса в виде его дефицита и избытка. В зависимости от сопутствующего нарушения водного баланса дефицит натрия в организме может протекать в виде гипоосморярной дегидратации или же в виде гипоосмолярной гипергидратации. С другой стороны, избыток натрия сочетается с нарушением водного баланса в виде гиперосмолярной дегидратации или гиперосмолярной гипергидратации.

Обмен калия и его нарушения

Физиология обмена калия

Содержание калия в организме человека. Человек весом 70 кг содержит 150 г или 3800 мэкв/ммоль/ калия. 98% всего калия находится в клетках, а 2% - во внеклеточном пространстве. 70% всего калия в организме содержат мышцы. Концентрация калия в различных клетках неодинакова. В то время как мышечная клетка содержит 160 ммоль калия на 1 кг воды, эритроцит располагает только 87 ммоль на 1 кг бесплазменного эритроцитарного осадка.
Концентрация его в плазме колеблется в пределах 3,8-5,5 ммоль/л, составляя в среднем 4,5 ммоль/л.

Суточный баланс калия

Суточная потребность составляет 1ммоль/кг или 1мл 7,4% р-ра КCl на кг в сутки.

Поглощается с обычной пищей: 2-3 г /52-78 ммоль/. Выделяется с мочой: 2-3 г /52-78 ммоль/. Секретируется и реабсорбируется в пищеварительном тракте 2-5г /52-130ммоль/.

Потери с калом:10 ммоль, потери с потом: следы.

Роль калия в организме человека

Участвует в использовании углеродов. Необходим для синтеза белка. Во время расщепления белка освобождается калий, при синтезе белка - связывается /соотношение: 1 г азота к 3 ммоль калия/.

Принимает решающее участие в нейро-мышечной возбудимости. Каждая мышечная клетка и каждое нервное волокно представляют собой в условиях покоя своеобразную калиевую ""батарею"", которая определяется соотношением внеклеточной и внутриклеточной концентрации калия. При значительном увеличении концентрации калия во внеклеточном пространстве /гиперкалиемия/ снижается возбудимость нерва и мышцы. Процесс возбуждения связан с быстрым переходом натрия из клеточного сектора внутрь волокна и замедленным выходом калия из волокна.

Препараты дигиталиса обусловливают потери внутриклеточного калия. С другой стороны в условиях дефицита калия отмечается более сильное действие сердечных гликозидов.

При хроническом дефиците калия нарушен процесс канальциевой реабсорбции.

Таким образом, калий принимает участие в функции мускулатуры, сердца, нервной системы, почек и, даже, каждой клетки организма в отдельности.

Влияние рН на концентрацию калия в плазме

При нормальном содержании калия в организме снижение рН /ацидемия/ сопровождается увеличением концентрации калия в плазме, при повышении рН /алкалемия/- уменьшением.

Величины рН и соответствующие нормальные показатели калия в плазме:

рН	7,0	7,1	7,2	7,3	7,4	7,5	7,6	7,7
К +	6,7	6,0	5,3	4,6	4,2	3,7	3,25	2,85	ммоль/л

В условиях ацидоза повышенная концентрация калия, таким образом, соответствует нормальному содержанию калия в организме, в то время как его нормальная концентрация в плазме будет указывать на клеточный дефицит калия.

С другой стороны, в условиях алкалоза - при нормальном содержание калия в организме следует ожидать пониженную концентрацию этого электролита в плазме.

Следовательно, знания КОС позволяет лучше оценивать величины калия в плазме.

Влияние энергетического обмена клетки на концентрацию калия в плазме

При следующих изменениях наблюдается усиленный переход калия из клеток во внеклеточное пространство (трансминерализация): тканевая гипоксия (шок), усиленный распад белка (катаболические состояния), недостаточное потребление углеводов (сахарный диабет), гиперосмолярная ДГ.

Усиленный захват калия клетками имеет место при использовании глюкозы клетками под влиянием инсулина (лечение диабетической комы), повышенном синтезе белка (процесс роста, введение анаболических гормонов, восстановительный период после операции или травмы), клеточной дегидратации.

Влияние обмена натрия на концентрацию калия в плазме

При форсированном введение натрия он усиленно обменивается на внутриклеточные ионы калия и приводит к вымыванию калия через почки (особенно тогда, когда ионы натрия вводятся в виде натрия цитрата, а не в виде натрия хлорида, так как цитрат легко метаболизируется в печени).

Концентрация калия в плазме падает при избытке натрия в результате увеличения внеклеточного пространства. С другой стороны, дефицит натрия приводит к нарастанию концентрации калия вследствие уменьшения внеклеточного сектора.

Влияние почек на концентрацию калия в плазме

Почки оказывают меньшее влияние на сохранение запасов калия в организме, чем на сохранение содержания натрия. При дефиците калия, следовательно, его консервация лишь с трудом возможна и поэтому, потери могут превысить вводимые количества этого электролита. С другой стороны, избыток калия легко устраняется при адекватном диурезе. При олигурии и анурии концентрация калия в плазме нарастает.

Таким образом, концентрация калия во внеклеточном пространстве (плазме) является результатом динамического равновесия между поступлением его в организм, способностью клеток поглощать калий с учётом рН и состояния обмена (анаболизм и катаболизм), почечными потерями с учётом обмена натрия, КОС, диуреза, секреции альдостерона, внепочечными потерями калия, например, из желудочно-кишечного тракта.

Увеличение концентрации калия в плазме вызывают:

Ацидемия

Процесс катаболизма

Дефицит натрия

Олигурия, анурия

Уменьшение концентрации калия в плазме вызывают:

Алкалемия

Процесс анаболизма

Избыток натрия

Полиурия

Нарушение обмена калия

Дефицит калия

Калиевая недостаточность определяется дефицитом калия во всём организме в целом (гипокалия). При этом концентрация калия в плазме (во внеклеточной жидкости) - калийплазмия, может быть пониженной, нормальной или даже повышенной!

В целях замещения потерь клеточного калия из внеклеточного пространства диффундируют ионы водорода и натрия в клетки, что приводит к развитию внеклеточного алкалоза и внутриклеточного ацидоза. Таким образом дефицит калия тесно связан с метаболическим алкалозом.

