Водный баланс в организме человека это: Водный баланс в организме / Блог / Клиника ЭКСПЕРТ

Содержание

Водный баланс в организме / Блог / Клиника ЭКСПЕРТ

Зиновьева Евгения Николаевна

Главный врач, терапевт, гастроэнтеролог, гепатолог высшей категории, к.м.н., доцент

3,5 тыс. просмотр

Все знают, что человеческий организм на 80 % состоит из воды. Вода – основной компонент крови (91 %), желудочного сока (98 %) и иных жидкостей в организме человека. В наших мышцах тоже присутствует вода (74 %), в скелете ее около 25 %, и, конечно же, она присутствует в мозге (82 %). Именно поэтому водный баланс в организме однозначно влияет на способность запоминать, на мышление и физические возможности человека. Как удерживать его на необходимом уровне, чтобы не возникли проблемы со здоровьем?

Когда водный баланс в норме, то количество жидкости, выделяемой организмом, адекватно поступающему объему, то есть эти процессы уравновешены. При недостаточном количестве выпитой воды баланс окажется отрицательным, а это значит, что будет значительно замедлен обмен веществ, кровь станет более густой , что затруднит распределение кислорода по организму в нужном объеме, температура тела повысится и участится пульс.

Симптомы отрицательного водного баланса:
  1. Сухость кожи.
  2. Высыпания на коже.
  3. Отеки. Накопление воды в разных тканях и полостях.
  4. Жажда и сухость во рту из-за недостатка слюны.
  5. Неприятный запах изо рта.
  6. Обложенность языка
  7. Ухудшение работы мозга: проявление симптомов депрессии, нарушений сна, внимания.
  8. Боль суставов и риск возникновения спазмов мышц.
  9. Если жидкости в организме недостаточно, это влечет за собой запоры и постоянное ощущение тошноты.

Как нормализовать водный баланс в организме?

Многие люди пьют воду только при наступлении жажды. Это большая ошибка. Жажда говорит о том, что у вас уже присутствует та или иная степень обезвоживания. Даже когда оно совсем незначительное, это все равно сильно влияет на организм. Запомните, что не надо много пить за завтраком, обедом и ужином, а также сразу после приема пищи. Это значительно снизит концентрацию желудочного сока и ухудшит процессы пищеварения.

Целесообразно «пополнять запасы» воды в период между употреблением пищи.

Как восстановить водный баланс в организме?
  • Один стакан за 30 минут до завтрака, для нормальной работы желудочно-кишечного тракта.
  • Полтора – два стакана через пару часов после завтрака. Это может быть чай на работе, но в виде исключения, а не правила. Лучше пить обычную питьевую воду.
  • Один стакан за 30 минут до обеда.
  • Полтора – два стакана через пару часов после обеда.
  • Один стакан за 30 минут перед ужином.
  • Один стакан после ужина.
  • Один стакан перед тем, как пойти ко сну
  • Данный режим возможен при отсутствии противопоказаний.
  • В случае, если такое регулярное питье для вас непривычно и затруднительно, то этот процесс можно попробовать растянуть на целый день по несколько глотков.

Что влияет на поддержание нормального водно-солевого баланса?
  1. Во время физических нагрузок из тела выходит много солей вместе с потом, поэтому лучше выпивать воду с солью, или минеральную воду.
  2. Увеличьте количество потребляемой воды, если температура окружающей среды повышена.
  3. Также пейте больше воды, если вы находитесь в сухом помещении (где сильно греют батареи, или работает кондиционер, или при длительном нахождении в помещениях без проветривания).
  4. При приеме медикаментов, потреблении алкоголя, кофеина, курении также снижается уровень воды в организме. Обязательно восполняйте потери дополнительным количеством жидкости.
  5. Вода поступает не только вместе с кофе, чаем и другими напитками. Ешьте овощи, фрукты и другую пищу с высоким содержанием жидкости. Но помните, что наиболее полезна обычная питьевая вода!
  6. Тело впитывает воду и через кожу с местным эффектом. Принимайте чаще душ, лежите в ванне, плавайте в бассейне.

При равномерном режиме поступления воды улучшится ваш обмен веществ, энергия будет вырабатываться постоянно в период активности, и вы не станете так сильно уставать от работы. Также поддержание водного баланса в организме позволит не накапливать токсины, а значит, печень и почки не будут перегружены. Ваша кожа станет более эластичной и упругой, со здоровым оттенком.

 

Водный баланс что это, как и зачем его поддерживать

Вода — это жизнь. Она преобладает в составе любого организма, и человек не исключение. В целом, на воду приходится 60–80% от общей массы человеческого тела. Большая ее часть находится в клетках: около 50%. Мозг состоит из жидкости на 80%, кровь и желудочный сок – на 92% и 99% соответственно.
Нарушение водного баланса приводит к серьезным проблемам со здоровьем. К каким именно, и как их избежать?

Что такое водный баланс? Из-за чего он нарушается, и чем это чревато? Как восстановить водный баланс и так ли важно это делать? Обсудим роль и физиологию водного обмена в организме.

Функции воды в организме

В организме человека вода:

  • участвует в процессах пищеварения и обмена веществ;
  • является одним из компонентов, необходимых для выработки крови, и универсальным растворителем;
  • отвечает за процессы всасывания питательных веществ и терморегуляции;
  • осуществляет перенос питательных веществ и способствует их усвоению;
  • участвует в химических реакциях и в ферментативных процессах;
  • выводит шлаки.

Что такое водный баланс

Водный баланс — это соотношение между количеством жидкости, поступившей в организм, и количеством выведенной из него за тот же период времени. В норме, разница между этими двумя показателями должна равняться нулю.

Нехватка воды в организме приводит к негативным последствиям. Нарушение водного баланса сказывается на концентрации внимания и на способности мозга решать логические задачи.

Внимание! Потеря 8% жидкости, которая должна присутствовать в организме, может стать причиной обморока. Если обезвоживание продолжается, запускаются процессы разрушения. Потеря 5 части жидкости приводит к смерти.

Чем чреват недостаток воды в организме

Если водный баланс в норме, то меньше вероятность скачков давления по причине сгущения крови. При недостаточном поступлении жидкости резко усиливается выработка гистамина. Этот процесс является защитной реакцией организма, стремящегося отрегулировать поступление воды к органам в условиях ее дефицита. В результате наблюдаются аллергические реакции.

Постоянная «засуха» приводит к проблемам с суставами, так как хрящевая ткань утрачивает эластичность. Дефицит жидкости заставляет организм накапливать ее в жировой ткани, создавая своеобразный резервный запас.

И наконец, люди, которые употребляют недостаточное количество воды, раньше стареют. Кожа становится менее эластичной, сухой и быстрее покрывается морщинами.


Почему нарушается водный баланс организма

Нарушение водного баланса бывает двух видов:

  • гипергидратация, или отечность;
  • дегидратация, или обезвоживание.

Гипергидратация является следствием задержки воды в организме. Самая распространенное последствие, к которому приводит такое нарушение — появление 2–3 лишних килограммов веса. В серьезных случаях отечность приводит к сбоям в работе сердца, общему недомоганию, обморокам.

Обезвоживание наблюдается при:

  • поступлении в организм недостаточного количества жидкости;
  • рвоте;
  • длительном поносе;
  • некоторых болезнях почек;
  • ожогах значительной площади кожи;
  • перегреве организма.
Внимание! Дегидратация может вызвать повышение температуры, гипотонию, сухость слизистых оболочек, проблемы с суставами.

Как поддерживать водный баланс

Чтобы водный баланс не нарушался, нужно пить достаточное количество воды. Объем необходимой жидкости можно вычислить по формуле: норма воды в литрах = 3% х массу тела в килограммах.


Внимание! Тем, кто занимается спортом или тяжелым физическим трудом, следует увеличить количество потребляемой воды. Этот совет актуален и для тех, кто злоупотребляет кофе.

На водный баланс негативно воздействуют вредные привычки. Если у вас не получается отказаться от них, пейте больше жидкости. А также обязательно следите за своим рационом, включая в него достаточное количество овощей и фруктов.

Водный баланс организма | Государственное бюджетное учреждение здравоохранения «Городская больница» г.

Гая

Еще со школьной скамьи нам известно, что человек на 75 процентов состоит из воды, остальные 25 – это 79 химических элементов из 92 встречающихся в природе. Человеческий мозг на 85 процентов состоит из воды, кровь – на 94 процента, даже в костях – 20 процентов воды. Человеческий организм – симбиоз воды и химических элементов. Поэтому любое нарушение водного баланса может спровоцировать возникновение и развитие самых серьезных заболеваний. Почему?

При уменьшении потребления воды происходит уменьшение объема жидкости в организме. Сосудам приходится сужать просвет, чтобы заполнить всю кровеносную систему. В первую очередь происходит сужение просвета мельчайших сосудов – капилляров.

Поэтому повышенное кровяное давление (первичная артериальная гипертензия) – результат приспособления к серьезному дефициту воды. Преимущество в обеспечении кровоснабжением имеют: мозг, легкие, почки, печень, сердце и железы внутренней секреции. Кости, мышцы и кожа – в последнюю очередь. Поэтому помните, если вы занимаетесь физически активными упражнениями, посещаете массажистов и при этом мало пьёте воды, то можете спровоцировать боли в сердце, повышение артериального давления, головокружение или головные боли.

Существует несколько заблуждений о воде, которые следует знать.

Первое

– «Ощущение сухости во рту – единственный признак недостатка воды в организме».

Второе

– «Организм человека эффективно регулирует прием воды в течение всей его жизни».

Но известен факт, что с возрастом ощущение жажды слабеет – мы начинаем пить все меньше и меньше. Клеточный запас воды иссякает – при этом кожа становится, как сморщенное яблоко.

Третье

– «Вода не играет самостоятельной химической роли в физиологических функциях организма, а только растворяет и переносит разные вещества».

Но вода – не только растворитель и транспортировщик питательных веществ, но и производитель гидроэлектрической энергии на клеточных мембранах. Одним словом – защитник клетки.

Четвертое

– «Любая жидкость действует точно так же, как вода».

Но другие жидкости ведут себя в организме по-другому.

Например, при кипячении мы замечаем образование лопающихся пузырьков над водой – это выделяется растворенный кислород. Следовательно, употребляя кипяченую воду, мы ограничиваем доставку кислорода в организм. А регулярное употребление чая и кофе приводит к мочегонному эффекту, а значит – способствует обезвоживанию организма. Вот такой парадокс.

Употребление достаточного количества воды позволит восполнить объем сосудистого русла, улучшить кровоснабжение сердца, обеспечить энергетику и защиту клеток сердца, а значит – избежать многих проблем.

Не забывайте правильно пить воду – и будьте здоровы!

Горячкина А.С. зав. пол. № 1.

Водный баланс — Microlife / Микролайф

У здоровых людей общее содержание воды в организме величина довольно постоянная.

Увеличение или снижение количества употребляемой воды соответственно ведет к увеличению или снижению выхода воды из организма, и таким образом поддерживается водный баланс.

Вода поступает в организм, главным образом, через пищу или напрямую во время потребления жидкостей. Некоторое количество воды производится организмом в результате метаболического процесса (например, во время распада таких энергетических пищевых веществ, как жир и углеводы).

Вода выводится из организма с мочой, при дыхании (легкие) и посредством потоотделения (кожа). Фекалии обычно содержат мало воды (около 3-4% от общего содержания).

Пример, приведенный ниже, иллюстрирует здорового взрослого человека, живущего в умеренном климате.

Водный баланс такого человека составляет приблизительно 2500 мл (2,5 л) воды в день, требуемого для поддержания жизнедеятельности организма. Такое же количество воды выводится из организма человека по вышеописанным путям.

Организм оснащен механизмами, регулирующими определенное содержание воды в организме.

Наиболее важными из них являются нервные центры, находящиеся в мозгу и отвечающие за чувство жажды и за выведение воды из организма почками.

Стимуляция центра жажды вызывает желание пить, в стимуляция других центров приводит к выделению гипофизом антидиуретического гормона (ADH).

Выделение антидиуретического гормона (ADH) приводит к экскреции почками небольших объемов высококонцентрированной мочи, и таким путем происходит сохранение воды в организме.

Кроме того, когда объем жидкости в кровяном русле падает, падает и кровяное давление. Такое падение инициирует серию событий, которые, в конце концов, побуждают надпочечные железы выделять гормон альдостерон. Альдостерон сигнализирует почкам удерживать большее количество воды.

Эти механизмы не могут сами по себе поддерживать водный баланс, если человек не выпивает достаточного количества воды.

Ведь ежедневно организму необходимо, как минимум, 400 мл воды, чтобы выводить с мочой конечные продукты деятельности организма, выработанные за день метаболической деятельности.

Следовательно, ежедневное потребление воды здоровым взрослым человеком должно составлять 1,5 л.

Однако, в условиях жаркого климата, при выполнении физической нагрузки потребление жидкости может достигать 10 литров в день.

Как правильно поддерживать водный баланс в организме

Что в день нужно пить около двух литров воды, уже ни для кого не секрет. Но удается ли вам выполнять эту ежедневную норму? Вероятно, нет. Чтобы соблюдать водный режим стало проще, звездный диетолог из Лос-Анджелеса Кимберли Снайдер, среди клиентов которой — Риз Уизерспун, Дрю Бэрримор и Керри Вашингтон, поделилась своими рекомендациями. Читайте их ниже и отправляйтесь к кулеру за стаканчиком воды.

