Глава 4. Патология водно-электролитного и минерального обмена. Отеки

Вода является главным компонентом чело- веческого тела и составляет в среднем 65% массы тела. Содержание ее в организме зависит от возраста, пола, массы тела и других факторов.

У новорожденных на долю воды приходится около 70 % общей массы тела. По мере развития ребенка относительное содержание воды в организме уменьшается. У женщин содержание воды примерно на 6-10 %, ниже, чем у мужчин.

В живых системах вода служит основным компонентом внутренней среды, принимает участие в процессах транспорта и образования структур и выполняет функцию изолятора. Участвуя в биохимических реакциях, вода обеспечивает обмен веществ.

Обращает на себя внимание неравномерное распределение воды в различных органах и тканях организма.

Таблица 27. Насыщение тканей водой.

Лишь небольшая часть воды организма находится в истинно мобильном состоянии, характерном для неживой природы. Основная часть воды является компонентом структур, причем не только клеточных, но и внеклеточных. Особенно это касается соединительной ткани, ее гли- копротеиновому компоненту (протеогликанам, кислым мукополисахаридам), представляющему макро- молекулярные полиионы, образующие сетчатую структуру. Отрицательные заряды этих макромолекул ней- трализованы ионами Na⁺ и окружены гидратной оболочкой. В результате всех взаимодействий образуются гелеобразные или сильно гидратированные структуры, в которых вода и ионы быстро обмениваются и уста- навливается стационарное состояние, характерное для живых систем. Подобным образом вода связана в структуре клеток.

Вода в организме распределена между двумя пространствами: внутриклеточным и внеклеточным.

В клетках вода существует в 3-х функциональных фазах, между которыми поддерживается динамическое равновесие. Это свободная или мобильная вода, связанная с коллоидами вода и конституционная вода молекулярных структур, высвобождающаяся в процессе обмена.

Внутриклеточный сектор составляет 70 % от всей воды или 30-40 % массы тела, внеклеточный – до 30 % от всей воды или 20-25% массы тела.

Внеклеточная вода содержится в интерстициальном (межклеточном) секторе (до 25 %), во внутрисосудистом (кровь, лимфа) – около 5 % и трансцеллюлярном секторе (спинно-мозговая, внутрисуставная, внутриглазная жидкость, вода пищеварительных секретов) – около 1,5-3 %.

Таблица 28. Распределение воды в организме

Водный обмен неразрывно связан с обменом электролитов (натрием, хлором, бикарбонатами – во внеклеточном пространстве и калием, фосфатами – в клетке), поэтому в условиях патологии речь идет о нарушениях водно-электролитного обмена.

Отдельные пространства разделены мембранами, свойства которых определяют транспорт воды и раство- ренных в ней веществ и являются причиной неравномерного их распределения, т.е. обра- зования градиента концентрации. Состав внутренней среды (интерстициального пространства и плазмы кро- ви) поддерживается на постоянном уровне с помощью ряда динамических компенсационных процессов.

По составу электролитов внеклеточная вода сильно отличается от внутриклеточной жидкости (рис.29). Внутри клетки основным катионом является К⁺ (около 160 mМ). Затем следуют ионы Mg²⁺ (около 13 mМ) и Na⁺ (около 10 mM). Анионы внутриклеточной жидкости представлены белками (20 % от массы клетки), фосфата- ми (50 mМ), сульфатом (10 mМ) и бикарбонатом (около 11 mМ).

Основным катионом внеклеточной жидкости является Na⁺ (142 mМ – в плазме и 144 mМ – в интерстициальной жидкости), концентрация К⁺ – 4 mМ, Са²⁺ – 2,5 mМ в плазме и 1 mМ – в интерстициальной жидкости, Mg²⁺ – 1-1,5 mМ.

Основной анион – Cl^- (103 mМ в плазме и 114 mМ – в интерстициальной жидкости). Еще меньшая концентрация приходится на долю НСО^-₃ (27 mМ) и фосфатов.

По содержанию воды и ионов между плазмой и остальной внеклеточной жидкостью быстро устанавливается равновесие с соблюдением электронейтральности (ра- венства количества положительных и отрицательных зарядов).

Общая осмоляльная концентрация внеклеточ- ной жидкости составляет 0,3 осмоль/л; рН находится в диапазоне 7,35-7,45. Постоянство состава внутренней среды обеспечивается регуляторным механизмом легких и почек.

Рис.28. Химическая структура водных разделов.