Причины:

1.Недостаточное поступление в организм (норма:60-80 ммоль в сутки):

Стенозы верхнего отдела пищеварительного тракта,

Диета, бедная калием и богатая натрием,

Парентеральное введение растворов, не содержащих калий или бедных им,

Анорексия нервно-психическая,

2. Почечные потери:

А) Надпочечные потери:

Гиперальдостеронизм после операции или другой травмы,

Болезнь Кушинга, лечебное применение АКТГ, глюкокортикоидов,

Первичный (1 синдром Конна) или вторичный (2 синдром Конна) альдостеронизм (сердечная недостаточность, цирроз печени);

Б) Почечные и другие причины:

Хронический пиелонефрит, почечный кальциевый ацидоз,

Стадия полиурии ОПН, осмотический диурез, особенно при сахарном диабете, в меньшей степени при инфузии осмодиуретиков,

Введение диуретиков,

Алкалоз,

3. Потери через желудочно-кишечный тракт:

Рвота; желчные, панкреатические, кишечные свищи; поносы; непроходимость кишечника; язвенный колит;

Слабительные;

Ворсинчатые опухоли прямой кишки.

4. Нарушения распределения:

Повышенный захват калия клетками из внеклеточного сектора, например, при синтезе гликогена и белка, успешном лечение сахарного диабета, введение буферных оснований при лечении метаболического ацидоза;

Повышенная отдача калия клетками во внеклеточное пространство, например, при катаболических состояниях, а почки его быстро выводят.

Клинические признаки

Сердце: аритмия; тахикардия; повреждение миокарда (возможно с морфологическими изменениями: некрозы, разрывы волокон); снижение АД; нарушение ЭКГ; остановка сердца (в систоле); снижение толерантности к сердечным гликозидам.

Скелетная мускулатура : снижение тонуса (""мышцы мягкие, как наполовину наполненные резиновые грелки""), слабость дыхательных мышц (дыхательная недостаточность), восходящий паралич типа Лендри.

Желудочно-кишечный тракт: потеря аппетита, рвота, атония желудка, запоры, паралитическая кишечная непроходимость.

Почки: изостенурия; полиурия, полидипсия; атония мочевого пузыря.

Углеводный обмен : снижение толерантности к глюкозе.

Общие признаки: слабость; апатия или раздражительность; послеоперационный психоз; неустойчивость к холоду; жажда.

Важно знать следующее: калий повышает устойчивость к сердечным гликозидам. При калиевой недостаточности наблюдается пароксизмальные предсердные тахикардии с изменчивой атриовентикулярной блокадой. Диуретики способствуют этой блокаде (дополнительные потери калия!). Кроме того, дефицит калия ухудшает функцию печени, в особенности, если уже имелось повреждение печени. Нарушается синтез мочевины, вследствие чего меньше обезвреживается аммиака. Таким образом, могут появиться симптомы интоксикации аммиаком с мозговыми нарушениями.

Диффузия аммиака в нервные клетки облегчается сопутствующим алкалозом. Так, в отличие от аммония (NH4 +), для которого клетки относительно непроницаемы, аммиак (NH3) может проникнуть через клеточную мембрану, так как он растворяется в липидах. При увеличении рН (уменьшении концентрации водородных ионов (равновесие между NH4 + и NH3 смещается в пользу NH3. Диуретики ускоряют этот процесс.

Важно запомнить следующее:

При преобладание процесса синтеза (рост, период выздоровления), после выхода из диабетической комы и ацидоза увеличивается потребность организма

(его клеток) в калии. При всех состояниях стресса уменьшается способность тканей захватывать калий. Указанные особенности необходимо учитывать при составлении плана терапии.

Диагностика

Для выявления дефицита калия целесообразно комбинировать несколько методов исследования в целях как можно более ясной оценки нарушения.

Анамнез: Он может дать ценные сведения. Необходимо выяснить причины имеющегося нарушения. Уже это может указать на наличие калиевой недостаточности.

Клиническая симптоматика : определенные признаки указывают на имеющийся дефицит калия. Так, о нём надо думать, если после операции у больного развивается не поддающаяся обычному лечению атония желудочно-кишечного тракта, появляется необъяснимая рвота, неясное состояние общей слабости или же возникает расстройство психики.

ЭКГ : Уплощение или инверсия зубца Т, снижение сегмента ST, появление зубца U до слияния Т и U в общую волну ТU. Однако эти симптомы не постоянны и могут отсутствовать или не соответствовать тяжести калиевой недостаточности и степени калиемии. Кроме того, изменения ЭКГ не специфичны и могут быть также результатом алкалоза и сдвига (рН внеклеточной жидкости, энергетический обмен клетки, обмен натрия, функция почек). Это ограничивает его практическую ценность. В условиях олигурии концентрация калия в плазме часто увеличена, несмотря на его дефицит.

Однако при отсутствии указанных влияний можно считать, что в условиях гипокалиемии выше 3 ммоль/л общий дефицит калия примерно составляет 100-200 ммоль, при концентрации калия ниже 3 ммоль/л - от 200 до 400 ммоль, а при его уровне ниже 2 ммоль/л - 500 и более ммоль.

КОС : дефицит калия обычно сочетается с метаболическим алкалозом.

Калий в моче: его выведение уменьшается при экскреции менее 25 ммоль/сут; дефицит калия вероятен при её снижении до 10 ммоль/л. Однако при интерпретации выделения калия с мочой необходимо учитывать истинную величину калия в плазме. Так, экскреция калия 30 - 40 ммоль/сут велика, если его уровень в плазме равен 2 ммоль/л. Содержание калия в моче увеличено, несмотря на его дефицит в организме, если повреждены почечные канальца или имеется избыток альдостерона.
Дифференциально-диагностическое разграничение: в условиях диеты, бедной калием (продукты, содержащие крахмал), с мочой выделяется более 50 ммоль калия в сутки при наличии дефицита калия непочечного происхождения: если же экскреция калия превышает 50 ммоль/сут, то нужно думать о почечных причинах калиевой недостаточности.

Баланс калия: его оценка позволяет быстро выяснить, уменьшается ли или увеличивается общее содержание калия в организме. Им нужно руководствоваться при назначении лечения. Определение содержания внутриклеточного калия: легче всего это делать в эритроците. Однако содержание калия в нём не может отображать изменения во всех других клетках. Кроме того, известно, что отдельные клетки ведут себя не одинаково в различных клинических ситуациях.

Лечение

С учётом трудностей выявления величины дефицита калия в организме больного можно осуществлять терапию следующим образом:

1.Установить потребность больного в калии:

А) обеспечить нормальную суточную потребность в калии: 60-80 ммоль (1ммоль/кг).

Б) устранить дефицит калия, измеренного по его концентрации в плазме, для этого можно использовать следующую формулу:

Дефицит калия (ммоль) = масса больного (кг) х 0,2 х (4,5 - К+ плазмы)

Указанная формула не даёт нам истинную величину общего дефицита калия в организме. Тем не менее, она может быть использована в практической работе.