«Все в нашем организме — от работы органов до гормонального баланса — зависит от количества жидкости. Когда водный баланс в норме, суставы смазываются, кожа становится более гладкой и ровной, а волосы растут здоровыми. И наоборот, когда организм обезвожен, кожа выглядит тусклой, кончики становятся ломкими, энергия уменьшается, а обмен веществ замедляется», — объясняет Кимберли Снайдер.

Индивидуализируйте общепринятую норму

Восемь стаканов воды в день считаются средней нормой, но это не значит, что вы должны придерживаться именно такого предписания. Все зависит от индивидуальных особенностей организма, предпочтений, образа жизни и даже температуры на улице — чем жарче, тем больше воды необходимо. Как правило, женщинам следует выпивать около 1,7 литра воды в день, а мужчинам — около 3,7 литра. Но если вы хотите рассчитать вашу норму более точно, Кимберли Снайдер советует: «Пейте от 30 до 60 миллилитров на каждый килограмм вашего веса. Например, если вы весите 50 килограммов, то следует выпивать от 1,5 до 3 литров воды в день».

Пейте воду комнатной температуры

«Я всегда говорю своим клиентам, что важно пить воду именно комнатной температуры. Если напиток будет холодным, организму придется потратить больше энергии, чтобы довести воду до комфортной температуры. А совсем ледяная вода может привести к сжатию кровеносных сосудов в желудке, мешая процессу пищеварения и, таким образом, даже обезвоживая организм».

Пейте воду по утрам

Кимберли Снайдер советует начинать свой день со стакана воды. «За ночь организм обезвоживается. Стакан воды с утра поможет зарядиться энергией на весь день. Лучше всего пить теплую воду с кусочком лимона — это улучшит работу печени. Кроме того, лимон — мощный источник витамина С, он поможет очистить организм от токсинов», — объясняет эксперт.

Пейте воду между приемами пищи, а не во время

Мы привыкли пить воду, когда едим, но на самом деле это худший момент. «Большое количество жидкости во время приема пищи разжижает пищеварительные соки и может, наоборот, вызвать обезвоживание», — объясняет Кимберли Снайдер. Лучше всего пить воду между приемами пищи — как минимум за полчаса до еды и через час после.

Ешьте овощи, состоящие из воды

«Вода — это первый и самый очевидный источник жидкости, но избавиться от обезвоживания могут помочь и овощи», — говорит диетолог. Например, огурец богат витаминами группы В, питательными веществами, электролитами и практически полностью состоит из воды. Также в этом плане полезен сельдерей, богатый витаминами, минералами и клетчаткой. Кроме того, благодаря ему кожа становится чистой и сияющей. Кимберли Снайдер рекомендует добавлять огурец и сельдерей в смузи и выпивать его с утра натощак. Так полезные свойства лучше всего подействуют на организм.

Компенсируйте водой кофеин и алкоголь

И кофеиносодержащие напитки, и алкоголь являются мочегонными, поэтому, выпивая их, вы теряете больше жидкости. «Чтобы восстановить водный баланс и компенсировать бокал вина или чашку кофе, необходимо выпить дополнительный стакан воды», — объясняет эксперт.

Сделайте себе напоминание

Чтобы всегда помнить о том, что вы должны выполнить норму и выпить необходимое количество воды, налейте ее в бутылку и носите с собой. «Когда перед вами на столе стоит бутылка с водой, вы невольно будете помнить, что ее надо выпить. Кроме того, так вы сможете легко отследить, удалось ли выполнить ежедневную норму. Я за визуальные подсказки в виде бутылок, кувшина или переносного стакана, который будет находиться на виду и служить напоминанием», — говорит Кимберли Снайдер. Кроме того, чтобы отслеживать свой результат, эксперт советует скачать приложения Waterlogged или Gulps, подсказывающие, что пришло время снова отправиться к кулеру.

Пейте кокосовую воду

«Веками люди в островных странах Юго-Восточной Азии и Тихого океана пили воду из молодых кокосов. Это один из лучших вариантов заменить обычную воду и справиться с обезвоживанием организма в жарком климате», — объясняет эксперт. Поэтому после долгого дня на солнце попробуйте восстановить водный баланс при помощи этого вкусного и полезного напитка.

Lauren Valenti/vogue.com

Подпишитесь и станьте на шаг ближе к профессионалам мира моды.

О необходимости поддерживать водный баланс организма

Здоровый образ жизни становится всё более популярным. Многие из нас, говоря о его главных составляющих, называют правильное питание, поддержание себя в хорошей физической форме, полноценный сон и отсутствие вредных привычек. Всё это важно. Но почему-то не все вспоминают о том, что для здоровья нам необходимо потреблять достаточное количество жидкости. И совершенно напрасно, ведь от этого напрямую зависит работа нашего организма. Несмотря на то, что вода не имеет питательной ценности, она является обязательной частью всего живого и составляет 60-70% веса тела человека. Вода доставляет в клетки организма витамины, минеральные соли, выводит шлаки. Без воды невозможна регуляция теплообмена организма с окружающей средой и поддержание температуры тела.

Не существует определенного количества воды, которое каждый человек должен выпивать в день. Дневная норма воды индивидуальна и зависит от многих факторов: массы тела, пола, возраста, физической активности, климата, особенностей организма и состояния здоровья. Например, потребность здорового человека в воде в день может составлять 28-35 мл на 1 кг веса. То есть человек весом 80 кг в день нуждается в 2,5 л воды. С основной едой и привычными напитками мы получаем лишь 1-1,5 л воды в сутки, поэтому дополнительно желательно выпивать до 3-5 стаканов чистой питьевой воды.

Напоминаем, что эти цифры приблизительны. Есть мнение, что в потреблении воды нужно ориентироваться на естественное чувство жажды. Вопреки распространенному мифу, чувство жажды появляется задолго до первых признаков обезвоживания – эволюция решила этот вопрос без диетологов. Во время исследований было замечено: ежедневное количество потребляемой воды, вызванное жаждой, достаточно для нормальной гидратации здорового взрослого человека. Поэтому не стоит вливать в себя жидкость, если этого не требует организм. Избытки воды могут привести к отекам, выведению минеральных солей и нарушению водно-солевого баланса в клетках. При повышенных потребностях в воде пейте воду небольшими порциями равномерно в течение дня. Так проще всего держать в равновесии водно-солевой баланс. Не нужно терпеть и потом пить сразу много – излишки воды будут долго покидать желудок, растягивать его стенки, что вызовет неприятные ощущения. К тому же, лишняя вода создаст дополнительную нагрузку почкам.

Помните, соблюдение водного баланса является важным условием сохранения здоровья.

Питьевой режим и баланс воды в организме — интересные обзоры — Magicwaters

Что такое питьевой режим?

Питьевым режимом принято называть рациональный порядок потребления воды. При правильном питьевом режиме обеспечивается нормальный водно-солевой баланс и создаются благоприятные условия для жизнедеятельности организма.

Баланс воды — это соотношение получаемой организмом извне и выделяемой наружу воды. В идеале это количество воды должно быть одинаковым.

При смещении этого баланса в ту или иную сторону наступают изменения, чреватые серьезными нарушениями процесса жизнедеятельности организма.

При отрицательном балансе, т. е. недостаточном поступлении в организм воды, падает вес тела, увеличивается вязкость крови. При этом нарушается снабжение тканей кислородом и энергией и, как следствие, повышается температура тела, учащаются пульс и дыхание, возникает чувство жажды и тошнота, падает работоспособность.

При излишнем поступлении влаги ухудшается пищеварение, так как слишком сильно разбавляется желудочный сок, из-за чрезмерного разжижения крови возникает дополнительная нагрузка на сердце. Организм стремиться компенсировать количество поступающей воды за счет большего потоотделения, резко увеличивается и нагрузка на почки. При этом с потом, а также через почки, более интенсивно начинают выводиться ценные для организма минеральные вещества, в том числе поваренная соль, что нарушает солевой баланс. Даже кратковременная перегрузка организма водой может привести к быстрой утомляемости мышц, что очень опасно, стать причиной судорог. Поэтому спортсмены во время соревнований лишь полощут рот водой, и никогда не пьют.

Ученые подсчитали, что в сутки взрослому человеку требуется 30–40 грамм воды на 1 килограмм веса тела. То есть человеку с массой тела 60 кг требуется от 1,8 до 2,4 литра воды в сутки. Это количество и принято за усредненную норму — 2,5 литра. И столько же выводится из организма.

Вода в организм поступает из 3 источников:

  • поступает в виде жидкости — 1,2 л
    (48% суточной нормы поступает с напитками и жидкой пищей)
  • поступает с пищей — 1 л
    (40% уточной нормы поступает в составе каш, хлеба, мяса, фруктов)
  • образуется в организме — 0,3 л
    (около 3% образуется в организме в результате биохимических процессов).

Пути выведения воды из организма:

  • Фильтруется почками — 1,2 л (48%)
  • Выводится посредством потоотделения — 0,83 л  (34%)
  • Выводится при дыхании — 0,32 л (13%)
  • Через кишечник — 0,13 л (5%)

Следует учитывать, что приведенные цифры являются усредненными. Они сильно зависят от множества факторов, к числу которых относятся возраст, физические нагрузки, и даже климатические условия. Так в жарком климате при повышенных физических нагрузкам потребность в воде может достигать 4,5–5 литров в сутки.

В обычных условиях баланс жидкости в организме саморегулируется: в случае жажды человек пьет, либо потеет. Сдвигаться в ту или иную сторону баланс может при резкой смене температуры, при росте физических нагрузок, даже при изменении влажности воздуха в квартире, при приеме алкоголя или кофе, при курении, а также при болезни и т. д. Как видно, список «стрессовых» ситуаций для организма велик, и водный баланс немедленно реагирует на смену условий.

Ниже приведена таблица рекомендуемого потребления жидкости, в зависимости от веса человека и испытываемой им физической нагрузки.

Суточное потребность в воде, литров

Вес (кг.)  

Низкая
физическая активность  

Умеренная
физическая активность  

Высокая
физическая активность  

50

1,55 л

2,00 л

2,30 л

60

1,85 л

2,30 л

2,65 л

70

2,20 л

2,55 л

3,00 л

80

2,50 л

2,95 л

3,30 л

90

2,80 л

3,30 л

3,60 л

100

3,10 л

3,60 л

3,90 л

Напомним, что эта таблица носит лишь рекомендательный характер. Прислушивайтесь к своему организму, и он подскажет, что ему необходимо.

26.2 Водный баланс — анатомия и физиология

Цели обучения

К концу этого раздела вы сможете:

  • Объясните, как уровень воды в организме влияет на цикл жажды
  • Определите основной путь, по которому вода покидает тело
  • Опишите роль АДГ и альдостерона и их влияние на уровень воды в организме
  • Определить обезвоживание и выявить общие причины обезвоживания

В обычный день средний взрослый принимает около 2500 мл (почти 3 литра) водных жидкостей.Хотя большая часть поступает через пищеварительный тракт, около 230 мл (8 унций) в день вырабатывается метаболически, на последних этапах аэробного дыхания. Кроме того, каждый день примерно один и тот же объем (2500 мл) воды покидает организм разными путями; большая часть этой потерянной воды выводится в виде мочи. Почки также могут регулировать объем крови с помощью механизмов, выводящих воду из фильтрата и мочи. Почки могут регулировать уровень воды в организме; они экономят воду, если вы обезвожены, и могут сделать мочу более разбавленной, чтобы при необходимости удалить лишнюю воду.Вода теряется через кожу за счет испарения с поверхности кожи без явного потоотделения и с воздухом, выходящим из легких. Этот тип потери воды называется незаметной потерей воды, потому что человек обычно не подозревает об этом.

Осмоляльность — это отношение растворенных веществ в растворе к объему растворителя в растворе. Осмоляльность плазмы , таким образом, представляет собой отношение растворенных веществ к воде в плазме крови. Величина осмоляльности плазмы человека отражает его или ее состояние гидратации. В здоровом организме осмоляльность плазмы поддерживается в узких пределах за счет использования нескольких механизмов, регулирующих потребление и выделение воды.

Питьевая вода считается добровольной. Итак, как организм регулирует потребление воды? Рассмотрим человека, который испытывает обезвоживание , чистую потерю воды, которая приводит к недостаточному содержанию воды в крови и других тканях. Вода, покидающая тело в виде выдыхаемого воздуха, пота или мочи, в конечном итоге извлекается из плазмы крови. По мере того, как кровь становится более концентрированной, запускается реакция жажды — последовательность физиологических процессов (рис. 26.2.1). Осморецепторы — это сенсорные рецепторы в центре жажды в гипоталамусе, которые контролируют концентрацию растворенных веществ (осмоляльность) в крови.Если осмоляльность крови превышает идеальное значение, гипоталамус передает сигналы, которые приводят к осознанию жажды. Человек должен (и обычно делает) в ответ пить воду. Гипоталамус обезвоженного человека также выделяет антидиуретический гормон (АДГ) через задний гипофиз. АДГ сигнализирует почкам о необходимости извлечения воды из мочи, эффективно разжижая плазму крови. Чтобы сохранить воду, гипоталамус обезвоженного человека также посылает сигналы через симпатическую нервную систему слюнным железам во рту.Сигналы приводят к уменьшению водянистого, серозного выделения (и увеличению выделения более липкой и густой слизи). Эти изменения секрета приводят к «сухости во рту» и ощущению жажды.