В) учитывать потери калия через желудочно-кишечный тракт
Содержание калия в секретах пищеварительного тракта: слюна - 40, желудочный сок - 10, кишечный сок - 10, панкреатический сок - 5 ммоль/л.

Во время периода выздоровления после операции и травмы, после успешного лечения дегидратации, диабетической комы или ацидоза необходимо увеличивать суточную дозу калия. Также следует помнить о необходимости замещения потерь калия при применении препаратов коры надпочечников, слабительных, салуретиков (50-100 ммоль/сут).

2. Выбрать путь введения калия.

По возможности следует отдавать предпочтение пероральному введению препаратов калия. При в/в введении всегда существует опасность быстрого увеличения внеклеточной концентрации калия. Эта опасность особенно велика при уменьшении объёма внеклеточной жидкости под влиянием массивной потери секретов пищеварительного тракта, а также при олигоурии.

а) Введение калия через рот: если дефицит калия не велик и, кроме того, возможен прием пищи через рот, назначаются пищевые продукты, богатые калием: куриные и мясные бульоны и отвары, мясные экстракты, сухие фрукты (абрикосы, сливы, персики), морковь, черная редька, помидоры, сухие грибы, молочный порошок).

Введение растворов калия хлоридов. Удобнее вводить 1-нормальный раствор калия (7,45% р-р) в одном мл которого содержится 1 ммоль калия и 1 ммоль хлорида.

б) Введение калия через желудочный зонд: это можно делать при проведении зондового питания. Лучше всего использовать 7,45% р-р калия хлорида.

в) Внутривенное введения калия: 7,45% р-р калия хлорида (стерильный!) добавляют к 400-500 мл 5%-20% р-ра глюкозы в количестве 20-50 мл. Скорость введения - не более 20 ммоль/ч! При скорости в/в инфузии более 20 ммоль/ч появляются жгучие боли по ходу вены и возникает опасность повышения концентрации калия в плазме до токсического уровня. Необходимо подчеркнуть, что концентрированные растворы калия хлорида ни в коем случае нельзя вводить быстро в/в в неразбавленном виде! Для безопасного введения концентрированного раствора необходимо использовать перфузор (шприц-насос).

Введения калия должно продолжаться по крайней мере в течение 3 дней после того как его концентрация в плазме достигла нормального уровня и восстановления полноценного энтерального питания.

Обычно в сутки вводят до 150 ммоль калия. Максимальная суточная доза - 3 моль/кг массы тела - это максимальная возможность клеток захватывать калий.

3. Противопоказания к инфузии растворов калия:

а) олигурия и анурия или в случаях, когда диурез неизвестен. В подобной ситуации сначала вводят инфузионные жидкости, не содержащие калия, пока диурез не достигнет 40-50 мл/ч.

Б) тяжёлая быстрая дегидратация. Растворы, содержащие калий, начинают вводить лишь после того как организму дали достаточное количество воды и восстановили адекватный диурез.

в) гиперкалиемия.

Г) кортикоадреналовая недостаточность (вследствие недостаточного выведения калия из организма)

д) тяжёлые ацидозы. Их надо сначала ликвидировать. По мере ликвидации ацидоза уже можно вводить калий!

Избыток калия

Избыток калия в организме встречается реже, чем его дефицит, и является очень опасным состоянием, требующего экстренных мер для его устранения. Во всех случаях избыток калия является относительным и зависит от перехода его из клеток в кровь, хотя в целом количество калия в организме может быть нормальным или, даже, уменьшенным! Его концентрация в крови увеличивается, кроме того, при недостаточной экскреции через почки. Таким образом, избыток калия наблюдается только во внеклеточной жидкости и характеризуется гиперкалиемией. Она означает повышение концентрации калия в плазме за пределы 5,5 ммоль/л при нормальном рН.

Причины:

1)Избыточное поступление калия в организм, особенно при сниженном диурезе.

2) Выход калия из клеток: ацидоз дыхательный или метаболический; стресс, травма, ожоги; дегидратации; гемолиз; после введения сукцинилхолина при появлении подёргиваний мышц - кратковременный подъём калия в плазме, что может вызвать признаки калиевой интоксикации у больного с уже имеющейся гиперкалиемией.

3) Недостаточная экскреция калия почками: ОПН и ХПН; кортикоадреналовая недостаточность; болезнь Аддисона.

Важно: не следует предполагать повышение уровня калия при азотемии, приравнивая ее к почечной недостаточности. Следует ориентироваться на количество мочи или на наличие потерь других жидкостей (из назогастрального зонда, по дренажам, свищам) - при сохраненном диурезе или других потерях калий интенсивно выводиться из организма!

Клиническая картина: она непосредственно обусловлена повышением уровня калия в плазме - гиперкалиемией.

Желудочно-кишечный тракт: рвота, спазм, поносы.

Сердце: первый признак - аритмия, за которой следует желудочковый ритм; позднее - фибрилляция желудочков, остановка сердца в диастоле.

Почки: олигоурия, анурия.

Нервная система: парестезии, вялые параличи, мышечные подёргивания.

Общие признаки: общая вялость, спутанность сознания.

Диагностика

Анамнез : При появление олигурии и анурии необходимо думать о возможности развития гиперкалиемии.

Данные клиники: Клиническая симптоматика не характерна. Нарушения сердечной деятельности указывают на гиперкалиемию.

ЭКГ: Высокий острый зубец Т с узким основанием; расширение за счёт расширения; начальный отрезок сегмента ниже изоэлектрической линии, медленный подъём с картиной, напоминающей блокаду правой ножки пучка Гиса; атриовентрикулярный узловой ритм, эсктрасистолия или другие нарушения ритма.

Лабораторные анализы : Определение концентрации калия в плазме. Эта величина имеет решающее значение, так токсическое действие во многом зависит от концентрации калия в плазме.

Концентрация калия выше 6,5 ммоль/л - ОПАСНА, а в пределах 10 -12 ммоль/л - СМЕРТЕЛЬНА!

Обмен магния

Физиология обмена магния.

Магний, входя в состав коферментов, оказывает влияние на многие метаболические процессы, участвуя в ферментативных реакциях аэробного и анаэробного гликолиза и активируя почти все ферменты в реакциях переноса фосфатных групп между АТФ и АДФ, способствует более эффективному использованию кислорода и накоплению энергии в клетке. Ионы магния участвуют в активации и ингибировании системы цАМФ, фосфотаз, энолаз и некоторых пептидаз, в поддержании запасов пуриновых и пиримидиновых нуклеотидов, необходимых для синтеза ДНК и РНК, белковых молекул и тем самым оказывают влияние на регуляцию клеточного роста и регенерацию клеток. Ионы магния, активируя АТФ-азу клеточной мембраны, способствуют поступлению калия из внеклеточного во внутриклеточное пространство и понижению проницаемости клеточных мембран для выхода калия из клетки, участвуют в реакциях активации комплемента, фибринолиза фибринового сгустка.