Рисунок 26.2.1 — Блок-схема, показывающая реакцию на жажду: Реакция на жажду начинается, когда осморецепторы обнаруживают снижение уровня воды в крови.

Уменьшение объема крови в результате потери воды имеет два дополнительных эффекта. Во-первых, барорецепторы, рецепторы артериального давления в дуге аорты и сонных артериях шеи обнаруживают снижение артериального давления в результате уменьшения объема крови.В конечном итоге сердце получает сигнал об увеличении частоты и / или силы сокращений, чтобы компенсировать пониженное кровяное давление.

Во-вторых, почки имеют гормональную систему ренин-ангиотензин, которая увеличивает выработку активной формы гормона ангиотензина II, который помогает стимулировать жажду, но также стимулирует высвобождение гормона альдостерона из надпочечников. Альдостерон увеличивает реабсорбцию натрия в дистальных канальцах нефронов почек, и вода следует за этим реабсорбированным натрием обратно в кровь. Циркулирующий ангиотензин II также может стимулировать высвобождение АДГ в гипоталамусе.

Если не потреблять достаточное количество жидкости, наступает обезвоживание, и в организме человека содержится слишком мало воды для правильного функционирования. Человек, который неоднократно рвет или страдает диареей, может стать обезвоженным, а младенцы из-за низкой массы тела могут очень быстро стать опасно обезвоженными. У выносливых спортсменов, например бегунов на длинные дистанции, во время длительных забегов часто наблюдается обезвоживание. Обезвоживание может потребовать неотложной медицинской помощи, и обезвоженный человек может потерять сознание, впасть в кому или умереть, если его или ее тело не регидратировано быстро.

Потеря воды из организма происходит преимущественно через почечную систему. Человек производит в среднем 1,5 литра (1,6 литра) мочи в день. Хотя объем мочи варьируется в зависимости от уровня гидратации, существует минимальный объем мочи, необходимый для нормального функционирования организма. Почки выводят от 100 до 1200 миллиосмолей растворенных веществ в день, чтобы избавить организм от множества избыточных солей и других водорастворимых химических отходов, в первую очередь креатинина, мочевины и мочевой кислоты.Неспособность произвести минимальный объем мочи означает, что метаболические отходы не могут быть эффективно удалены из организма, что может нарушить функцию органа. Минимальный уровень выработки мочи, необходимый для поддержания нормальной функции, составляет около 0,47 литра (0,5 кварты) в день.

Почки также должны вносить коррективы в случае попадания слишком большого количества жидкости. Диурез , то есть выработка мочи сверх нормы, начинается примерно через 30 минут после употребления большого количества жидкости.Диурез достигает пика примерно через 1 час, а нормальное выделение мочи восстанавливается примерно через 3 часа.

Антидиуретический гормон (АДГ) , также известный как вазопрессин, контролирует количество воды, реабсорбированной из собирающих протоков и канальцев в почках. Этот гормон вырабатывается в гипоталамусе и доставляется в задний гипофиз для хранения и высвобождения (рис. 26.2.2). Когда осморецепторы в гипоталамусе обнаруживают повышение концентрации плазмы крови, гипоталамус сигнализирует о выбросе АДГ из задней доли гипофиза в кровь.

Рисунок 26.2.2 — Антидиуретический гормон (АДГ): АДГ вырабатывается в гипоталамусе и высвобождается задней долей гипофиза. Он заставляет почки удерживать воду, сужает артериолы в периферическом кровообращении и влияет на некоторые виды социального поведения у млекопитающих.

ADH имеет два основных эффекта. Он сужает артериолы в периферическом кровообращении, что снижает приток крови к конечностям и тем самым увеличивает приток крови к сердцевине тела. ADH также заставляет эпителиальные клетки, выстилающие почечные собирательные канальцы, перемещать белки водных каналов, называемые аквапоринами, из внутренней части клеток на апикальную поверхность, где эти белки вставляются в клеточную мембрану (Рисунок 26. 2.3). Результатом является увеличение водопроницаемости этих клеток и, таким образом, значительное увеличение прохождения воды из мочи через стенки собирающих канальцев, что приводит к большей реабсорбции воды в кровоток. Когда плазма крови становится менее концентрированной и уровень АДГ снижается, аквапорины удаляются из собирающих клеточных мембран канальцев, и прохождение воды из мочи в кровь уменьшается.

Рисунок 26.2.3 — Аквапорины: Связывание АДГ с рецепторами на клетках собирательного канальца приводит к встраиванию аквапоринов в плазматическую мембрану, показанную в нижней ячейке.Это резко увеличивает поток воды из канальцев в кровоток.

Мочегонное средство — это соединение, которое увеличивает диурез и, следовательно, снижает сохранение воды организмом. Диуретики используются для лечения гипертонии, застойной сердечной недостаточности и задержки жидкости, связанной с менструацией. Алкоголь действует как мочегонное средство, подавляя высвобождение АДГ. Кроме того, кофеин при употреблении в высоких концентрациях действует как мочегонное средство.

Обзор главы

Гомеостаз требует, чтобы потребление и выход воды были сбалансированы.Большая часть воды поступает через пищеварительный тракт через жидкости и пищу, но примерно 10 процентов воды, доступной организму, образуется в конце аэробного дыхания во время клеточного метаболизма. Моча, вырабатываемая почками, составляет наибольшее количество воды, покидающей организм. Почки могут регулировать концентрацию мочи в соответствии с потребностями организма в воде, сохраняя воду, если тело обезвожено, или делая мочу более разбавленной, чтобы при необходимости выводить лишнюю воду. АДГ — это гормон, который помогает организму удерживать воду за счет увеличения реабсорбции воды почками.

Вопросы о критическом мышлении

1. Опишите действие АДГ на собирательные канальцы почек.

2. Почему важно, чтобы количество забираемой воды равнялось количеству выходящей воды?

Глоссарий

антидиуретический гормон (АДГ)
, также известный как вазопрессин, гормон, увеличивающий объем воды, реабсорбированной из собирающих канальцев почек
обезвоживание
Состояние недостаточного содержания воды в крови и других тканях
диурез
Превышение выработки мочи
Осмоляльность плазмы
отношение растворенных веществ к объему растворителя в плазме; Осмоляльность плазмы отражает состояние гидратации человека

Решения

Ответы на вопросы о критическом мышлении

  1. ADH сужает артериолы в периферическом кровообращении, ограничивая кровоток в конечностях и увеличивая приток крови к сердцевине тела. АДГ также заставляет эпителиальные клетки, выстилающие почечные собирательные канальцы, перемещать белки водных каналов, называемые аквапоринами, от боковых сторон клеток к апикальной поверхности. Это значительно увеличивает прохождение воды из почечного фильтрата через стенку собирательного канальца, а также реабсорбцию воды в кровоток.
  2. Любой дисбаланс воды, поступающей в организм или выходящей из него, создает осмотический дисбаланс, который отрицательно влияет на функции клеток и тканей.

Водный баланс | Безграничная анатомия и физиология

Регламент водозабора

Жидкость может попадать в организм в виде предварительно приготовленной воды, проглоченной пищи и напитков и, в меньшей степени, в виде метаболической воды.

Цели обучения

Опишите регуляцию водопотребления в организме

Ключевые выводы

Ключевые моменты
  • Постоянный запас воды необходим для восполнения потерь жидкости в результате нормальной физиологической деятельности, такой как дыхание, потоотделение и мочеиспускание.
  • Жажда — это ощущение, создаваемое гипоталамусом, который заставляет организмы глотать воду.
  • Повышенная осмолярность крови действует на осморецепторы, которые либо напрямую стимулируют гипоталамус, либо вызывают высвобождение ангиотензина II, стимулируя гипоталамус и вызывая жажду.
  • Система ренин-ангиотензин усиливает жажду как способ увеличения объема крови. Он активируется за счет высокой осмолярности плазмы, низкого объема крови, низкого кровяного давления и стимуляции симпатической нервной системы.
Ключевые термины
  • жажда : ощущение, которое заставляет организмы глотать воду. Это считается основным инстинктом выживания.
  • осморецепторы : сенсорные рецепторы, которые в основном находятся в гипоталамусе или плотном пятне, которые обнаруживают изменения концентрации растворенных веществ в крови.

Водозаборник

Жидкость может попадать в организм в виде предварительно приготовленной воды, проглоченной пищи и напитков и, в меньшей степени, в виде метаболической воды, которая образуется как побочный продукт аэробного дыхания и синтеза дегидратации. Постоянный запас необходим для восполнения потерь жидкости в результате нормальной физиологической деятельности, такой как дыхание, потоотделение и мочеиспускание.

Вода, образующаяся в результате биохимического метаболизма питательных веществ, обеспечивает значительную часть суточной потребности в воде некоторых членистоногих и пустынных животных, но обеспечивает лишь небольшую часть необходимого потребления человеком.В нормальном состоянии покоя поступление воды через проглоченные жидкости составляет примерно 2500 мл / день.

Гомеостаз воды в организме регулируется в основном за счет проглатываемых жидкостей, которые, в свою очередь, зависят от жажды. Жажда — это основной инстинкт или побуждение, побуждающее организм глотать воду.

Жажда — это ощущение, создаваемое гипоталамусом, центром жажды человеческого тела. Жажда — важный компонент регуляции объема крови, который медленно регулируется гомеостазом.

Жажда, опосредованная гипоталамусом

Осморецептор — это сенсорный рецептор, который обнаруживает изменения осмотического давления и в основном обнаруживается в гипоталамусе большинства гомеотермных организмов. Осморецепторы обнаруживают изменения осмолярности плазмы (то есть концентрации растворенных веществ, растворенных в крови).

Когда осмолярность крови изменяется (она становится более или менее разбавленной), изменяется диффузия воды в клетки осморецептора и из них. То есть клетки расширяются, когда плазма крови более разбавлена, и сокращаются при более высокой концентрации.

Когда осморецепторы обнаруживают высокую осмолярность плазмы (часто признак низкого объема крови), они посылают сигналы в гипоталамус, который создает биологическое ощущение жажды. Осморецепторы также стимулируют секрецию вазопрессина (АДГ), который запускает события, снижающие осмолярность плазмы до нормального уровня.

Гипоталамус : Гипоталамус — центр жажды человеческого тела.

Жажда, опосредованная ренин-ангиотензиновой системой

Еще один способ вызвать жажду — это ангиотензин II, один из гормонов, участвующих в ренин-ангиотензиновой системе.Ренин-ангиотензиновая система представляет собой сложный гомеостатический путь, который имеет дело с объемом крови в целом, а также с осмолярностью плазмы и кровяным давлением.

Клетки плотного пятна в стенках восходящей петли Генле нефрона представляют собой другой тип осморецепторов; однако он стимулирует юкстагломерулярный аппарат (JGA) вместо гипоталамуса. Когда плотное пятно стимулируется высокой осмолярностью, JGA высвобождает ренин в кровоток, который расщепляет ангиотензиноген до ангиотензина I.Ангиотензин I превращается в ангиотензин II под действием АПФ в легких. АПФ — это гормон, выполняющий множество функций.

Ангиотензин II действует на гипоталамус, вызывая чувство жажды. Он также вызывает сужение сосудов и высвобождение альдостерона, вызывая повышенную реабсорбцию воды по механизму, очень похожему на механизм АДГ.

Обратите внимание, что ренин-ангиотензиновая система и, следовательно, жажда могут быть вызваны другими стимулами, помимо повышенной осмолярности плазмы или уменьшения объема крови.Например, стимуляция симпатической нервной системы и низкое кровяное давление в почках (снижение СКФ) стимулируют ренин-ангиотензиновую систему и вызывают усиление жажды.

Регулировка выхода воды

Жидкость может покидать организм тремя способами: при мочеиспускании, выделении (кал) и потоотделении (потоотделение).

Цели обучения

Опишите регуляцию выхода воды у человека

Ключевые выводы

Ключевые моменты
  • Большая часть жидкости выделяется при мочеиспускании.Часть жидкости теряется через потоотделение (часть механизма контроля температуры тела) и в виде водяного пара с выдыхаемым воздухом.
  • Механизмы гомеостатического контроля организма обеспечивают поддержание баланса между притоком и потерей жидкости. Основную роль в этом играют гормоны АДГ (антидиуретический гормон, также известный как вазопрессин) и альдостерон.
  • Если в организме наблюдается дефицит жидкости, осморецепторы ощущают повышенную осмолярность плазмы. Это приводит к увеличению секреции АДГ, что приводит к задержке жидкости почками и снижению диуреза.
  • Альдостерон является основным конечным продуктом ренин-ангиотензиновой системы и увеличивает экспрессию насосов АТФазы в нефроне, что вызывает увеличение реабсорбции воды за счет котранспорта натрия.
  • ADH увеличивает реабсорбцию воды за счет увеличения проницаемости нефрона для воды, в то время как альдостерон работает за счет увеличения реабсорбции как натрия, так и воды.
Ключевые термины
  • осморецепторы : сенсорные рецепторы, в основном обнаруженные в гипоталамусе, которые обнаруживают изменения осмолярности плазмы и способствуют регулированию баланса жидкости в организме.
  • антидиуретический гормон : нейрогипофизарный гормон, обнаруженный у большинства млекопитающих, который отвечает за увеличение поглощения воды в собирательных протоках нефронов почек.
  • альдостерон : кортикоидный гормон, который секретируется корой надпочечников и регулирует баланс натрия и калия и, следовательно, уровень водного баланса в организме.