Магний, обладая антагонистическим эффектом на многие кальцийзависимые процессы, имеет важное значение в регуляции внутриклеточного метаболизма.

Магний, ослабляя контрактильные свойства гладких мышц, расширяет сосуды, угнетает возбудимость синусового узла сердца и проведение электрического импульса в предсердиях, препятствует взаимодействию актина с миозином и, тем самым, обеспечивает диастолическое расслабление миокарда, тормозит передачу электрического импульса в нервно-мышечном синапсе, вызывая курареподобный эффект, обладает наркотизирующим эффектом в отношении ЦНС, который снимается аналептиками (кордиамин). В головном мозге магний является обязательным участником синтеза всех известных на сегодня нейропептидов.

Суточный баланс

Суточная потребность в магнии для здорового взрослого человека составляет 7,3-10,4 ммоль или 0,2 ммоль/кг. В норме плазменная концентрация магния составляет 0,8-1,0 ммоль/л, 55-70% которого находится в ионизированной форме.

Гипомагниемия

Гипомагниемия проявляется при снижении концентрации магния в плазме ниже 0,8 ммоль/л.

Причины:

1. недостаточное поступление магния с пищей;

2. хронические отравления солями бария, ртути, мышьяка, систематический прием алкоголя (нарушение всасывания магния в ЖКТ);

3. потери магния из организма (рвота, поносы, перитонит, панкреатит,назначение диуретиков без коррекции электролитных потерь, стресс);

4. увеличение потребности организма в магнии (беременность, физические и психические нагрузки);

5. тиреотоксикоз, нарушение функции паращитовидной железы, цирроз печени;

6. терапия гликозидами, петлевыми диуретиками, аминогликозидами.

Диагностика гипомагниемии

Диагностика гипомагниемии основывается на данных анамнеза, диагнозе основного заболевания и сопутствующей патологии, результатах лабораторных исследований.

Гипомагниемия считается доказанной, если одновременно с гипомагниемией в суточной моче больного концентрация магния оказывается ниже 1,5 ммоль/л или после внутривенной инфузии 15-20 ммоль (15-20 мл 25% раствора) магния в последующие 16 часов с мочой выделиться менее 70% введенного магния.

Клиника гипомагниемии

Клинические симптомы гипомагниемии развиваются при снижении концентрации магния в плазме ниже 0,5 ммоль/л.

Выделяют следующие формы гипомагниемии.

Церебральная (депрессивная, эпилептическая) форма проявляется ощущением тяжести в голове, головной болью, головокружением, плохим настроением, повышенной возбудимостью, внутренней дрожью, страхом, депрессией, гиповентиляцией, гиперрефлексией, положительными симптомами Хвостека и Труссо.

Сосудисто-стенокардитическая форма характеризуется кардиалгиями, тахикардией, нарушением ритма сердца, гипотензией. На ЭКГ регистрируется снижение вольтажа, бигеминия, отрицательный зубец Т, мерцание желудочков.

При умеренном дефиците магния у больных с артериальной гипертензией чаще развиваются кризы.

Для мышечно-тетанической формы характерны тремор, ночные спазмы икроножных мышц, гиперрефлексия (синдром Труссо, Хвостека), судороги мышц, парестезии. При снижении уровня магния менее 0,3 ммоль/л возникают судороги мышц шеи, спины, лица («рыбий рот»), нижних (подошва, стопа, пальцы) и верхних («рука акушера») конечностей.

Висцеральная форма проявляется ларинго- и бронхоспазмом, кардиоспазмом, спазмом сфинктера Одди, ануса, уретры. Нарушения со стороны пищеварительного тракта: снижение и отсутствие аппетита за счет нарушения вкусовых и обонятельных восприятий (какосмия).

Лечение гипомагниемии

Гипомагниемия легко корригируется внутривенным введением растворов, содержащих магний - сернокислой магнезии, панангина, калий-магний аспарагината или назначением энтерального кобидекса, магнерота, аспаркама, панангина.

Для внутривенного введения чаще всего используют 25% раствор сернокислой магнезии в объеме до 140 мл в сутки (1 мл сернокислой магнезии содержит 1 ммоль магния).

При судорожном синдроме с неустановленной этиологией в экстренных случаях в качестве диагностического теста и получения лечебного эффекта рекомендуется внутривенное введение 5-10 мл 25% раствора сернокислой магнезии в сочетании с 2-5 мл 10% раствора хлористого кальция. Это позволяет купировать и тем самым исключить судороги, связанные с гипомагниемией.

В акушерской практике при развитии судорожного синдрома, связанного с эклампсией внутривенно медленно в течение 15-20 минут вводится 6 г сернокислой магнезии. В последующем поддерживающая доза магнезии составляет 2 г/час. Если судорожный синдром не купируется, повторно вводят 2-4 г магнезии в течение 5 минут. При повторении судорог больную рекомендуется ввести в наркоз, используя миорелаксанты, осуществить интубацию трахеи и проводить ИВЛ.

При артериальной гипертензии магнезиальная терапия остается эффективным методом нормализации АД даже при устойчивости к другим препаратам. Обладая и седатирующим эффектом, магний устраняет и эмоциональный фон, обычно являющийся пусковым моментом криза.

Немаловажно то, что после адекватной магнезиальной терапии (до 50мл 25% в сутки в течение 2-3 суток) нормальный уровень артериального давления поддерживается достаточно долго.

В процессе проведения магнезиальной терапии необходимо осуществлять тщательный контроль за состоянием больной, включающий оценку степени угнетения коленного рефлекса, как косвенное отражение уровня магния в крови, частоты дыхания, среднего артериального давления, темпа диуреза. В случае полного угнетения коленного рефлекса, развития брадипноэ, снижения диуреза введение сернокислой магнезии прекращают.

При желудочковой тахикардии и фибрилляции желудочков, связанных с дефицитом магния, доза сульфата магния составляет 1-2 г, которые вводят в разведении на 100 мл 5% раствора глюкозы в течение 2-3 минут. В менее экстренных случаях раствор вводится за 5-60 минут, а поддерживающая доза составляет 0,5-1,0 г/час в течение 24 часов.

Гипермагниемия

Гипермагниемия (увеличение концентрации магния в плазме крови более 1,2 ммоль/л) развивается при почечной недостаточности, диабетическом кетоацидозе, избыточном введении препаратов, содержащих магний, резком повышении катаболизма.

Клиника гипермагниемии.

Симптомы гипермагниемии немногочисленны и вариабельны.

Психоневрологические симптомы: нарастающая депрессия, сонливость, заторможенность. При уровне магния до 4,17 ммоль/л развивается поверхностный, а при уровне 8,33 ммоль/л - глубокий наркоз. Остановка дыхания возникает при повышении концентрации магния до 11,5-14,5 ммоль/л.

Нервно-мышечные симптомы: мышечная астения и релаксация, которые потенцируются анестетиками и устраняются аналептиками. Атаксия, слабость, снижение сухожильных рефлексов, снимаются антихолинэстеразными препаратами.

Сердечно-сосудистые нарушения: при концентрации магния плазмы 1,55-2,5 ммоль/л угнетается возбудимость синусового узла и замедляется проведение импульсов в проводящей системе сердца, что проявляется на ЭКГ брадикардией, увеличением интервала Р-Q, уширением комплекса QRS, нарушением сократимости миокарда. Снижение артериального давления происходит преимущественно за счет диастолического и в меньшей степени систолического давления. При гипермагниемии 7,5 ммоль/л и более возможно развитие асистолии в фазе диастолы.

Желудочно-кишечные нарушения: тошнота, боли в животе, рвота, понос.

Токсические проявления гипермагниемии потенцируются В-адреноблокаторами, аминогликозидами, рибоксином, адреналином, глюкокортикоидами, гепарином.

Диагностика гипермагниемии основана на тех же принципах, что и диагностика гипомагниемии.

Лечение гипермагниемии.

1. Устранение причины и лечение основного заболевания, вызвавшего гипермагниемию (почечная недостаточность, диабетический кетоацидоз);

2. Мониторинг дыхания, кровообращения и своевременная коррекция их нарушений (ингаляция кислорода, вспомогательная и искусственная вентиляция легких, введение раствора бикарбоната натрия, кордиамина, прозерина);

3. Внутривенное медленное введение раствора хлорида кальция (5-10 мл 10% СаСl), который является антагонистом магния;

4. Коррекция водно-электролитных нарушений;

5. При высоком содержании магния в крови показано проведение гемодиализа.

Нарушение обмена хлора

Хлор является одним из главных (наряду с натрием) ионов плазмы. На долю ионов хлора приходится 100 мосмоль или 34,5% осмолярности плазмы. Совместно с катионами натрия, калия и кальция хлор участвует в создании потенциалов покоя и действия мембран возбудимых клеток. Анион хлора играет заметную роль в поддержании КОС крови (гемоглобиновая буферная система эритроцитов), диуретической функции почек, синтезе соляной кислоты париетальными клетками слизистой желудка. В пищеварении HCl желудочного сока создает оптимальную кислотность для действия пепсина и является стимулятором выделения панкреатического сока поджелудочной железой.

В норме концентрация хлора в плазме крови 100 ммоль/л.

Гипохлоремия

Гипохлоремия возникает при концентрации хлора в плазме крови ниже 98 ммоль/л.

Причины гипохлоремии.

1. Потери желудочного и кишечного соков при различных заболеваниях (интоксикации непроходимость кишечника, стеноз выходного отдела желудка, тяжелая диарея);

2. Потери пищеварительных соков в просвет ЖКТ (парез кишечника, тромбоз брыжеечных артерий);

3. Неконтролируемая диуретическая терапия;

4. Нарушение КОС (метаболический алкалоз);

5. Плазмодилюция.

Диагностика гипохлоремии основывается:

1. На данных анамнеза и клинической симптоматике;

2. На диагнозе заболевания и сопутствующей патологии;

3. На данных лабораторного обследования больного.

Основным критерием для постановки диагноза и степени гипохлоремии является определение концентрации хлора в крови и суточном количестве мочи.

Клиника гипохлоремии.

Клиника гипохлоремии неспецифична. Невозможно отделить симптомы снижения хлора в плазме от одновременного изменения концентрации натрия и калия, которые теснейшим образом взаимосвязаны. Клиническая картина напоминает состояние гипокалиемического алкалоза. Больные жалуются на слабость, вялость, сонливость, потерю аппетита, появление тошноты, рвоты, иногда судороги мышц, спастические боли в животе, парез кишечника. Часто присоединяются симптомы дисгидрии в результате потери жидкости или избытка воды при плазмодилюции.

Лечение гиперхлоремии заключается в проведении форсированного диуреза при гипергидратации и использовании растворов глюкозы при гипертонической дегидратации.

Обмен кальция

Биологические эффекты кальция связаны с его ионизированной формой, которая, наряду с ионами натрия и калия участвует в деполяризации и реполяризации возбудимых мембран, в синаптической передаче возбуждения, а также способствует выработке ацетилхолина в нервно-мышечных синапсах.

Кальций является обязательным компонентом в процессе возбуждения и сокращения миокарда, поперечно-полосатой мускулатуры и гадких мышечных клеток сосудов, кишечника. Распределяясь по поверхности клеточной мембраны, кальций уменьшает проницаемость, возбудимость и проводимость клеточной мембраны. Ионизированный кальций, снижая проницаемость сосудов и препятствуя проникновению жидкой части крови в ткани, способствует оттоку жидкости из ткани в кровь и тем самым оказывает противоотечное действие. Усиливая функцию мозгового слоя коры надпочечников, кальций повышает содержание в крови адреналина, который противодействует эффектам гистамина, высвобождающегося из тучных клеток при аллергических реакциях.

Ионы кальция участвуют в каскаде реакций свертывания крови, необходимы для фиксации витамина К-зависимых факторов (II, VII, IX, X) к фосфолипидам, образования комплекса между фактором VIII и фактором Виллебранта, проявления ферментативной активности фактора XIIIa, являются катализатором процессов превращения протромбина в тромбин, ретракции коагуляционного тромба.

Потребность в кальции составляет 0,5 ммоль в сутки. Концентрация общего кальция в плазме составляет 2,1-2,6 ммоль/л, ионизированного - 0,84-1,26 ммоль/л.

Гипокальциемия

Гипокальциемия развивается при снижении уровня общего кальция плазмы менее 2,1 ммоль/л или уменьшении ионизированного кальция ниже 0,84 ммоль/л.

Причины гипокальциемии.