Выход воды

Жидкость может покидать организм тремя способами:

  1. Мочеиспускание
  2. Экскреция (кал)
  3. Потливость (потоотделение)

Большая часть жидкости выделяется при мочеиспускании, примерно при 1500 мл / день (примерно 1. 59 кварт / день) у нормального взрослого человека в состоянии покоя. Некоторая жидкость теряется через потоотделение (часть механизма контроля температуры тела) и в виде водяного пара с выдыхаемым воздухом; однако эти потери жидкости считаются очень незначительными.

Механизмы гомеостатического контроля организма поддерживают постоянную внутреннюю среду, чтобы гарантировать поддержание баланса между притоком и потерей жидкости. Гормоны ADH (антидиуретический гормон, также известный как вазопрессин) и альдостерон, гормон, вырабатываемый системой ренин-ангиотензин, играют важную роль в этом балансе.

Если организм испытывает дефицит жидкости, происходит увеличение секреции этих гормонов, что вызывает задержку воды почками за счет увеличения канальцевой реабсорбции и уменьшения диуреза. И наоборот, если уровень жидкости чрезмерен, секреция этих гормонов подавляется, что приводит к меньшему задержанию жидкости почками и последующему увеличению объема выделяемой мочи из-за уменьшения задержки жидкости.

Обратная связь ADH

Когда объем крови становится слишком низким, осмолярность плазмы увеличивается из-за более высокой концентрации растворенных веществ на объем воды.Осморецепторы в гипоталамусе обнаруживают повышенную осмолярность плазмы и стимулируют задний гипофиз к секреции АДГ.

ADH приводит к тому, что стенки дистального извитого канальца и собирательного канала становятся проницаемыми для воды — это резко увеличивает количество воды, которая реабсорбируется во время реабсорбции канальцев. АДГ также оказывает сосудосуживающее действие на сердечно-сосудистую систему, что делает его одним из наиболее важных компенсаторных механизмов во время гиповолемического шока (шока от чрезмерной потери жидкости или кровотечения).

Альдостероновая обратная связь

Альдостерон — это стероидный гормон (кортикоид), вырабатываемый в конце ренин-ангиотензиновой системы. Чтобы рассмотреть систему ренин-ангиотензин, следует отметить, что низкий объем крови активирует юкстагломерулярный аппарат различными способами, заставляя его секретировать ренин. Ренин отщепляет ангиотензин I от ангиотензиногена, продуцируемого печенью. Фермент, превращающий ангиотензин (АПФ) в легких, превращает ангиотензин I в ангиотензин II. Ангиотензин II обладает множеством эффектов (например, усиливает жажду), но также вызывает высвобождение альдостерона из коры надпочечников.

Альдостерон обладает рядом эффектов, которые связаны с регулированием выхода воды. Он действует на рецепторы минеральных кортикоидов в эпителиальных клетках дистальных извитых канальцев и собирательного канала, повышая экспрессию в них насосов АТФазы Na + / K + и активируя эти насосы. Это вызывает значительно повышенную реабсорбцию натрия и воды (которая осмотически следует за натрием при котранспорте), вызывая секрецию калия с мочой.

Альдостерон увеличивает реабсорбцию воды; однако он включает обмен натрия и калия, который не регулируется реабсорбцией АДГ.Альдостерон также вызывает аналогичный эффект балансировки ионов в толстой кишке и слюнных железах.

Схематическая диаграмма системы ренин-ангиотензин : Обзор системы ренин-ангиотензин, которая регулирует кровяное давление и осмолярность плазмы.

Азотистые отходы наземных животных: цикл мочевины

Мочевина, азотистые отходы, представляет собой конечный продукт, выделяемый с мочой при метаболизме аммиака животными, например млекопитающими.

Цели обучения

Обсудить цикл карбамида

Ключевые выводы

Ключевые моменты
  • Уреотелические животные, в том числе млекопитающие, производят мочевину в качестве основного материала азотистых отходов.
  • 2 NH 3 + CO 2 + 3 ATP + H 2 O → H 2 N-CO-NH 2 + 2 ADP + 4 Pi + AMP — это химическая реакция, при которой токсичный аммиак выделяется. преобразован в мочевину.
  • Цикл мочевины включает многоступенчатое преобразование (осуществляемое пятью различными ферментами) аминокислоты L-орнитина в различные промежуточные соединения перед регенерацией.
Ключевые термины
  • уреотелик : животные, выделяющие мочевину в качестве основного азотсодержащего отхода
  • орнитин : аминокислота, которая действует как промежуточное соединение в биосинтезе мочевины
  • мочевина : водорастворимое органическое соединение CO (Nh3) 2, образующееся в результате метаболизма белков и выводимое с мочой

Азотные отходы наземных животных: цикл мочевины

Млекопитающие, включая человека, являются основными продуцентами мочевины.Поскольку они выделяют мочевину в качестве основного азотсодержащего продукта жизнедеятельности, их называют уреотелическими животными. Мочевина играет важную роль в метаболизме азотсодержащих соединений животными. Это основное азотсодержащее вещество в моче млекопитающих. Мочевина — это бесцветное твердое вещество без запаха, хорошо растворимое в воде и практически нетоксичное. Растворенный в воде, он не является ни кислотным, ни щелочным. Организм использует его во многих процессах, наиболее заметным из которых является выделение азота. Мочевина широко используется в удобрениях как удобный источник азота.Это также важное сырье для химической промышленности.

Помимо млекопитающих, мочевина также содержится в моче земноводных и некоторых рыб. Интересно, что головастики выделяют аммиак, но во время метаморфоза переключаются на производство мочевины. У людей, помимо того, что мочевина является переносчиком отработанного азота, она также играет роль в противоточной системе обмена нефронов, что позволяет повторно абсорбировать воду и критические ионы из выводимой мочи. Этот механизм, управляемый антидиуретическим гормоном, позволяет организму вырабатывать гиперосмотическую мочу, в которой концентрация растворенных веществ выше, чем в плазме крови.Этот механизм важен для предотвращения потери воды, поддержания артериального давления и поддержания подходящей концентрации ионов натрия в плазме крови.

Цикл мочевины — это основной механизм, с помощью которого млекопитающие превращают аммиак в мочевину. Мочевина вырабатывается в печени и выводится с мочой. Общая химическая реакция, с помощью которой аммиак превращается в мочевину: 2 NH 3 (аммиак) + CO 2 + 3 ATP + H 2 O → H 2 N-CO-NH 2 (мочевина) + 2 ADP + 4 P i + AMP.

Цикл мочевины использует пять промежуточных стадий, катализируемых пятью различными ферментами, для превращения аммиака в мочевину. Аминокислота L-орнитин превращается в различные промежуточные соединения перед регенерацией в конце цикла мочевины. Следовательно, цикл мочевины также называют орнитиновым циклом. Фермент орнитин-транскарбамилаза катализирует ключевой этап цикла мочевины. Его недостаток может привести к накоплению токсичного уровня аммиака в организме. Первые две реакции происходят в митохондриях, а последние три реакции — в цитозоле.

Цикл мочевины : Цикл мочевины превращает аммиак в мочевину в пять этапов, которые включают катализацию пяти различных ферментов.

Нарушение водного баланса

Обезвоживание — это чрезмерная потеря жидкости в организме.

Цели обучения

Описать нарушения из-за проблем с водным балансом

Ключевые выводы

Ключевые моменты
  • Существует три типа обезвоживания: гипотоническое или гипонатремическое, гипертоническое или гипернатремическое и изотоническое или изонатремическое.
  • Гипотоническая дегидратация — это в первую очередь потеря электролитов, в частности натрия.
  • Гипертоническое обезвоживание — это прежде всего потеря воды.
  • Изотоническая дегидратация — это равная потеря воды и электролитов.
  • Гипволемия — это потеря объема крови, которая может вызвать гиповолемический шок. У людей наиболее распространенным типом обезвоживания является изотоническое (изонатриемическое) обезвоживание.
  • Нарушения водного баланса обычно лечат путем увеличения потребления воды и уменьшения или прекращения потери жидкости.
Ключевые термины
  • изотонический : При сравнении растворов изотонический раствор имеет ту же осмолярность (концентрацию ионов), что и раствор, с которым он сравнивается.
  • плазма : Жидкий компонент крови соломенного / бледно-желтого цвета, который обычно удерживает клетки цельной крови во взвешенном состоянии.
  • электролит : любой из различных ионов (например, натрия или хлорида), регулирующих электрический заряд клеток и поток воды через их мембраны.

Нарушения водного баланса

В физиологии и медицине обезвоживание (гипогидратация) определяется как чрезмерная потеря жидкости в организме. Это буквально удаление воды из объекта. Однако с физиологической точки зрения это влечет за собой дефицит жидкости в организме.

Большая часть физиологических эффектов обезвоживания обусловлена ​​изменениями концентрации ионов, которые могут возникать в результате обезвоживания. Кроме того, гиповолемия может возникнуть из-за потери самого объема крови.

Обезвоживание

Существует три типа обезвоживания, которые различаются в зависимости от типа изменения концентрации ионов:

  1. Гипотоник — в первую очередь потеря электролитов, в частности натрия. Гипотоническая дегидратация вызывает снижение осмолярности плазмы.
  2. Гипертонус — в первую очередь потеря воды. Гипертоническое обезвоживание вызывает повышение осмолярности плазмы.
  3. Изотонический — равная потеря воды и электролитов. Изотоническая дегидратация не изменяет осмолярность плазмы, но снижает общий объем плазмы.Изотоническое обезвоживание — наиболее распространенный тип обезвоживания.

Могут возникнуть и другие осложнения. При гипотонической дегидратации внутрисосудистая вода перемещается во внесосудистое пространство и увеличивает истощение внутрисосудистого объема для данного количества общей потери воды в организме.

Неврологические осложнения могут возникать при гипотоническом и гипертоническом состояниях. Первое может привести к судорогам, второе — к осмотическому отеку мозга при быстрой регидратации.

Гиповолемия

Гиповолемия — это уменьшение объема плазмы крови.Кроме того, гиповолемия определяет дефицит воды с точки зрения объема крови, а не общего содержания воды в организме.

Внутривенное введение жидкости и электролитов : Внутривенное введение жидкости является одним из эффективных способов лечения обезвоживания человека.

Гиповолемия — причина гиповолемического шока. Шок — это любое состояние, при котором жидкости организма не могут должным образом циркулировать и насыщать кислородом основные органы человеческого тела; это вызывает активацию компенсаторных механизмов, которые вызывают дальнейшие телесные повреждения, поскольку обмен веществ в организме сохраняется на некоторое время дольше.

В случае гиповолемического шока метаболизм в тканях нарушается из-за недостаточного объема крови, что затрудняет проникновение эритроцитов во все ткани тела. Чаще всего это вызвано сильной рвотой, диареей, кровопотерей или кровотечением. Другие формы шока с аналогичными симптомами могут быть вызваны проблемами с сердцем (кардиогенные) или бактериальной инфекцией (септические).

Варианты лечения

Для лечения незначительного обезвоживания необходимо увеличить потребление воды, в то время как источник потери жидкости должен быть уменьшен или полностью остановлен.Обычная вода восстанавливает только объем плазмы крови и подавляет механизм жажды, прежде чем можно будет восстановить уровень растворенных веществ.

Твердая пища может способствовать потере жидкости при рвоте и диарее. В более тяжелых случаях коррекция обезвоженного состояния достигается путем восполнения необходимого количества воды и электролитов с помощью пероральной регидратационной терапии или восполнения жидкости с помощью внутривенной терапии (капельница).

Поскольку оральную регидратацию выполнить проще, это предпочтительный метод лечения легкого обезвоживания. Растворы, используемые для внутривенной регидратации, должны быть изотоническими или гипотоническими. Чистая вода, введенная в вены, вызовет распад (лизис) эритроцитов, что может вызвать другие проблемы.

10.4: Регулирование водного баланса

  1. Последнее обновление
  2. Сохранить как PDF
  1. Регулирование суточного потребления воды
  2. Диетическое потребление воды
  3. Механизм жажды: почему мы пьем?
  4. Регулирование суточного выхода воды
  5. Почки определяют объем крови
  6. Гипоталамус определяет осмоляльность крови
  7. Надпочечники определяют осмоляльность крови
    1. Ключевые выводы
    2. Начало обсуждения

Навыки для развития

  • Обсудите физиологические события, запускающие механизм жажды.
  • Опишите два механизма, с помощью которых организм контролирует диурез.

Когда вы съедаете кусок пищи, слюнные железы выделяют слюну. Когда пища попадает в желудок, выделяется желудочный сок. Попадая в тонкий кишечник, выделяется панкреатический сок. Каждая из этих жидкостей содержит много воды. Как эта вода заменяется в этих органах? Что теперь происходит с водой в кишечнике? В день между органами тела происходит обмен примерно 10 литров воды.Осморегуляция этого обмена включает сложную связь между мозгом, почками и эндокринной системой. Гомеостатическая цель клетки, ткани, органа и всего организма — уравновесить выход воды с поступлением воды.

Осмос — это прохождение растворов через полупроницаемую мембрану. Вода следует за ионами, пытаясь уравновесить концентрацию ионов в отсеках по обе стороны мембраны. Осмотическое давление — это давление, создаваемое частицами раствора, при котором вода проходит через мембрану.

Регулирование суточного водоподачи

Общий объем воды в день составляет в среднем 2,5 литра. Это должно быть уравновешено поступлением воды. Наши ткани производят около 300 миллилитров воды в день в результате метаболических процессов. Оставшаяся часть воды должна быть сбалансирована за счет питья жидкости и употребления твердой пищи. Среднее потребление жидкости в день составляет 1,5 литра, а воды, получаемой из твердой пищи, составляет около 700 миллилитров.

Рисунок 11.4.1: Суточная потеря и прирост жидкости

Увеличение количества воды в рационе

Совет по продовольствию и питанию Института медицины (IOM) установил адекватное потребление воды (AI) для взрослых мужчин на уровне 3,7 литра (15,6 стакана) и 2,7 литра (11 стаканов) для взрослых женщин. Эти дозы выше, чем в среднем 2,2 литра. Важно отметить, что AI для воды включает воду из всех диетических источников ; то есть вода, поступающая с пищей, а также с напитками.Не ожидается, что люди будут потреблять 15,6 или 11 стаканов чистой воды в день. В Америке примерно 20 процентов воды поступает из твердой пищи. См. Таблицу 11.4.1, где указаны диапазоны содержания воды для выбранных продуктов. Напитки включают воду, чай, кофе, газированные напитки и соки.

Таблица 11.4.1 : Содержание воды в продуктах питания
В процентах Еда
90–99 Обезжиренное молоко, дыня, клубника, арбуз, салат, капуста, сельдерей, шпинат, кабачки
80–89 Фруктовый сок, йогурт, яблоки, виноград, апельсины, морковь, брокколи, груши, ананас
70–79 Бананы, авокадо, творог, сыр рикотта, печеный картофель, креветки
60–69 Макаронные изделия, бобовые, лосось, куриная грудка
50–59 Говяжий фарш, хот-доги, стейк, сыр фета
40–49 Пицца
30–39 Сыр Чеддер, рогалики, хлеб
20–29 Пепперони, торт, печенье
10–19 Сливочное масло, маргарин, изюм
1–9 Грецкие орехи, жареный арахис, крекеры, крупы, крендели, арахисовое масло
0 Масла, сахара

Источник: Министерство сельского хозяйства США, Служба сельскохозяйственных исследований.2010. Национальная база данных по питательным веществам для стандартной справки, Выпуск 23. Домашняя страница лаборатории данных по питательным веществам, http://www.ars.usda.gov/ba/bhnrc/ndl.

Существуют некоторые споры по поводу количества воды, необходимого для поддержания здоровья, поскольку нет убедительных научных доказательств того, что употребление определенного количества воды улучшает здоровье или снижает риск заболеваний. Фактически, профилактика камней в почках, по-видимому, является единственной предпосылкой для рекомендаций по потреблению воды. Вы можете быть удивлены, узнав, что широко распространенное мнение о том, что людям нужно выпивать восемь стаканов воды по 8 унций в день, не является официальной рекомендацией и не основано на каких-либо научных данных! Количество воды / жидкости, которое человек должен потреблять каждый день, на самом деле варьируется и должно зависеть от климата, в котором живет человек, а также от его возраста, уровня физической активности и функции почек.Максимум водозабора не установлен.

Механизм жажды: почему мы пьем?

Жажда — это осморегуляторный механизм, увеличивающий поступление воды. Механизм жажды активируется в ответ на изменение объема воды в крови, но еще более чувствителен к изменениям осмоляльности крови. Осмоляльность крови в первую очередь определяется концентрацией катионов натрия. Стремление к питью является результатом сложного взаимодействия гормонов и нейронных реакций, которые координируются, чтобы увеличить поступление воды и внести вклад в баланс и состав жидкости в организме.«Центр жажды» находится внутри гипоталамуса, части мозга, расположенной чуть выше ствола мозга. У пожилых людей механизм жажды не так чувствителен, и с возрастом повышается риск обезвоживания. Жажда возникает в следующей последовательности физиологических событий:

  1. Рецепторные белки в почках, сердце и гипоталамусе обнаруживают уменьшение объема жидкости или повышение концентрации натрия в крови.
  2. Гормональные и нейронные сообщения передаются в центр жажды мозга в гипоталамусе.
  3. Гипоталамус посылает нейронные сигналы в более высокие сенсорные области коры головного мозга, стимулируя сознательную мысль о питье.
  4. Жидкости израсходованы.
  5. Рецепторы во рту и желудке обнаруживают механические движения, связанные с проглатыванием жидкости.
  6. Нейронные сигналы отправляются в мозг, и механизм жажды отключается.

Физиологический контроль жажды — это резервный механизм для увеличения поступления воды.Потребление жидкости в первую очередь контролируется сознательными привычками в еде и питье, зависящими от социальных и культурных влияний. Например, у вас может быть привычка пить стакан апельсинового сока и съедать тарелку хлопьев каждое утро перед школой или работой. Большинство американских подростков имеют привычку ежедневно употреблять безалкогольные напитки. На потребление безалкогольных напитков влияют демографические данные, доступ к безалкогольным напиткам, социальные последствия и личное поведение.

Регулирование суточного выхода воды

Как указано, среднесуточный расход воды составляет 2.5 литров. Есть два типа выходов. Первый тип — это неощутимая потеря воды , то есть мы не осознаем этого. При выдохе организм теряет около 400 миллилитров своей ежедневной воды. Еще 500 миллилитров теряется через нашу кожу. Второй тип выходных данных — это явная потеря воды , что означает, что мы об этом знаем. Моча составляет около 1500 миллилитров воды, а кал составляет примерно 100 миллилитров воды. Регулирование диуреза — это основная функция почек, которая включает связь с мозгом и эндокринной системой.

Рисунок 11.4.2: Почки. Основная функция почек — фильтровать кровь и удалять шлаки. Они играют важную роль в балансе жидкости и электролитов. © Thinkstock

Почки определяют объем крови

Почки — это два бобовидных органа размером с кулак каждый, расположенные по обе стороны от позвоночника чуть ниже грудной клетки (рис. 7.4). Почки фильтруют около 190 литров крови и производят (в среднем) 1.5 литров мочи в сутки. Моча в основном состоит из воды, но также содержит электролиты и продукты жизнедеятельности, такие как мочевина. Количество воды, отфильтрованной из крови и выводимой в виде мочи, зависит от количества воды в крови и электролитного состава крови.

В почках есть белковые сенсоры, которые определяют объем крови по давлению или растяжению кровеносных сосудов почек. Когда объем крови низкий, клетки почек обнаруживают пониженное давление и выделяют фермент ренин. Ренин путешествует по крови и расщепляет другой белок до активного гормона, ангиотензина .Ангиотензин нацелен на три разных органа (надпочечники, гипоталамус и мышечную ткань, окружающую артерии), чтобы быстро восстановить объем крови и, следовательно, давление.

  • Сначала ангиотензин перемещается к внешнему периметру надпочечников и стимулирует высвобождение гормона альдостерона. Альдостерон возвращается к почкам и стимулирует натриево-калиевый насос. В результате работы помпы кровь реабсорбирует натрий из жидкости, уже отфильтрованной почками.Вода вслед за натрием попадает в кровь путем осмоса, что приводит к уменьшению количества воды в моче и восстановлению баланса жидкости и состава крови.
  • Затем ангиотензин перемещается в гипоталамус, где стимулирует механизм жажды и высвобождение антидиуретического гормона. Антидиуретический гормон возвращается в почки, где увеличивает реабсорбцию натрия и воды.
  • Наконец, ангиотензин воздействует на гладкие мышечные ткани, окружающие артерии, заставляя их сокращать (сужать) кровеносные сосуды, что способствует повышению кровяного давления.

Гипоталамус определяет осмоляльность крови

Осморецепторы (специализированные белковые рецепторы) в гипоталамусе определяют концентрацию натрия в крови. В ответ на высокий уровень натрия гипоталамус активирует механизм жажды и одновременно стимулирует высвобождение антидиуретического гормона. Таким образом, не только почки стимулируют выработку антидиуретического гормона, но и гипоталамус. Этот двойной контроль высвобождения антидиуретического гормона позволяет организму реагировать как на уменьшение объема крови, так и на повышение осмоляльности крови.

Рисунок 11.4.3: Натрий и баланс жидкости взаимосвязаны.

Надпочечники определяют осмоляльность крови

Клетки надпочечников чувствуют, когда уровень натрия низкий, а когда уровень калия высокий, в крови. В ответ на любой стимул они выделяют альдостерон. Следовательно, альдостерон высвобождается в ответ на стимуляцию ангиотензином, а также контролируется концентрацией электролитов в крови. В любом случае альдостерон передает одно и то же сообщение, которое заключается в увеличении реабсорбции натрия и, следовательно, реабсорбции воды.При обмене калий выводится из организма.

Механизмы, регулирующие подачу и отвод воды, переплетены с механизмами, регулирующими баланс электролита. У здорового человека этот многоуровневый скоординированный контроль уровня жидкости и электролитов в организме обеспечивает гомеостаз. Однако у человека с сердечной недостаточностью перекрестные помехи между органами могут иметь ужасные последствия. Сердечная недостаточность приводит к снижению выброса крови из сердца, что снижает кровяное давление. В ответ на снижение артериального давления почки выделяют ренин, что приводит к высвобождению антидиуретического гормона.Антидиуретический гормон действует на почки и увеличивает реабсорбцию воды, тем самым увеличивая объем крови и давление. Это заставляет сердце работать сильнее и усугубляет сердечную недостаточность. Чтобы заблокировать эту реакцию, людей с сердечной недостаточностью лечат препаратами, блокирующими компенсаторную реакцию почек. Диуретики — это лекарственные средства, которые действуют либо путем ингибирования действия антидиуретического гормона, либо путем стимулирования выведения натрия с мочой. Это увеличивает выход воды и снижает кровяное давление.Диуретики, наряду с другими лекарствами, полезны при лечении сердечной недостаточности и снижении артериального давления у людей с гипертонией.

Ключевые выводы

  • Гомеостатическая цель клетки, ткани, органа и всего организма — уравновесить выход воды с поступлением воды. Количество воды, которое человек должен потреблять каждый день, варьируется и должно зависеть от климата, в котором живет человек, а также от его возраста, уровня физической активности и функции почек.
  • Жажда является результатом сложного взаимодействия гормонов и нейронных реакций, которые координируются для достижения баланса жидкости и ее состава в организме.Жажда вызывается либо уменьшением объема крови, либо повышением осмоляльности крови.
  • Другие механизмы, с помощью которых поддерживается водный баланс в организме, направлены на регулирование количества воды в моче. Количество воды, отфильтрованной из крови и выводимой с мочой, зависит от количества воды в крови и электролитного состава крови.
  • Регулирование выхода воды включает сложную связь между почками, гипоталамусом и железами внутренней секреции.

Обсуждение стартеров

  1. Почему люди чаще мочатся, когда на улице холодно?
  2. Обсудите признаки, которые вы впервые замечаете, когда испытываете жажду.

Вода и гидратация: физиологические основы у взрослых

II.1.2. Фекальные потери воды

Потери воды с фекалиями относительно невелики у здоровых взрослых, около 200 мл / сут в нормальных условиях ( EFSA 2010 ).Это количество может резко возрасти в случае диареи, от 5 до 8 раз выше нормы у младенцев ( Fomon 1993 ).

II.1.3. Производство пота

Производство пота сильно различается: низкое у людей, ведущих сидячий образ жизни, подверженных умеренной температуре, оно может достигать нескольких литров в день при интенсивных физических нагрузках, высокой температуре окружающей среды и / или высокой влажности ( EFSA 2010 ).Тело адаптирует выделение пота для поддержания внутренней температуры тела ( Powers and Howley, 1997, ).

Пот вырабатывается в дерме потовыми железами. Он поступает из интерстициальной воды и фильтруется глубоко в канальцах потовых желез, прежде чем снова абсорбироваться дистально (, рис. 4, ). Пот обычно на 99% состоит из воды с pH от 5 до 7. Он содержит примерно 0,5% минералов (калий и хлорид натрия) и 0,5% органических веществ (мочевина, молочная кислота) ( Montain et al. 2007 ).

Рисунок 4. Производство пота потовыми железами.

Пот — основной механизм терморегуляции у активных людей. Например, во время физической активности метаболическая эффективность мышц составляет около 20%, при этом 80% энергии выделяется в виде тепла ( Powers and Howley 1997, ).Испарение пота в этом процессе особенно эффективно: испарение 1 литра пота при 30 ° C приводит к потере тепла 580 ккал ( Wenger 1972 ).

Однако на испарение пота влияет несколько факторов, включая температуру, влажность, воздушные потоки, интенсивность солнечного света и одежду ( EFSA 2010 ). Чем выше влажность, тем меньше пота будет испаряться и, следовательно, охладить тело ( Пауэрс и Хоули 1 997 ).Ношение непроницаемой одежды, то есть не допускающей испарения пота, увеличивает потери потоотделения и препятствует охлаждению тела ( Havenith et al. 2008 ). Напротив, конвективные потоки вокруг тела способствуют испарению пота ( Powers and Howley 1997, ).