1. Недостаточное поступление кальция в связи с нарушением его абсорбции в кишечнике (острый панкреатит), при голодании, обширных резекциях кишечника, нарушении всасывания жира (ахолия, диарея);

2. Значительные потери кальция в виде солей при ацидозе (с мочей) или при алколозе (с калом), при диарее, кровотечении, гипо- и адинамии, заболевании почек, при назначении лекарственных препаратов (глюкокортикоиды);

3. Значительное повышение потребности организма в кальции при инфузии большого количества донорской крови, стабилизированной цитратом натрия (цитрат натрия связывает ионизированный кальций), при эндогенной интоксикации, шоке, хроническом сепсисе, астматическом статусе, аллергических реакциях;

4. Нарушение кальциевого обмена в результате недостаточности паращитовидных желез (спазмофилия, тетания).

Клиника гипокальциемии.

Больные жалуются на постоянные или периодические головные боли, нередко мигренозного характера, общую слабость, гипер- или парестезии.

При осмотре отмечается повышение возбудимости нервной и мышечной систем, гиперрефлексия в виде резкой болезненности мышц, тонического их сокращения: типичное положение кисти в виде «руки акушера» или лапки (согнутая в локте и приведенная к туловищу рука), судороги мышц лица («рыбий рот»). Судорожный синдром может переходить в состояние пониженного мышечного тонуса, вплоть до атонии.

Со стороны сердечно-сосудистой системы наблюдается повышение возбудимости миокарда (учащение сердечных сокращений до пароксизмальной тахикардии). Прогрессирование гипокальциемии приводит к снижению возбудимости миокарда, иногда до асистолии. На ЭКГ удлиняется интервал Q-Т и S-T при нормальной ширине зубца Т.

Тяжелая гипокальциемия вызывает нарушения периферического кровообращения: замедление свертываемости крови, повышение мембранной проницаемости, что вызывает активацию воспалительных процессов и способствует предрасположенности к аллергическим реакциям.

Гипокальциемия может проявляться усилением действия ионов калия, натрия, магния, так как кальций является антагонистом этих катионов.

При хронической гипокальциемии кожные покровы у больных сухие, легко трескающиеся, волосы выпадают, ногти слоистые с белесоватыми полосами. Регенерация костной ткани у этих больных замедленна, часто возникает остеопороз, усиление кариеса зубов.

Диагностика гипокальциемии.

Диагностика гипокальциемии основывается на клинической картине и лабораторных данных.

Клиническая диагностика часто носит ситуационный характер, поскольку гипокальциемия со значительной долей вероятности возникает в таких ситуациях, как инфузия крови или альбумина, введение салуретиков, проведение гемодилюции.

Лабораторная диагностика основывается на определении уровня кальция, общего белка или альбумина плазмы с последующим расчетом концентрации ионизированного кальция плазмы по формулам: При внутривенном введении кальция возможно развитие брадикардии, а при быстром введении, на фоне приема гликозидов, ишемии, гипоксии миокарда, гипокалиемии могут возникнуть фибрилляция желудочков, асистолия, остановка сердца в фазе систолы. Введение растворов кальция внутривенно вызывает ощущение жара вначале в полости рта, а затем по телу.

При случайном попадании раствора кальция подкожно или внутримышечно возникает сильная боль, раздражение тканей с последующим их некрозом. Для купирования болевого синдрома и предупреждения развития некроза в область попадания раствора кальция следует ввести 0,25% раствор новокаина (в зависимости от дозы, объем инъекции от 20 до 100 мл).

Коррекция ионизированного кальция в плазме крови необходима больным, у которых исходная концентрация белка плазмы ниже 40 г/л и им проводится инфузия раствора альбумина с целью коррекции гипопротеинемии.

В таких случаях рекомендуется на каждый 1г/л инфузированного альбумина вводить 0,02 ммоль кальция. Пример: Альбумин плазмы - 28 г/л, общий кальций - 2,07 ммоль/л. Объем альбумина для восстановления его уровня в плазме: 40-28=12 г/л. Для коррекции концентрации кальция в плазме необходимо ввести 0,24 ммоль Са2+(0,02*0,12= 0,24 ммоль Са2+ или 6 мл 10% СаСl). После введения такой дозы концентрация кальция в плазме будет равна 2,31 ммоль/л.
Клиника гиперкальциемии.

Первичными признаками гиперкальциемии являются жалобы на слабость, потерю аппетита, рвоту, боль в эпигастрии и костях, тахикардию.

При постепенно нарастющей гиперкальциемии и достижении уровня кальция 3,5 ммоль/л и более возникает гиперкальциемический криз, который может проявляться несколькими комплексами симптомов.

Нервно-мышечные симптомы: головная боль, нарастающая слабость, дезориентация, возбуждение или заторможенность, нарушение сознания до комы.

Комплекс сердечно-сосудистых симптомов: кальциноз сосудов сердца, аорты, почек и других органов, экстрасистолией, пароксизмальной тахикардией. На ЭКГ отмечается укорочение сегмента S-T, зубец Т может быть двухфазным и начинаться сразу за комплексом QRS.

Комплекс абдоминальных симптомов: рвота, боли в эпигастрии.

Гиперкальциемия более 3,7 ммоль/л опасна для жизни больного. При этом развивается неукротимая рвота, дегидратация, гипертермия, коматозное состояние.

Терапия гиперкальциемии.

Коррекция острой гиперкальциемии включает:

1. Устранение причины гиперкальциемии (гипоксии, ацидоза, ишемии тканей, артериальной гипертензии);

2. Защита цитозоля клетки от избытка кальция (блокаторы кальциевых каналов из группы верапамина и нифедепина, обладающие отрицательным ино- и хронотропным эффектами);

3. Выведения кальция с мочей (салуретики).

С приближением лета многие женщины, да и мужчины, начинают грезить о том, как они будут сражать всех наповал своими роскошными формами и мышечным рельефом. Но зеркало в конце зимы, увы, беспощадно даёт понять, что для создания сногсшибательной фигуры без серьёзной работы не обойтись! Физическая нагрузка, конечно, один из самых важных элементов в этом деле, но также важно и привести в порядок свой обмен веществ. Поговорим сегодня о соли и воде!

Водно-солевой обмен

Удивительная вода...

Многие ли взрослые помнят то, чему их учили в школе? Если хорошенько порыться в памяти, выяснится, что активных знаний, полученных в эти "годы чудесные", осталось не так уж много. Например, E = mc2 (но кто вспомнит расшифровку?). Или что организм человека на 65% состоит из воды. К сожалению, в школе мы не осознаём, что все эти надоевшие законы, аксиомы, утверждения, которые заучиваешь, даже не пытаясь понять, вполне применимы в жизни.

Ну вот взять хотя бы ту же воду. Если бы дети удосуживались углубляться в изучение анатомии и физиологии человека, в частности, его обменных процессов, то могли бы почерпнуть много полезного даже для этого возраста. Девочкам нелишне было бы узнать, что вода может быть одной из причин прибавки в весе. А мальчикам, наверное, было бы интересно почитать про водное отравление. В общем, раз такая нужная информация не пришла к нам в детстве, будем исправлять ситуацию сейчас.