Выделение пота во время физической активности может сильно отличаться в зависимости от таких факторов, как рассматриваемый вид спорта и интенсивность (тренировка или соревнование), а также от личных факторов и факторов окружающей среды.Скорость потоотделения варьируется в пределах от 0,3 до 2,6 л / ч ( Sawka et al. 2007 ). Примеры скорости потоотделения мужчин, занимающихся различными видами спорта, приведены в , Таблица 1 .

Таблица 1. Примерная скорость потоотделения у мужчин, занимающихся различными видами спорта.По материалам Rehrer and Burke 1996.

Потери с потом могут, следовательно, иметь важное влияние на водный баланс, и потребление воды следует адаптировать в зависимости от деятельности и последующих потерь с потом ( Armstrong 2007 ).

II.1.4. Потери воды с мочой

Количественно потери воды с мочой обычно представляют собой самую большую потерю воды у здоровых взрослых, которые не занимаются спортом. Однако объем мочи может варьироваться в широких пределах от примерно 500 мл до примерно нескольких литров в день ( EFSA 2010 ). Большинство других потерь воды не регулируются и происходят независимо от жидкостного статуса организма; заборы также частично регулируются.Напротив, объем мочи строго контролируется и служит способом точного регулирования жидкостного баланса организма ( см. Часть II.3 ), наряду с другой его ролью — выведением растворенных отходов.

Моча на самом деле является результатом двух основных функций почек; выведение растворенных отходов и регулирование объемов жидкости в организме. В большинстве случаев эти функции могут выполняться независимо: например, если необходимо удалить большое количество воды, не будет никаких существенных изменений в количестве общей нагрузки растворенных веществ, которая должна быть выведена.Это зависит от способности почек производить широкий диапазон концентраций мочи, от 50 мОсм / л до 1200 мОсм / л ( Brenner and Rector 2008 ). Эта максимальная осмолярность мочи представляет собой предел, выше которого две функции почек больше не могут сосуществовать: он определяет минимальный обязательный объем, строго необходимый для вывода растворенных веществ, независимо от состояния водного баланса организма. Большая часть растворенных веществ, выводимых почками, поступает из проглоченной пищи, либо как таковой (например, минералы), либо в результате метаболизма (например.г мочевины). Например, при диете, содержащей 650 мОсм, минимальный обязательный объем мочи будет 500 мл, если почки находятся на максимальной концентрации ( EFSA 2010 ). Вода, удаляемая сверх этого минимального обязательного объема, является лишней водой, удаляемой во время регулирования водного баланса. В приведенной ниже таблице (, таблица 2, ) указан объем выводимой мочи в зависимости от нагрузки растворенных веществ и осмоляльности мочи.

Таблица 2.Объем мочи (увол, л) как функция растворенной нагрузки, которая должна быть выведена, и осмоляльности мочи. Увол = SL / Уосм.

Таким образом, определение желаемой осмоляльности мочи является ключевым элементом для определения желаемого объема мочи и, следовательно, адекватного потребления. Европейское управление по безопасности пищевых продуктов (EFSA) было первым агентством, которое интегрировало этот параметр для настройки адекватного потребления воды, учитывая, что желаемая осмолярность мочи составляет 500 мОсмоль / л.Учитывая типичную диету 1600 мОсмоль / день для мужчин и 1000 мОсмоль / день для женщин, EFSA предполагает, что мужчинам потребуется объем мочи 2,0 л / день, а женщинам — 1,6 л / день ( EFSA 2010 ). Эти значения намного превышают минимальный объем мочи (и, следовательно, минимальный объем потребляемой жидкости), необходимый для выведения метаболических отходов. Гипотеза о том, что желаемая осмоляльность мочи может быть ниже концентрирующей способности почек, также подтверждается результатами наблюдений, предполагающими, что большие объемы мочи и высокое потребление жидкости могут замедлить снижение функции почек, связанное со старением, и защитить от хронического заболевания почек ( Clark и др. 2011; Sontrop et al. 2013; Стрипполи и др. 2011 ).

II.2. Поступление воды в организм

Для компенсации ежедневных потерь воды необходимы водозаборы.Организм вырабатывает небольшое количество воды в результате своей метаболической активности, но большая часть воды поступает с пищей (пища и жидкости).

II.2.1. Метаболическое производство воды

Метаболическая вода образуется в результате окисления водородсодержащего субстрата или энергоемких питательных веществ ( IOM 2004 ).Окисление липидов дает наибольшее количество воды на грамм (, таблица 3, ).

Таблица 3. Метаболическая вода, образующаяся в результате окисления липидов, углеводов и белков. Из EFSA 2010; МОМ 2004.

Таким образом, метаболическое производство воды пропорционально потреблению энергии.Метаболическая продукция воды оценивается в среднем приблизительно от 250 до 350 мл / день для людей, ведущих малоподвижный образ жизни ( EFSA 2010 ), но может увеличиваться до 600 мл / день при интенсивной физической активности ( Pivarnik and Palmer 1994 ). Однако, как показано в части II.1.1, респираторные потери также увеличиваются с физической активностью, и эти два процесса приблизительно компенсируют друг друга ( Hoyt 1996 ).

II.2.2. Диетические приемы

Общее потребление воды с пищей, безусловно, является наиболее важным источником воды для организма. Поскольку производство воды организмом ограничено, потребление с пищей должно компенсировать большую часть потерь.

Вода потребляется в качестве питьевой воды, напитков и пищевой влаги. Но питьевая вода и напитки составляют большую часть от общего количества потребляемой жидкости, в среднем 70-80%, в то время как вода с пищей составляет только 20-30% ( EFSA 2010 ).

Это распределение варьируется в зависимости от диеты: чем выше потребление богатых водой продуктов (например, фруктов, овощей или супов), тем выше потребление воды с пищей. Фрукты и овощи — это действительно группа продуктов, в которой содержится больше всего воды: от 96% в огурце до 72% в авокадо, большинство из них содержат более 85% воды. Примечательно, что большинство фруктов имеют примерно такое же содержание воды (в%), что и большинство напитков. Супы — это категория, которая содержит второй по величине уровень воды со значениями от 82 до 95% воды, в зависимости от рецепта.Сухие продукты, такие как сухие завтраки, орехи, печенье и шоколад, часто имеют содержание воды ниже 5% ( Food Standard Agency 2002 ).

Потребление воды с питьевой водой и напитками сильно различается между людьми, как показывают исследования в области питания. В исследовании NHANES 2005-2006 гг. Общее потребление воды было более чем в три раза выше в 80-м процентиле (5,4 л / день) по сравнению с потреблением в 20-м процентиле (1,6 л / день) ( Sontrop et al. al. 2013 ).Недавнее исследование в Китае показало, что общее суточное потребление жидкости в индивидуальном порядке варьируется от менее 100 мл до более 7 л ( млн лет, и др. 2012 ). Привычки питья также кажутся разными в зависимости от страны: национальные исследования в Европе показывают, что среднее суточное потребление жидкости составляет от 635 до 2490 мл / день ( EFSA 2008 ). Однако эти опросы трудно сравнивать, и эти широкие различия трудно интерпретировать, поскольку неизвестно, вызваны ли они фактическими различиями в потреблении или различиями в методологиях обследований (т.е., 2-дневная диетическая запись, 7-дневная диетическая запись, 2-х дневное повторение за 24 часа) и в жидкой категоризации ( EFSA 2010 ). Эти ограничения обследований потребления жидкости имеют важное значение, поскольку диетические рекомендации часто основываются на потреблении, наблюдаемом в этих обследованиях (см. Также часть III).

Ввод и потери воды зависят от множества факторов, и некоторые из них могут сильно варьироваться. Типичные цифры приведены на рис. 7 .

Рисунок 7.Типичные входы и потери воды.

Как показано выше, моча имеет решающее значение для организма, чтобы скорректировать потери, тогда как потребление пищи и, в частности, потребление жидкости, являются основными источниками поступления воды.

II.3. Регулирование и поддержание водного баланса организма.

Несмотря на постоянные потери воды и значительные колебания в потреблении воды и соли, человеческое тело в целом способно поддерживать постоянное постоянство содержания воды: общее количество воды в организме, по оценкам, изменяется менее чем на 1% за 24 часа ( Cheuvront и др. 2004 ).Это имеет первостепенное значение для поддержания постоянного состава внеклеточной жидкости, необходимой для правильного функционирования клеток. Вода в организме контролируется, с одной стороны, потреблением жидкости, стимулируемым жаждой, а с другой стороны, выведением воды почками ( Brenner and Rector 2008 ).

II.3.1. Регулирование потребления жидкости: физиологическая жажда, социальные и экологические факторы.

Физиологически потребление жидкости регулируется жаждой, определяемой как сознательное желание пить ( Guyton and Hall 2006 ).Но потребление жидкости также может происходить, например, из-за привычек, социального влияния, сухости во рту или сопутствующей еды во время еды ( McKinley et al. 2004; McKinley and Johnson 2004 ). Таким образом, целенаправленное потребление жидкости имеет существенный поведенческий компонент, который взаимодействует с физиологическими механизмами.

Основным стимулом к ​​жажде является повышение осмоляльности плазмы. Это увеличение обнаруживается осморецепторами, которые запускают нервные механизмы, приводящие к ощущению жажды ( McKinley and Johnson 2004 ).Однако секреция антидиуретического гормона (АДГ) в ответ на повышенную осмоляльность плазмы происходит при более низком пороге, чем порог жажды, около 280 мОсм / кг по сравнению с 290-295 мОсм / кг соответственно ( Bouby and Fernandes 2003; Петерс и др. 2007; Verbalis 2003 ). Стоит отметить, что чувствительность и порог осморегуляторной системы и, в частности, жажды сильно различаются у разных людей ( Bouby and Fernandes 2003 ).

Другие факторы также могут вызывать жажду: уменьшение объема крови (> 10%) или давления, увеличение циркулирующего ангиотензина или сухость во рту. Напротив, растяжение желудка снижает жажду ( Guyton and Hall 2006; Tanner 2009 ).

Потребление жидкости также часто происходит без ощущения жажды и без повышенной осмоляльности плазмы ( McKiernan et al. 2009; Phillips et al. 1984 ). Употребление алкоголя действительно часто связано с приемом пищи: некоторые исследования показали, что примерно 70% потребления жидкости происходит в перипрандиальный период ( de Castro 1988; Engell 1988; Phillips et al. 1984 ). Потребление жидкостей также зависит от их непосредственной доступности ( Engell et al. 1996 ) и может быть социально облегчено или подавлено присутствием других людей ( de Castro and de Castro 1989; Engell и др. 1996; Пено и др. 2009 ).

Таким образом, потребление жидкости определяется не только физиологическими механизмами, а окончательная регуляция водного баланса тела зависит от регуляции выведения воды почками.

II.3.2. Регуляция выведения воды почками

Как было замечено ранее ( часть II.1.4 ), почки обладают способностью широко адаптировать количество выделяемой воды, сохраняя при этом стабильную экскрецию растворенных веществ.Следовательно, в зависимости от гидратации организма и потребления жидкости метаболические отходы выводятся с более или менее концентрированной мочой.

Выведение воды почками действительно регулируется для поддержания постоянного состава и концентрации внеклеточных жидкостей и, в частности, постоянной осмолярности плазмы. Это стало возможным благодаря системе обратной связи на основе антидиуретического гормона (АДГ) или вазопрессина.

В случае дефицита воды осмолярность внеклеточных жидкостей, в частности плазмы, увеличивается выше своего нормального значения (около 280 мОсмоль / кг ч3O).Это повышение, которое на практике означает повышение концентрации натрия в плазме, обнаруживается осморецепторами, которые стимулируют высвобождение АДГ. АДГ синтезируется в гипоталамусе и хранится в задней доле гипофиза. После высвобождения АДГ он транспортируется через кровь к почкам, где увеличивает проницаемость дистальных канальцев и собирающих протоков для воды. Повышенная водопроницаемость вызывает повышенную реабсорбцию воды и выведение небольшого объема концентрированной мочи.Таким образом, вода сохраняется в организме, в то время как натрий и другие растворенные вещества продолжают выводиться из организма. Это вызывает разбавление внеклеточной жидкости и, следовательно, корректирует осмоляльность плазмы ( Рисунок 8) ( Guyton and Hall 2006 ).

Рисунок 8. Регулирующие механизмы, реагирующие на дефицит воды.

Напротив, в случае избытка воды в организме секреция АДГ снижается, проницаемость воды в нефронах увеличивается, что приводит к меньшей реабсорбции воды и большему количеству экскреции разбавленной мочи ( Guyton and Hall 2006 ).

Стоит отметить, что высвобождение АДГ также стимулируется снижением артериального давления и объема крови, которые возникают в таких случаях, как кровотечение.Однако АДГ значительно более чувствителен к небольшим изменениям осмоляльности, чем к изменениям объема крови: снижение осмоляльности плазмы на 1% стимулирует секрецию АДГ, тогда как уменьшение объема крови на 10% необходимо для явного повышения уровня АДГ ( Guyton and Hall 2006 ).