Начнём, как водится, с основ. Но вряд ли стоит повторять, что благодаря воде на Земле появилась жизнь и что без неё человек не протянет и недели. Эту часть опустим. Перейдём сразу к необходимому объяснению, почему вода настолько важна.

1. H2O – обязательный элемент большинства биохимических реакций.

2. Вода выполняет транспортную функцию, то есть доставляет органам и тканям необходимые вещества и удаляет из организма конечные продукты обмена.

3. Она является своего рода прокладкой, ослабляя трение между органами и тканями.

4. H2O участвует в терморегуляции.

Если говорить более конкретно, то без достаточного количества воды память, да и в принципе мозг, будет давать сбои, иммунная система не сможет выдержать натиска болезнетворных бактерий, а уж про хорошее настроение и вовсе стоит забыть.

Жажда – это не голод

Естественно, чтобы организм нормально функционировал, ему необходимо достаточное количество H2O. Основную часть воды он получает из потребляемой жидкости, а также "вытягивает" её из пищи. Это дежурная информация, которую все знают, но которую стоит дополнить. Дело в том, что человек ежедневно теряет больше воды, чем получает. Происходит это за счёт простой химической реакции: молекулы H2O образуются при окислении белков (на 100 г приходится 41 г воды), жиров (на 100 г – 107 г воды) и углеводов (на 100 г – 55 г воды).

Насчёт ежедневной нормы потребления воды существуют разные данные. В основном, они довольно расплывчаты: от 1,5 до 3 л. Но встречаются и более конкретные цифры. На 1 кг массы тела должно приходиться 40 г H2O. То есть, предположим, взрослому человеку весом в 60 кг следует получать 2,4 л воды в день (в это количество входит и вода, содержащаяся в пище). К сожалению, современные люди, особенно имеющие неограниченный доступ к "благам" цивилизации, часто не могут понять, чего требует от них организм, и принимают чувство жажды за голод.

Поглощая вместо заветной H2O какую-нибудь булочку, мы нарушаем водно-солевой баланс. Это отражается на обмене веществ, от которого напрямую зависит наш вес. Если воды недостаточно, расщепление жиров замедляется, так как печень вынуждена помогать почкам. Приводит это распределение труда к накоплению не красящих фигуру запасов. Итог и совет здесь может быть только один: потребляйте нужное (перебарщивать тоже не стоит) количество воды и похудеете на глазах. Кстати, специалисты рекомендуют предварять каждую трапезу стаканом H2O, а после еды пить только через час. При таком режиме вода улучшает пищеварение, а не препятствует ему.

Обезвоживание

Самой интересной частью практически любой темы являются отклонения от нормы, поэтому пора поговорить о дегидратации и водном отравлении.

Обезвоживание наступает при потере 10% воды, если же организм лишается 20% H2O, приходит смерть. Лёгкая степень дегидратации возможна при перегревании и тяжёлой физической работе. Кроме того, вода усиленно покидает организм при гипервентиляции лёгких и, конечно, в результате действия некоторых мочегонных средств. При недостаточном потреблении H2O в крови повышается концентрация минеральных солей, а это уже приводит к задержке воды в организме. Закономерный результат – нарушенный метаболизм.

О нехватке воды сигнализируют следующие признаки: учащённый пульс, одышка, головокружение; если потери более значительные, нарушаются зрение и слух, возникают проблемы с речью, появляется бред, затем наступают необратимые нарушения ЦНС, сердечной и дыхательной систем. Удивительно, но даже если утолить жажду, может наступить дегидратация. Дело в том, что с потом организм теряет много соли, поэтому для избавления от желания пить требуется меньшее количество H2O, хотя на самом деле её может требоваться намного больше.

И водное отравление

Лёгкая степень дегидратации так или иначе знакома практически всем, но водное отравление – вещь гораздо более экзотичная. Всё же наши тела устроены очень умно. При поступлении в организм излишних количеств воды, почки удаляют её, восстанавливая необходимый баланс. Тем не менее, при определённых условиях возможна и гипергидратация. Проявляется она тошнотой, усиливающейся после питья воды, повышенно влажными слизистыми оболочками. Также больных мучают сонливость, головная боль, подёргивание мышц, судороги, затрудняется работа сердца, наблюдается отложение жира, может даже развиться отёк лёгких. Избавляются от отравления внутривенным введением раствора хлорида натрия (соли) и ограничением потребления воды.

Калий – для избавления от воды

Водно-солевой обмен – процесс не менее важный для нас, чем жировой, белковый или углеводный. От поступления H2O и минералов напрямую зависят наши настроение и здоровье. Но если про воду мы ещё худо-бедно что-то знаем, то о необходимых нам макро- и микроэлементах почти не имеем представления. Итак, познакомимся: макроэлементы – кальций, калий, магний, натрий, фосфор, хлор, сера; микроэлементы – железо, кобальт, цинк, фтор, йод и др.

Больше всего внимания обычно уделяется концентрации калия и натрия. Именно от них зависит водно-солевой баланс. Если натрия в организме больше, H2O задерживается. Если больше калия, вода, наоборот, активно выводится. Кроме этого, К участвует в передаче нервных импульсов, поддерживает кислотно-щелочное равновесие внутренней среды организма, участвует в регуляции деятельности сердца, делает ритм сердечных сокращений более редким, уменьшает возбудимость мышцы сердца. Калий, как правило, в достаточной степени присутствует в пище, поэтому дефицит данного элемента встречается редко. Проявляется нехватка К в сонливости, снижении артериального давления, апатии, нарушении ритма сердечной деятельности. Переизбыток калия также выражается в сонливости и снижении артериального давления, но также присутствуют спутанность сознания, характерны боль в языке, вялые мышечные параличи. Этого элемента много содержится в петрушке, сельдерее, дыне, картофеле, зелёном луке, апельсинах, яблоках, сухофруктах. В сутки взрослому человеку необходимо около 3 г калия.

Натрий – для сохранения H2O

Натрий, как и калий, участвует в передаче нервных импульсов и регуляции кислотно-щелочного равновесия, водно-солевого обмена, но, кроме того, он также повышает активность пищеварительных ферментов. Потребность в данном элементе в условиях умеренного климата составляет 7-8 г поваренной соли в день. Если NaCI съедать больше необходимого, произойдёт задержка воды, которая осложнит деятельность сердечно-сосудистой системы и вызовет повышение артериального давления. Если же натрия меньше нормы, появляются сонливость, тошнота, судороги, обезвоживание, мышечная слабость, сухость во рту и множество других неприятных симптомов.