Таким образом, поддержание водного баланса в организме зависит от различных физиологических процессов: почечной регуляции, жажды и питьевого поведения, а также от потоотделения. Относительная важность этих физиологических процессов и их взаимодействия зависит от преобладающих видов деятельности, как показано в , Таблица 4 ниже ( Armstrong 2007 ).

Таблица 4. Относительная роль физиологических процессов в водном балансе организма для различных жизненных сценариев. По материалам Armstrong 2007.

II.3.3. Нарушение водного баланса организма: обезвоживание и гипонатриемия.

Несмотря на то, что водный баланс тела строго регулируется, могут возникать проблемы, ведущие к временному состоянию гипогидратации или гипергидратации.

Обезвоживание — это процесс потери воды в организме, в то время как гипогидратация относится к уравновешенному состоянию дефицита воды в организме и, следовательно, является результатом обезвоживания ( EFSA 2010 ).В зависимости от относительной потери воды и растворенных веществ из внеклеточных жидкостей обезвоживание может быть гипертоническим (потеря воды концентрирует внеклеточную воду), гипотоническим (потеря натрия разбавляет внеклеточную воду) или изотоническим (потеря воды и натрия без изменения концентрации). Потенциальные причины этих различных типов обезвоживания суммированы в Таблица 5 .

Таблица 5.Возможные причины трех типов обезвоживания. Адаптировано из EFSA 2010; Гранджин и др. 2003; МОМ 2004.

Напротив, чрезмерное потребление воды в течение короткого периода времени может привести к гипергидратации и гипонатриемии, определяемой как уровень натрия в сыворотке менее 135 ммоль / л. Это состояние наблюдалось у психиатрических пациентов с полидипсией, а также у спортсменов во время или после интенсивных и продолжительных упражнений (например,г., ультрамарафон, военная подготовка). Хотя потенциально серьезная, симптоматическая гипонатриемия встречается редко и связана с потреблением жидкости, которое намного превышает потери воды, а также с медленным темпом бега и увеличенной продолжительностью упражнений ( Hew и др. 2003 ). Однако общеизвестно, что у здоровых людей с нормальным питанием гипонатриемия очень трудно достичь ( EFSA 2010; IOM 2004 ). В самом деле, у здоровых людей это будет означать превышение максимальной скорости выведения почками, т.е.е. 0,7 — 1,0 л / час ( EFSA 2010 ).

Диагностика и правильное лечение гипонатриемии осложняются тем фактом, что симптомы тесно связаны с симптомами обезвоживания, включая головную боль, усталость, спутанность сознания, тошноту, рвоту и судороги. ( EFSA 2010; Гранджин и др. 2003; IOM 2004 ).

Забрать домашние сообщения

Водный баланс в организме строго регулируется, чтобы обеспечить гомеостаз организма и реагировать на изменения в потреблении и потерях.
Основными источниками потери воды организмом являются моча и пот, но вода также теряется через стул и незаметно через кожу и дыхание.
Регулировка объема мочи имеет решающее значение для регулирования водного баланса организма.
Почки способны концентрировать или разбавлять мочу в широком диапазоне от 50 мОсмоль / л до 1200 мОсмоль / л. Концентрация в моче в этих пределах зависит от выводимых метаболических отходов и от количества выводимой воды для регулирования водного баланса организма.
Наблюдательные исследования показывают, что большой объем мочи и, следовательно, высокое потребление жидкости может замедлить снижение функции почек, которое происходит с возрастом, и защитить от хронического заболевания почек.
Потребление жидкости с пищей должно компенсировать большую часть потерь воды в организме. Питьевая вода и напитки составляют от 70 до 80% от общего количества потребляемой жидкости, а вода, поступающая с пищей, составляет около 20-30% от общего количества потребляемой жидкости.
Вода в организме контролируется, с одной стороны, потреблением жидкости, которое стимулируется жаждой, а с другой стороны, выведением воды почками.

Физиология, водный баланс — StatPearls

Введение

Жидкости организма в основном состоят из воды, которая, в свою очередь, содержит множество веществ. [1] Одна такая группа веществ включает электролиты, такие как натрий, калий, магний, фосфат, хлорид и т. Д. Другая группа включает метаболиты, такие как кислород, углекислый газ, глюкоза, мочевина и т. Д. Третья важная группа веществ, содержащихся в воде наше тело, в состав которого входят белки, большинство из которых жизненно необходимы для нашего существования.Примеры белков включают факторы свертывания крови, иммуноглобулины, альбумин и различные гормоны. [1] Поскольку распределение жидкости в организме и веществ, содержащихся в нем, имеет решающее значение для поддержания внутриклеточных и внеклеточных функций, имеющих решающее значение для выживания, организм разработал механизмы для жесткого контроля состава компартментов. Однако различные клинические патологии могут изменять состав жидкости и ее составляющих во многих частях человеческого тела, что может иметь пагубные последствия для нашего здоровья и часто требует интенсивных вмешательств для мониторинга и поддержания нормальных физиологических условий.[2] Эта статья в первую очередь будет охватывать физиологический состав воды в организме человека, дифференцировать различные части тела и связанные с ними объемы и состав, описывать, как измерять различные объемы, и углубляться в клиническое значение, связанное с нарушениями нормальные физиологические условия.

Клеточный

На клеточном уровне распределение различных жидкостей в организме имеет первостепенное значение для поддержания здоровья, функционирования и выживания.Для среднего человека весом 70 кг 60% общей массы тела состоит из воды, что составляет 42 л. Жидкость тела разделяется на два основных отдела: объем внутриклеточной жидкости (ICFV) и объем внеклеточной жидкости (ECFV).

  • Из 42 литров воды, содержащихся в организме, две трети находится во внутриклеточном пространстве жидкости (ICF), что составляет 28 литров.

  • ECFV состоит из двух пространств: объема интерстициальной жидкости (ISFV) и объема плазмы (PV). Одна треть всей воды в организме — это ECFV, что эквивалентно 14 л.75% или 10,5 л объема внеклеточной жидкости находится в межклеточном пространстве, а 25% этой воды находится в плазме, что эквивалентно 3,5 л [3].

Каждое пространство работает в унисон друг с другом и выполняет различные функции, имеющие первостепенное значение для нормального физиологического функционирования.

  • Внутриклеточная жидкость состоит как минимум из десяти отдельных крохотных клеточных пакетов. Для простоты и для того, чтобы сделать анализ внутриклеточного пространства жизнеспособным, была создана концепция единого внутриклеточного «компартмента», поскольку эти коллекции имеют важные объединяющие сходства, такие как расположение, состав и поведение, что обеспечивает практическую полезность в изучение физиологии.[4]
  • Межклеточная жидкость состоит из жидкости, которая находится в пространстве между тканями тела и вокруг них. Хотя технически это «виртуальное» пространство, интерстициальная жидкость омывает все клетки тела и связывает внутриклеточную жидкость и внутрисосудистое пространство. ISF содержит питательные вещества, кислород, отходы, химические посредники и содержит небольшое количество белка. ISF также содержит лимфатическую систему, которая возвращает белок, а также избыток ISF в кровоток. [5]
  • Плазма — единственное отделение для жидкости, которое существует как настоящий сбор жидкости в одном пространстве.Он отличается от межклеточной жидкости более высоким содержанием белка и его транспортной функцией. Плазма является компонентом крови и считается «интерстициальной жидкостью крови», поскольку она омывает взвешенные красные и белые клетки, которые также находятся в крови. [6]

Механизм

Распределение воды между различными жидкостными отсеками регулируется несколькими принципами. Чтобы понять различные принципы, важно понимать следующее: проглатывание и выделение воды и электролитов строго регулируются для поддержания постоянной общей воды в организме (TBW) и общей осмолярности тела (TBO).Чтобы управлять этими двумя параметрами, вода в организме будет перераспределяться, чтобы поддерживать стабильное состояние, так что осмолярность всех жидкостей организма идентична общей осмолярности тела.

Несколько различных факторов опосредуют перераспределение воды между двумя отсеками ECF: гидростатическое давление, онкотическое давление и осмотическая сила жидкости. Объединение этих двух компонентов дает уравнение Старлинга: Jv = Kfc [(Pc — Pi] — n (Op-Oi)]. [7] Это уравнение определяет скорость жидкости через капиллярную мембрану (Jv) и учитывает разницу между гидростатическое давление капиллярной жидкости (Pc) и межклеточной жидкости (Pi), а также онкотическое давление капиллярной жидкости (Op) и межклеточной жидкости (Oi).Также учитывается осмотическая сила между двумя отсеками (n).

Кроме того, существует взаимосвязь между интерстициальной жидкостью и внутриклеточной жидкостью. Эти две среды очень тесно влияют друг на друга, поскольку их разделяет мембрана клетки. Как правило, питательные вещества диффундируют в клетку, а продукты жизнедеятельности выходят в межклеточное пространство. Ионы обычно не могут пересекать мембрану, но иногда могут проходить через активный транспорт или при определенных условиях.Вода может свободно перемещаться через мембрану и направляется осмотическим градиентом между двумя пространствами. Изменения объема внутриклеточной жидкости являются результатом изменений осмолярности ECF, но не реагируют на изосмотические изменения внеклеточного объема [8]. Однако любой поток воды в клеточную мембрану или из нее будет иметь пропорциональные изменения в ECFV. Если нарушение вызывает увеличение осмолярности ЭКФ, вода будет вытекать из клетки во внеклеточное пространство, чтобы уравновесить осмотический градиент; однако общая осмолярность тела останется выше, чем обычно, и клетка будет сокращаться.Если нарушение вызовет снижение осмолярности ECF, то вода переместится из ECF в ICF для достижения осмолярного равновесия; однако общая осмолярность тела останется ниже нормы, и клетка будет набухать. В-третьих, если бы изосмотическая жидкость попала во внеклеточное пространство, то чистых изменений в ICF не было бы, и ECFV увеличился бы.

Сопутствующее тестирование

Большая часть этой информации может показаться абстрактной, особенно когда речь идет о отсеках, которые являются скорее теоретическим пространством.Следовательно, крайне важно иметь способ физически измерить объемы различных отсеков. Способ измерения различных пространств заключается в использовании метода разбавления индикатора. [9] Теория, лежащая в основе этого, заключается в том, чтобы измерить объем определенного отсека; необходимо ввести в организм измеримые вещества, которые равномерно распределены в интересующем отделении. Используя этот метод, можно напрямую измерить отдельные объемы, а другие можно измерить путем вычитания объемов связанных отсеков.Затем эту информацию можно количественно оценить с помощью уравнения Объем (V) = Количество (введенное вещество) / Концентрация (измеренная после уравновешивания) [10]. Следующие компоненты можно измерить следующим образом:

  • Общее количество воды в организме (TBW) — Для измерения вам необходимо ввести радиоактивную титрованную воду или антипирин. Идея заключается в том, что вода равномерно распределяется между всеми различными отсеками. Итак, если можно измерить радиоактивную воду, вы должны определить TBW.

  • Объем внеклеточной жидкости (ECFV) — для измерения этого объема можно ввести меченый инулин, сахарозу, маннит или сульфат. Это большие молекулы, поэтому они непроницаемы для клеточной мембраны и могут диффундировать только в плазму и межклеточные пространства.

  • Объем крови — Объем эритроцитов можно измерить с помощью эритроцитов 51Cr-tag или по формуле: Расчетный объем крови = объем плазмы X 100 / [100- (0,87 X Hct%)] , где 0.87 — коэффициент улавливания.

  • Объем плазмы (PV) — может быть рассчитан с использованием радиоактивного йодированного сывороточного альбумина (RISA) или красителя Evans Blue, поскольку они специфичны для плазменного пространства.

  • Объем внутриклеточной жидкости — не может быть измерен напрямую, но может быть рассчитан путем вычитания ECFV на TBW, поскольку последние две переменные измеримы.

  • Объем межклеточной жидкости — не может быть измерен напрямую, но может быть рассчитан путем вычитания PV на ECFV, поскольку последние две переменные измеримы.

Клиническая значимость

Помимо значения, которое изучение водного баланса имеет для нашего физиологического понимания человеческого тела, идея, лежащая в основе этого, обычно наблюдается в патологии и клинически проявляется ежедневно. Различные условия приводят к дисбалансу воды в разных частях тела; конкретный дисбаланс может проявляться по-разному и лечиться по-разному. Ниже представлены пять клинических сценариев, при которых могут происходить изменения водного баланса.Каждый из них будет сопровождаться анализом объема ECF, осмолярности ECF, объема ICF и осмолярности ICF.