Магний – для спокойствия

Ещё один очень важный элемент, о котором нельзя не сказать, – магний. Он обладает успокаивающим и сосудорасширяющим действием. При недостатке магния в питании нарушается усвоение пищи, ухудшается аппетит, задерживается рост, в стенках сосудов откладывается кальций. Кроме того, возникают весьма болезненные судороги. Магний содержится в пшённой, овсяной и гречневой крупах, фасоли, сухофруктах, особенно в кураге. Ежедневно человеку нужно около 0,5 г этого элемента.

Ложная жажда

Для завершения лекции лучше всего подходит какой-нибудь занимательный факт. Например, такой: жажда бывает истинной и ложной. Истинная вызывается уменьшением содержания воды в крови. Через рецепторы сосудов сигнал об этом передаётся в гипоталамус, а его возбуждение вызывает желание пить. При ложной жажде подсыхает слизистая полость рта. Такой эффект возникает во время чтения, докладов, лекций; при высокой внешней температуре; стрессовых ситуациях. Физиологической необходимости в употреблении жидкости в подобные моменты нет.

Организм человека на 70% состоит из воды, большая часть которой располагается в клетках. Так как в жидких средах организма растворено множество различных электролитов, то водный и солевой обмены находятся в такой близкой взаимосвязи, что разделять их бессмысленно. Водно-солевой обмен включает в себя поступление, распределение, всасывание и выделение растворенных в жидкости минералов.

Вода поступает из внешней среды с напитками и едой (около 2 литров в сутки), а также образуется при метаболизме жиров, белков и углеводов (около полулитра в сутки). Минеральные вещества, необходимые для нормальной работы органов и систем включают натрий, калий, кальций, магний, хлор и фосфаты. Выделяется жидкость с растворенными в ней солями в основном через почки (1,5 литра), легкие (пол-литра), кишечник (0,2 литра) и кожу (пол-литра).

Основной способ регуляции водно-солевого обмена направлен на поддержание постоянства внутренней среды организма, или гомеостаза. Происходит она нейро-гуморальным путем , то есть в ответ на возбуждение определенных рецепторов нервной системы, выделяются гормоны, которые уменьшают или увеличивают выведение жидкости из организма.

Существует несколько типов рецепторов , участвующих в регуляции:

Волюморецепторы, реагирующие на изменение внутрисосудистого объема;
Осмотрецепторы, воспринимающие информацию об осмотическом давлении;
Натриорецепторы, определяющие концентрацию натрия в средах организма.

Нервный импульс от воспринимающих центров передается в гипофиз и гипоталамус, расположенные в головном мозге. В ответ на это синтезируется и выделяется несколько видов гормонов :

Антидиуретический гормон (вазопрессин), синтезируемый в нейронах гипоталамуса в ответ на повышение концентрации ионов натрия и увеличение осмотического давления внеклеточной жидкости. АДГ воздействует на собирательные трубочки и дистальные канальцы почек. При его отсутствии моча не концентрируется и в сутки ее может выделяться до 20 литров. Другой мишенью действия АДГ является гладкомышечная мускулатура. При высоких концентрациях происходит спазм сосудов и повышение давления.
Альдостерон – самый активный минералокортикоид, образуется в коре надпочечников. Синтез и секреция стимулируются низкой концентрацией натрия и высокой калия. Альдостерон вызывает синтез транспортных белков натрия и калия. Благодаря этим переносчикам излишки калия удаляются с мочой, а ионы натрия задерживаются за счет реабсорбции в каналах нефронов.
Предсердный натрийуретический фактор, на синтез которого влияет повышение артериального давления, осмолярности крови, частоты сердечных сокращений, уровня катехоламинов. ПНФ приводит к повышению почечного кровотока, увеличению скорости фильтрации и выведения натрия. Этот гормон снижает давление, так как вызывает расширение периферических артерий.
Паратиреоидный гормон, отвечающий за метаболизм кальция и вырабатываемый околощитовидными железами. Стимулом для секреции является снижение концентрации кальция в крови. Он приводит к увеличению абсорбции калия почками и кишечником и выведению фосфатов.

Нарушения водно-солевого обмена вызывают задержку жидкости и появление отеков, либо обезвоживание. Основные причины включают:

Гормональные нарушения, приводящие к нарушению работы почек;
Недостаточное или избыточное поступление воды и минеральных веществ;
Внепочечные потери жидкости.

Гормональные нарушения связаны с недостаточным или избыточным синтезом пептидов, участвующих в регуляции водно-солевого обмена.

Несахарный диабет возникает при недостатке антидиуретического гормона, а также при различных нарушениях в системе передачи сигнала. При этом происходит неконтролируемое выделение мочи, быстро развивается дегидратация.
Гиперальдостеронизм , возникающий при опухолях надпочечников, приводит к задержке натрия и жидкости и повышенному выведению калия, магния и протонов. Основные проявления – гипертензия, отеки, мышечная слабость.

К внепочечным потерям относят рвоту, понос, кровотечение. При ожоговой болезни и высокой температуре с поверхности тела испаряется большое количество жидкости, содержащей незначительные количества натрия. При гипервентиляции, возникающей в ответ на различные патологические состояния, потеря воды достигает двух литров. После приема мочегонных появляется дефицит воды и калия.

В результате нарушения водно-электролитного обмена может развиться:

Дегидратация и гипергидратация, которые различаются в зависимости от осмолярности;
Гипонатриемия и гипернатриемия;
Избыток и дефицит калия;
Нарушение всасывания и выведения магния и кальция.

Для диагностики нарушений водно-солевого обмена используют лабораторные методы, данные осмотра и анамнеза. В ряде случаев необходим анализ мочи.

Лечение водно-электролитных нарушений направлено на устранение жизнеугрожающих состояний, восстановление и поддержание гомеостаза.

Водно-солевой обмен включает в себя процесс поступления, перераспределения и выведения растворенных в жидкости электролитов. К основным ионам, содержащимся в организме, относятся натрий, калий, магний, кальций. Они присутствуют в виде хлоридов или фосфатов. Вода распределена между внутриклеточным пространством, плазмой крови и трансцеллюлярной жидкостью (спинномозговая, глазная и т.д.). Регуляция водно-электролитного обмена нейро-эндокринная и заключается в выработке определенных гормонов в ответ на раздражение периферических рецепторов. При различных нарушениях развивается гипергидратация и дегидратация, дефицит и избыток любых ионов. В тяжелых случаях коррекция нарушений проводится в стационаре.