  • Диарея — Диарея может быть вызвана множеством патогенов, но обычно связана с изосмотическим сокращением объема. [11] Поскольку потерянная жидкость является изосмотической, нет никакого общего воздействия на внутриклеточную жидкость, и единственное изменение будет заключаться в уменьшении объема ECF при неизменной осмолярности.
  • Несахарный диабет — в этом состоянии организм либо не может вырабатывать АДГ, либо почки не могут реагировать на него, что приводит к гиперосмотическому сокращению объема.В любом случае наблюдается уменьшение реабсорбции свободной воды из дистальных канальцев, что приводит к ее потере. [12] В этом сценарии осмолярность ECF увеличивается, что приводит к притоку воды из ICF в ECF, что приводит к сужению объема ICF. Однако этого потока воды через мембрану в отсек ECF недостаточно, чтобы компенсировать потерю свободной воды; таким образом, существует также сужение EFV. Наконец, по мере того, как вода теряется из отсека ICF, осмолярность ICF увеличивается.Такие же изменения можно ожидать при сильных ожогах, а также при чрезмерном потоотделении, когда также происходит чрезмерная потеря свободной воды.
  • SIADH — И наоборот, в SIADH наблюдается чрезмерное удержание свободной воды, поэтому результаты будут противоположны тому, что наблюдается при несахарном диабете, что приведет к гипоосмотическому увеличению объема. В этом состоянии наблюдается избыточная реабсорбция свободной воды в дистальных канальцах почек, приводящая к снижению осмолярности ECF, а также к увеличению ECFV.[13] Из-за снижения осмолярности ECF вода будет течь в отсек ICF, что приведет к расширению ICFV и снижению осмолярности внутриклеточной жидкости.
  • Надпочечниковая недостаточность — в этом случае наблюдается низкий уровень альдостерона, что в первую очередь приводит к снижению канальцевой абсорбции натрия, что приводит к сокращению гипоосмотического объема. [14] В этом случае происходит потеря натрия и воды, что приводит к снижению ECFV и снижению осмолярности ECF. Из-за этой пониженной осмолярности вода перемещается во внутриклеточный компартмент, что приводит к расширению ICFV.Из-за снижения реабсорбции растворенных веществ также снижается осмолярность ICF.
  • Уремия — часто обнаруживается при почечной недостаточности. АМК может увеличиваться. Однако изолированное состояние повышенного содержания мочевины не вызовет сдвига объема ни одного из компартментов и не приведет к изменению осмолярности. Причина этого в том, что эти изменения сопровождаются только добавлением или удалением свободной воды или добавлением или удалением осмотически активной частицы, то есть частицы, которая не может свободно пересекать клеточную мембрану.[15] Поскольку мочевина может свободно пересекать клетку, она считается неосмотически активной и, следовательно, не изменяет осмолярность, тем самым не приводя к какому-либо сдвигу водного баланса.

Дополнительное образование / Контрольные вопросы

Ссылки

1.
Lobo DN. Жидкость и электролиты в клинических условиях. Программа семинара Nestle Nutr Ser Clin Perform. 2004; 9: 187-203. [PubMed: 15361687]
2.
Bedogni G, Borghi A, Battistini N.Распределение воды в организме и болезни. Acta Diabetol. Октябрь 2003 г .; 40 Приложение 1: S200-2. [PubMed: 14618472]
3.
Мэтью Дж., Санкар П., Варакалло М. StatPearls [Интернет]. StatPearls Publishing; Остров сокровищ (Флорида): 27 октября 2020 г. Физиология, плазма крови. [PubMed: 30285399]
4.
Davids MR, Edoute Y, Jungas RL, Cheema-Dhadli S, Halperin ML. Содействие пониманию интегративной физиологии: акцент на составе жидкостей организма. Может J Physiol Pharmacol.2002 сентябрь; 80 (9): 835-50. [PubMed: 12430978]
5.
Wiig H, Swartz MA. Образование и транспорт интерстициальной жидкости и лимфы: физиологическая регуляция и роль в воспалении и раке. Physiol Rev.2012 июль; 92 (3): 1005-60. [PubMed: 22811424]
6.
Бенджамин Р.Дж., Маклафлин Л.С. Компоненты плазмы: свойства, различия и применение. Переливание. 2012 Май; 52 Прил.1: 9С-19С. [PubMed: 22578375]
7.
Woodcock TE, Woodcock TM. Пересмотренное уравнение Старлинга и модель гликокаликса трансваскулярного обмена жидкости: улучшенная парадигма для назначения внутривенной инфузионной терапии.Br J Anaesth. 2012 Март; 108 (3): 384-94. [PubMed: 222

]

8.
Levick JR, Michel CC. Обмен микрососудистой жидкости и пересмотренный принцип Старлинга. Cardiovasc Res. 15 июля 2010 г .; 87 (2): 198-210. [PubMed: 20200043]
9.
Зирлер К. Методы разведения индикаторов для измерения кровотока, объема и других свойств биологических систем: краткая история и мемуары. Энн Биомед Eng. 2000 августа; 28 (8): 836-48. [PubMed: 11144667]
10.
Henriksen JH, Jensen GB, Larsson HB.Век техники разбавления индикаторов. Clin Physiol Funct Imaging. 2014 Янв; 34 (1): 1-9. [PubMed: 23869947]
11.
Каптейн Е.М., Шрирамоджу Д., Каптейн Дж. С., Каптейн М.Дж. Систематический поиск литературы и обзор концентраций натрия в жидкостях организма. Clin Nephrol. 2016 Октябрь; 86 (10): 203-28. [PubMed: 27616761]
12.
Lu HA. Несахарный диабет. Adv Exp Med Biol. 2017; 969: 213-225. [PubMed: 28258576]
13.
Кортеневен М.Л., Фентон Р.А. Почечные аквапорины и нарушение водного баланса.Biochim Biophys Acta. 2014 Май; 1840 (5): 1533-49. [PubMed: 24342488]
14.
Schwartz MJ, Kokko JP. Дефект концентрации мочи при надпочечниковой недостаточности. Разрешающая роль стероидов надпочечников на гидроосмотический ответ кортикальных собирательных канальцев кролика. J Clin Invest. 1980 августа; 66 (2): 234-42. [Бесплатная статья PMC: PMC371703] [PubMed: 6156951]
15.
Лопес-Альмараз Э., Корреа-Роттер Р. Синдром нарушения равновесия при диализе и другие осложнения лечения крайней уремии: редкое явление, которое еще не исчезло.Hemodial Int. Июль 2008; 12 (3): 301-6. [PubMed: 18638082]

Гомеостаз — почки и водный баланс

Гормоны — это особые химические вещества, которые координируют многие процессы в организме. Гормоны вырабатываются железами, которые затем попадают в кровоток. Они разносятся по телу с кровью к своим органам-мишеням. Гормоны регулируют функции многих ваших органов и клеток, в том числе количество воды, которая реабсорбируется почками.Вы можете узнать больше о гормонах здесь.

ADH и водный баланс тела

Количество воды в крови должно оставаться более или менее постоянным, чтобы избежать повреждения клеток в результате осмоса (см. Стр. 4). Должен соблюдаться баланс между количеством воды, полученной (из вашего рациона, в виде напитков и еды, и воды, производимой в результате клеточного дыхания), и количеством воды, теряемой организмом (с потоотделением, испарением, фекалиями и мочой).

Это достигается действием гормона ADH (антидиуретический гормон). Как это работает?

Возможно, вы какое-то время ничего не пили или сильно потели. Часть мозга, гипоталамус, определяет, что в крови недостаточно воды. Гипоталамус посылает сигнал гипофизу, который высвобождает АДГ. Он перемещается с кровью к почкам и влияет на канальцы, поэтому больше воды реабсорбируется в вашу кровь.В результате вы производите меньший объем более концентрированной мочи. Уровень воды в крови увеличивается, пока не вернется к норме.

Иногда уровень воды в вашей крови повышается, потому что, например, она холодная и вы не теряете воду из-за потоотделения или из-за того, что вы много выпили. Гипоталамус обнаруживает изменение и отправляет сообщение гипофизу. Высвобождение АДГ в кровь замедляется или даже прекращается. Без АДГ почки не будут экономить столько воды, и вы будете производить большие объемы разбавленной мочи.Уровень воды в крови возвращается к нормальному уровню.

Это пример отрицательной обратной связи. Когда уровень воды в крови падает, отрицательная обратная связь гарантирует, что количество АДГ возрастает. По мере повышения уровня воды в крови отрицательная обратная связь гарантирует, что количество АДГ падает.

Алкоголь может уменьшить количество вырабатываемого АДГ, что приведет к образованию большего объема более разбавленной мочи. Это может привести к обезвоживанию.

«Экстази» имеет противоположный эффект. Он увеличивает количество АДГ, что снижает количество вырабатываемой мочи.

И алкоголь, и экстази нарушают нормальное регулирование воды в организме и могут оказывать долгосрочное вредное воздействие на организм.

факторов, влияющих на водный баланс и потребности вашего тела — Iron Flask

Железная фляга /

Для спортсменов поддержание водного баланса в организме жизненно важно для сохранения конкурентоспособности в спорте, требующем интенсивных физических нагрузок и координации движений.Составляя 60% тела , вода необходима нервной системе для транспортировки жидкостей и питательных веществ к каждой клетке.

Всякий раз, когда вы напрягаете свое тело до предела, будь то экстремальная погода или интенсивные упражнения, поддержание водного баланса в организме не только избавит вас от дискомфорта, связанного с симптомами обезвоживания, но и обеспечит наилучшие спортивные результаты. Баланс жидкости и гидратация важны при выполнении упражнений, поскольку он помогает регулировать множество различных важных механизмов — температуру тела, быстрое усвоение питательных веществ, смазывание суставов и даже самочувствие ваших мышц (гидратация предотвращает мышечные судороги).

Почему важен водный баланс в организме?

Когда общая потеря воды составляет 2% от массы вашего тела, это может ухудшить ваши спортивные результаты. Вот почему важно понимать все факторы, влияющие на потребности в воде. Когда водный баланс в организме нарушен, это также может вызвать длинный список симптомов, связанных с обезвоживанием: мышечные судороги, усталость и сухость во рту — это лишь некоторые из предупреждающих признаков того, что соотношение между потреблением жидкости и потерей воды не соответствует нормам. .

Есть несколько способов поддерживать водный баланс в организме. Мы изложили несколько рекомендованных экспертами способов избежать обезвоживания при любых интенсивных занятиях, особенно в экстремальных климатических условиях.

Факторы, влияющие на водный баланс в организме человека

Организм регулирует водный баланс с помощью системы, называемой осморегуляцией. Около 10 литров воды в день распределяется по органам через этот механизм. И когда организм может уравновесить вывод воды с поступлением воды, клетки могут достичь здорового состояния гомеостаза.

Чувство жажды также является частью осморегуляции. Посредством серии нейрональных сигналов от почек, сердца и гипоталамуса белковые рецепторы могут обнаруживать уменьшение жидкости или повышение концентрации натрия в крови. Эти сигналы отправляются в гипоталамус, центр жажды мозга. Когда жидкость потребляется, рецепторы во рту и желудке посылают сигналы в мозг, и центр жажды отключается.

Потеря воды

А как насчет других факторов, влияющих на потребление воды? Есть несколько процессов, которые организм использует для приема воды.Большая часть воды, производимой в организме, в первую очередь всасывается из пищеварительного тракта. Еще небольшое количество воды вырабатывается в организме при метаболизме определенных питательных веществ. Есть и другие факторы, влияющие на потребность в воде, например, потеря воды в организме, которая происходит в основном из-за того, что она выводится с мочеиспусканием почками. Обильное потоотделение в жарком климате или во время энергичных упражнений также способствует потере воды. В этих случаях вам нужно пить больше воды, чем обычно.

Рассчитайте уровень потоотделения

Чтобы точно определить, сколько дополнительной воды вам нужно выпить, вы можете рассчитать интенсивность потоотделения , взяв массу тела до тренировки и вычтя ее из массы тела после тренировки.Затем добавьте количество потребляемой жидкости и вычтите объем мочи / время тренировки в часах. Этот расчет даст вам широкое представление о возможных ситуациях с различными типами упражнений и условиями окружающей среды.

Регулирование водного баланса в организме

Для людей, выполняющих интенсивные упражнения в жарком климате, чрезмерное потоотделение делает регулирование водного баланса в организме еще более важным из-за значительной потери жидкости. Другими факторами, влияющими на гидратацию, являются холодный высокогорный климат, который заставляет тело чаще мочиться и, как следствие, приводит к потере жидкости.Наряду с энергичными упражнениями тяжелая одежда также увеличивает потерю воды, поддерживая высокую температуру вашего тела.

Поддерживайте водный баланс до, во время и после тренировки

Физические тренеры рекомендуют перед тренировкой предварительно увлажнить кожу, чтобы восполнить потерю жидкости из-за потоотделения. По словам тренеров по фитнесу в ISSA , общее правило — выпивать около двух чашек за 30 минут до тренировки, а затем одну чашку воды или спортивного напитка каждые 15 минут во время тренировки.

Рассчитайте дневное потребление воды

Вы также можете рассчитать, сколько воды вам нужно пить в день, исходя из своего веса. Количество воды, необходимое человеку, зависит от веса — чем больше человек весит, тем больше ему нужно пить. Просто умножьте свой вес на 2/3 или 67% , чтобы рассчитать, сколько воды вы должны пить ежедневно.

Вам следует отрегулировать это число в зависимости от того, сколько вы тренируетесь, тем более, что вы теряете значительное количество жидкости через пот. Разумное правило — добавлять 12 унций воды к суточной дневной норме на каждые 30 минут тренировки.Например, если вы тренируетесь по 45 минут в день, вы должны добавить 18 унций воды к дневной норме. Как уже упоминалось выше, климат и температура также потребуют дополнительного потребления воды сверх вашего обычного количества.

Следите за потреблением воды с помощью специальной емкости, например многоразовой бутылки . В зависимости от ваших потребностей вы можете установить цель, сколько раз вам нужно закончить контейнер в день.

Ответить

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *