Гормоны отвечающие за водно солевой обмен

Водно-солевой обмен в организме

Гормоны отвечающие за водно солевой обмен

Водно-солевым обменом называют совокупность процессов поступ­ления воды и электролитов в организм, распределения их во внут­ренней среде и выделения из организма.

Водно-солевой обмен в организме человека

Водно-солевым обменом называютсовокупность процессов поступ­ления воды и электролитов в организм, распределения их во внут­ренней среде и выделения из организма.

У здорового человека поддерживается равенство объемов выделяющейся из организма и поступившей в него за сутки воды, что называют водным балансом организма.

Можно рассматривать также и баланс электролитов — натрия, калия, кальция и т.п. Средние показатели водного баланса здорового человека в состоянии покоя показаны в табл. 12.

1, а ба­ланса  электролитов в табл. 12.2.

Средние величины параметров водного баланса организма человека

Таблица 12.1. Средние величины параметров водного баланса организма человека (мл/сут)
Потребление и образование водыВыделение воды
Питье и жидкая  пища1200С мочой1500
Твердая  пища1100С потом500
Эндоген­ная   «вода окисления»300С выдыхаемым воздухом400
С калом100
Итого Поступление2500Итого Выделение2500
Внутренний цикл жидкостей желудочно-кишечного тракта  (мл/сут)
СекрецияРеабсорбция
Слюна1500
Желудочный  сок2500
Желчь500
Сок pancreas700
Кишечный   сок3000
Итого82008100
Итого 8200 — 8100 =  вода в  кале 100 мл

Среднесуточный баланс обмена некоторых веществ у человека

Таблица 12.2 Среднесуточный  баланс  обмена некоторых веществ у человека
ВеществаПоступлениеВыделение
пищаметаболизммочафекалиипот и воздух
Натрий (ммоль)1551502,52,5
Калий (ммоль)75705,0
Хлорид (ммоль)1551502,52,5
Азот (г)1091
Кислоты (мэкв)
нелетучие5050
летучие1400014000

При различных возмущающих воздействиях (сдвиги температуры среды, разный уровень физической активности, изменение характера питания) отдельные показатели баланса могут меняться, но сам баланс при этом сохраняется.

В условиях патологии происходят нарушения баланса с преобладанием либо задержки, либо потерь воды.

Вода организма

Вода является важнейшим неорганическим компонентом организма, обеспечивающим связь внешней и внутренней среды, транспорт веществ между клетками и органами. Являясь растворителем орга­нических и неорганических веществ, вода представляет собой ос­новную среду развертывания метаболических процессов. Она входит в   состав   различных   систем   органических   веществ.

Каждый грамм гликогена, например, содержит 1,5 мл воды, каждый грамм белка – 3 мл воды.

При ее участии формируются такие структуры как кле­точные мембраны, транспортные частицы крови, макромолекулярные и надмолекулярные образования.

В процессе обмена веществ и окислении водорода, отделенного от субстрата, образуется эндоген­ная «вода окисления», причем ее количество зависит от вида рас­падающихся субстратов и уровня обмена веществ.

Так, в покое при окислении:

  • 100 г жира образуется более 100 мл воды,
  • 100 г белка – около 40 мл воды,
  • 100 г углеводов  – 55 мл воды.

Повышение катаболизма и энергетического обмена ведет к резкому увеличению образуемой эндогенной воды.

Однако, эндогенной воды у человека недостаточно для обеспечения водной среды метаболических процессов, особенно выведения в растворенном виде продуктов метаболизма.

В частности, повышение потребления белков и, соответственно, конечное превращение их в мочевину, удаляемую из организма с мочой, ведет к абсолютной необходимости возрастания потерь воды в почках, что требует по­вышенного ее поступления в организм.

При питании преимуще­ственно углеводной, жировой пищей и небольшом поступлении в организм NaCl потребность организма в поступлении воды меньше.

  • У здорового взрослого человека суточная потребность в воде колеб­лется от 1  до  3 л.
  • Общее количество воды в организме составляет у человека от 44 до 70% массы тела или примерно 38-42 л.
  • ее в разных тканях варьирует от 10% в жировой ткани до 83-90% в почках и крови, с возрастом количество воды в организме уменьшается, так­же как и при ожирении.
  • У женщин содержание воды ниже, чем у мужчин.

Вода организма образует два водных пространства:

1. Внутриклеточное (2/3 обшей воды).

2. Внеклеточное (1/3 общей воды).

3. В ус­ловиях патологии появляется третье водное пространство — вода полостей тела: брюшной, плевральной и т.д.

Внеклеточное водное пространство включает два сектора:

1. Внутрисосудистый водный сектор, т.е. плазму крови, объем которой составляет около 4- 5% массы тела.

2. Интерстициальный водный сектор, содержащий  1/4  всей воды организма  (15%  массы тела) и являющийся наиболее подвижным,  меняющим объем при избытке или недостатке воды в теле.

Вся вода организма обновляется примерно через месяц, а внеклеточное водное пространство — за неделю.

Гипергидратация организма

Избыточное поступление и образование воды при неадекватно малом ее выделении из организма ведет к накоплению воды и этот сдвиг водного баланса получил название гипергидратация.

При ги­пергидратации вода накапливается, в основном, в интерстициальном водном секторе.

Водная интоксикация

Значительная степень гипергидратации проявляется водной интоксикацией.

При этом в интерстициальном водном сек­торе осмотическое давление становится ниже, чем внутри клеток, они поглощают воду, набухают и осмотическое давление в них ста­новится тоже сниженным.

В результате повышенной чувствитель­ности нервных клеток к уменьшению осмолярности водная интоксикация может сопровождаться возбуждением нервных центров и мышечными судорогами.

Дегидратация организма

Недостаточное поступление и образование воды или чрезмерно большое ее выделение приводят к уменьшению водных пространств, главным образом, интерстициального сектора, что носит название дегидратация.

Это сопровождается сгущением крови, ухудшением ее реологических свойств и нарушением гемодинамики.

Недостаток в организме воды в объеме 20% массы тела ведет к летальному ис­ходу.

Регуляция водного баланса организма

Система регуляции водного баланса обеспечивает два основных гомеостатических процесса:

  • во-первых, поддержание постоянства общего объема жидкости в организме и,
  • во-вторых, оптимальное распределение воды между водными пространствами и секторами организма.

К числу факторов поддержания водного гомеостазиса относятся осмотическое и онкотическое давление жидкостей водных пространств, гидростатическое и гидродинамическое давление крови, проницаемость гистогематических барьеров и других мембран, ак­тивный транспорт электролитов и неэлектролитов, нейро-эндокрин­ные механизмы регуляции деятельности почек и других органов выделения, а также питьевое  поведение и жажда.

Водно солевой обмен

Водный баланс организма тесно связан с обменом электролитов. Суммарная концентрация минеральных и других ионов создает оп­ределенную величину осмотического давления.

Концентрация от­дельных минеральных ионов определяет функциональное состояние возбудимых и невозбудимых тканей, а также состояние проница­емости биологических мембран,- поэтому принято говорить о водно-электролитном (или солевом) обмене.

Водно электролитный обмен

Поскольку синтез ми­неральных ионов в организме не осуществляется, они должны по­ступать в организм с пищей и питьем. Для поддержания электро­литного баланса и, соответственно, жизнедеятельности, организм в сутки должен получать примерно 130 ммоль натрия и хлора, 75 ммоль калия, 26 ммоль фосфора, 20 ммоль кальция и других эле­ментов.

Роль электролитов в жизнедеятельности организма

Для гомеостаза электролитов необходимо взаимодействие несколь­ких процессов: поступление в организм, перераспределение и депо­нирование в клетках и их микроокружении, выделение из организ­ма.

Поступление в организм зависит от состава и свойств пищевых продуктов и воды, особенностей их всасывания в желудочно-ки­шечном тракте и состояния энтерального барьера.

Однако, несмотря на широкие колебания количества и состава пищевых веществ и воды, водно-солевой баланс в здоровом организме неуклонно под­держивается за счет изменений экскреции с помощью органов вы­деления.

Основную роль в этом гомеостатическом регулировании выполняют почки.

Регуляция водно-солевого обмена

Регуляция водно-солевого обмена, как и большинство физиологичес­ких регуляций, включает афферентное, центральное и эфферентное звенья. Афферентное звено представлено массой рецепторных аппара­тов сосудистого русла, тканей и органов, воспринимающих сдвиги осмотического давления, объема жидкостей и их ионного состава.

В результате, в центральной нервной системе создается интегрированная картина состояния водно-солевого баланса в организме.

Следствием центрального анализа является изменение питьевого и пищевого по­ведения, перестройка работы желудочно-кишечного тракта и системы выделения (прежде всего функции почек), реализуемая через эффе­рентные звенья регуляции. Последние представлены нервными и, в большей мере, гормональными влияниями.опубликовано econet.ru

P.S. И помните, всего лишь изменяя свое сознание – мы вместе изменяем мир! © econet

Источник: https://econet.ru/articles/169119-vodno-solevoy-obmen-v-organizme

Обмен воды и минералов в организме человека

Гормоны отвечающие за водно солевой обмен

Сергей Александрович Мошковский о том, как работает биохимия, что она делает для человека и человечества, какими исследованиями учёные занимаются сегодня и какие прорывы ожидают в ближайшем будущем.

Стенограмма под видео

— Всем привет! Вы на канале SciTeam. Я рада представить вам нашего гостя, Мошковского Сергея Александровича, доктора биологических наук, профессора РАН, заведующего кафедрой биохимии медико-биологического факультета Российского национального исследовательского медицинского университета имени Пирогова и руководителя лаборатории медицинской протеомики. Сергей Александрович, здравствуйте!

— Здравствуйте!

— Давайте мы, собственно, начнём с того, что же такое наука биохимия, когда она сформировалась, когда впервые появились её элементы?

—Смотрите, наука биохимия — это уже как-то звучит достаточно современно. Когда мы учимся в школе, в том числе и в высшей, у нас есть там история, химия, биология, а когда совсем в высшей школе – биохимия, молекулярная биология, биоорганическая химия. Но на самом деле сейчас знаний накопилось столько, что все эти дисциплины соприкоснулись.

Просто у нас, например, в институте, в университете есть кафедра биохимии, есть кафедра молекулярной биологии, есть кафедра молекулярной генетики, а на самом деле они могут говорить об одном и том же. Поэтому сегодня биохимия – это какой-то частный раздел, да и то который туманно определяется.

Сейчас есть просто молекулярные науки о жизни, а разные кафедры уже делят между собой эти знания, по сути, как договорятся. Например, у нас изучают белки-метаболиты, на молекулярной биологии — нуклеиновые кислоты, то есть жизнь очень сильно изменилась, потому что все технологии интегрировались.

Биохимия — это собственно та химическая основа, из которой состоит живое. Если взять химию, то мы можем покопать землю, порыть, посмотреть, что там, обработать, растворить, увидеть, какие произойдут реакции. Далее – займёмся аналитической работой, то есть будем выявлять то, что там находится.

Мы можем взять какого-нибудь зверя, кусок мяса или что-нибудь живое, травки, измолоть его и посмотреть, что там. Это есть исходно задача биологической химии, это просто было как раздел органической химии, более усложнённый, может быть.

Эта работа велась, когда был расцвет органики, ну а в расцвет органики (конец XIX -начало XX века) возникла и биохимия, потому что был большой соблазн взять живого голубя, кинуть его в мясорубку и посмотреть, что будет. Тогда, в общем, всё было сурово в жизни.

— Бедный голубь!

— Ну ладно, хорошо, кусок мяса. Тогда люди об этом не думали, они работали. В то время биохимия – это было одно, а, например, физиология была совершенно в другом мире.

Сейчас всё это соприкоснулось, потому что физиология, например, стала молекулярной, а раньше: ударили током – у него ручка задёргалась, никто не знал, что это, и писали: «Задёргалась один раз», «Задёргалась два раза».

А теперь мы говорим: под воздействием электрического тока открылись каналы, там, в клетках, потекли токи ионов, — ионы, уже пошла химия. Понимаете, уже наступил момент, когда мы не воспринимаем всё отдельно.

Как знаете, физики, они биологов слегка презирают обычно, потому что жучки, букашки, мы тут атомы расщепляем, а вы тут со своими букашками залезли к нам. И они говорят, что биология превратится в науку, когда она станет химией, а химия превратится в науку, когда она станет физикой.

Есть такое высказывание, оно никому не принадлежит, но я его слышал не раз. Идёт процесс интеграции знаний. В идеале мы должны построить модель живого организма на атомарном уровне. Это будет такая высокая цель биологии, то есть мы будем знать всё от «а» до «я», от того, как он бегает, прыгает, что он ест, как он себя ведёт. Поэтому, «наука биохимия» — это несовременно звучит, у нас интегративный подход, у нас всё соединено.

— То есть, получается, что вы себя позиционируете как учёный?

— Я просто биолог.

— Биолог?

— Да. Я биолог, но больше молекулярной биологии. Но я стараюсь не отставать, я очень интересуюсь вообще живой природой, но это уже моё пристрастие. То есть сегодня молекулярный биолог может вообще на травку даже не наступать никогда.

— Сергей Александрович, расскажите про Ваши исследования.

— Мы занимаемся некой тонкой настройкой белков мушки дрозофилы, мыши и человека. Есть у нас такая белковая тема, как… С помощью РНК происходит тонкая настройка белков.

Для этого есть аналитические технологии, и мы пытаемся из существующих данных и из своих данных извлечь больше информации. Это такие маленькие шаги.

Те деньги, которые мне удаётся добыть, и кормить при этом четыре-пять человек моей группы, – этого хватает вот на такие исследования. У них есть свой масштаб, и, конечно, потолок учёного – это то финансирование, которое он получает.

— Расскажите тогда, пожалуйста, про то, как происходят ваши исследования, про инструменты и принципы работы учёного.

— Это зависит от того, какого рода гипотеза. Есть исследования in vivo, то есть с живыми организмами. С ними что-то происходит, мы можем взять, скажем, какую-то функцию, которая хорошо охарактеризована, и у какого-то подопытного животного её выбить, получить так называемый нокаут, нокаут генный, то есть убрать ген, вырубить его, условно говоря.

Нокаут — это значит, что мы вырубаем работу определённого гена, то есть участка генома, и он полностью остаётся неработающим, и мы смотрим, что будет с таким животным, которое мы получили искусственно. Мы его сравниваем с животным, у которого всё нормально, всё обычно, оно дикое. Есть дикий тип, и есть мутантный тип.

То есть получать мутантов, для того чтобы охарактеризовать какую-то функцию. Можно искусственно вторгнуться в работу in vivo: использовать на них всякие вещества, лекарства, блокаторы каких-то функций — это работа in vivo. In vitro – следующая стадия, это живые клетки, которые культивируются.

Они живые, но это уже не организм, то есть можно в баночках выращивать клетки: бактериальные, человеческие, животных, насекомых — кого угодно, пожалуйста. Есть большое количество уже устоявшихся культур клеток, с которыми работают, над ними ставят, как-то их редактируют, смотрят, что с ними получилось, наливают в них лекарства.

Следующая стадия уже считается in vitro, в пробирке, но это как бы in vitro с живым объектом, а есть ещё совсем in vitro in vitro, когда там просто уже они условно мёртвые, но функционирующие куски, скажем, части клетки: какие-то белки отдельные, какие-то отдельные молекулы.

Они функционируют, но они уже в искусственной системе разбавлены каким-то специальным раствором, и мы за этим наблюдаем с помощью аналитической технологии, технологии, уже близкой к химической. Мы смотрим, сколько этого вещества, уменьшилось ли оно, увеличилось ли, какое это вещество.

И тут уже используются методы, например, секвенирования нуклеиновых кислот, но это приборы сложные, частично оптические, на физических принципах они построены. Для белков это, например, масс-спектрометрия, всякие методы спектральные, физические методы уже. Физико-химические методы, которые разработаны давно для разных других молекул, и их интегрировали в биологию. Поэтому аналитические методы едины, что допинг мерить, что мерить какие-то вредности, что мерить биомолекулы другого типа.

— Вы упомянули про практическое применение научных исследований для человека. Что ещё бы Вы обозначили?

— Основное — медицина, это номер один, понятно, что медицина — номер один для биохимии, вообще для биотехнологии так называемой, медицинская биотехнология, медицинская биохимия — это диагностика, лечение, прогноз.

Всё это развивается успешно с помощью геномной технологии, в первую очередь, и сопровождающей её другой технологии, постгеномной. То есть тех технологий, которые выросли уже на основе расшифрованных геномов.

Это первое, что есть, а дальше биотехнологии, то есть создание сельскохозяйственных организмов, хотя люди суеверно относятся к рекомбинантным организмам, к ГМО, но в этом нет ничего совершенно опасного.

— Я думаю, Вашими стараниями, я имею в виду популяризаторов, отношение меняется.

— В этом есть опасность, но опасность есть во всём. В неправильной диагностике, в неправильном лечении, в неправильном применении, например, рекомбинантных организмов. Нет такой вещи, которая не вызывала бы опасность, такой вещи просто не существует, понимаете? Пальцы в розетку можно засунуть и умереть в любой момент, да? Точно так же, как это касается всего.

Такого рода неоднозначность всего вызывает общественное внимание, понятно, что, как с вакцинацией, знаете, кто-то умер от неё, все остальные живут, и с ними ничего как будто не произошло, но на самом деле степень их защиты огромная, социальный эффект огромный, но кто-то один умер, вот не повезло, у него аллергия, он был ослаблен, не досмотрели специалисты, которые его вакцинировали. Также и с ГМО.

—Тем не менее, всё-таки каких-то открытий Вы ждёте в ближайшее время в целом от Вашего узкого сообщества и от мирового сообщества научного в вашей области?

— Сегодня разработан способ редактирования геномов. Точного редактирования генома. Например, имеется животное, у которого есть такой-то код, который нас не устраивает. Мы просто внедрились, и изменили этот код очень точно, с точностью до одной буковки. Как будто точная-точная коррекция, и смысл сразу поменялся.

Сегодня ждут редактирования человеческие организмы, больные, например. Например, на стадии эмбриона мы способны будем вторгнуться туда и, например, ребёнка-инвалида превратить в здорового, абсолютно нормального ребёнка, на стадии эмбриона. А далее уже на стадии всего организма это намного сложнее.

Вот сейчас есть редактирование генома человека с медицинскими целями, то есть полное исцеление, например, наследственных заболеваний, которые выявились. Впоследствии возможно, при грамотной доставке, полное исцеление злокачественных опухолей. Это будущее.

Вообще излечение злокачественных опухолей — это вопрос, в котором прогресс достигается невероятный, и проблема может быть решена. Не полностью, но значительно улучшится ситуация.

— Сергей Александрович, расскажите, пожалуйста, что именно повлияло на Вас, почему Вы стали учёным?

— Я с детства любил животных, я в четыре года решил стать биологом просто. Но потом так сложилось, могу сказать, малодушие тоже меня привело в биохимию, потому что я хотел поступить на биофак, но у меня там не хватало химии как предмета. Надо было сдавать химию, а я не подготовился.

Я поэтому просто пошёл туда, где химию не надо было сдавать. А так как у меня в роду много медиков, причём известных, я решил совместить, так сказать, какую-то профессию медицинскую и биологическую, и вот это меня привело в институт.

Ну как, вы понимаете, существуют какие области там? Я воплощаю, так сказать, преподавание и исследования, а что ещё у нас существует в природе, какие другие занятия? Может быть, спорт, искусство и продажи, наверное, да, бизнес. К бизнесу у меня душа не лежала, я по натуре не коммерсант.

Исследования, они как бы, понимаете, если что-то сделал и отправил… Они как бутылка, брошенная в воду,

которая путешествует по волнам, и кто её вытащит потом? То есть ты знаешь, что оставил свой след, эта бутылка плавает, кто-то её вытащит, а может быть, никогда не вытащит. В этом есть некая такая миссия. Ты создаёшь знания и отправляешь их в вечность.

— Сергей Александрович, почему биохимию важно популяризировать?

— Наверное, науку популяризовать надо, чтобы люди не тратили собственные накопления на какие-нибудь диеты антинаучные. Просто наука нужна, потому что она, по идее, содержит в себе истину, а другие сферы – они истины как таковой не содержат.

Например, бизнес как таковой не обязательно содержит истину, вы можете продавать то, что не работает, но и не вредит, потому что если вредит, то это уголовщина. А если оно не вредит, вы можете это продавать, и это будет маркетинговая хорошая технология, правильно? Но истины она не содержит. Продажа не содержит истины, а наука содержит.

Если мы считаем, что от того, что вокруг истина, людям станет лучше, то мы должны популяризировать это. Есть классические книги популярные, которые можно читать всем.

— Посоветуйте что-нибудь.

—Вот книга Франк-Каменецкого про геномы – из классических. Есть такой деятель очень хороший, физтех Максим Франк-Каменецкий. Не помню, как его книга называется, но она очень известная.

Есть такой профессор в Новосибирске, Павел Михайлович Бородин, он написал очень хорошую книгу: «Кошки и гены» называется, там о генетике в целом, то есть книга тоже блестящая совершенно. Я кого-то, конечно, не назову, есть ещё несколько книг ещё советских.

Потрясающая совершенно книга — «Происхождение Земли и жизни на ней», Кирилл Еськов автор, тоже известный палеонтолог, просто потрясающая книга, я просто фанатично к ней отношусь. То есть если что-то и стоило оставлять, то вот. Эта книга блестяще написана, просто образец работы.

За стенограмму спасибо команде SciTeam

Источник: https://pikabu.ru/story/obmen_vodyi_i_mineralov_v_organizme_cheloveka_6803130

Регуляция водно-солевого обмена

Гормоны отвечающие за водно солевой обмен

Важнейшие параметры водно-солевого гомеостаза — осмотическое давление, pH и объём внутриклеточной и внеклеточной жидкости. Изменение этих параметров может привести к изменению АД, ацидозу или алкалозу, дегидратации и отёкам тканей.

Основные гормоны, участвующие в тонкой регуляции водно-солевого баланса и действующие на дистальные извитые канальцы и собирательные трубочки почек: антидиуретический гормон (АДГ), альдостерон и предсердный натриуретический фактор (ПНФ).

А. Антидиуретический гормон

Антидиуретический гормон (АДГ), или вазопрессин — пептид с молекулярной массой около 1100 Д, содержащий 9 аминокислот, соединённых одним дисульфидным мостиком.

1. Синтез и секреция антидиуретического гормона

АДГ синтезируется в нейронах гипоталамуса в виде предшественника препрогормона, который поступает в аппарат Гольджи и превращается в прогормон. В составе нейросекреторных гранул прогормон переносится в нервные окончания задней доли гипофиза (нейрогипофиз).

Во время транспорта гранул происходит процессинг прогормона, в результате чего он расщепляется на зрелый гормон и транспортный белок — нейрофизин.

Гранулы, содержащие зрелый антидиуретический гормон и нейрофизин, хранятся в терминальных расширениях аксонов в задней доле гипофиза, из которых секретируются в кровоток при соответствующей стимуляции.

Стимулом, вызывающим секрецию АДГ, служит повышение концентрации ионов натрия и увеличение осмотического давления внеклеточной жидкости.

При недостаточном потреблении воды, сильном потоотделении или после приёма большого количества соли осморецепторы гипоталамуса, чувствительные к колебаниям осмолярности, регистрируют повышение осмотического давления крови.

Возникают нервные импульсы, которые передаются в заднюю долю гипофиза и вызывают высвобождение АДГ. Секреция АДГ происходит также в ответ на сигналы от барорецепторов предсердий. Изменение осмолярности всего на 1% приводит к заметным изменениям секреции АДГ.

2. Механизм действия

Для АДГ существуют 2 типа рецепторов: V1 и V2. Рецепторы V2, опосредующие главный физиологический эффект гормона, обнаружены на базолатеральной мембране клеток собирательных трубочек и дистальных канальцев — наиболее важных клеток-мишеней для АДГ, которые относительно непроницаемы для молекул воды.

В отсутствие АДГ моча не концентрируется и может выделяться в количествах, превышающих 20 л в сутки (норма 1,0 — 1,5 л в сутки). Связывание АДГ с V2 (рис. 11-32) стимулирует аденилатциклазную систему и активацию про- теинкиназы А. В свою очередь, протеинкиназа А фосфорилирует белки, стимулирующие экспрессию гена мембранного белка — аква- порина-2.

Аквапорин-2 перемещается к апикальной мембране собирательных канальцев и встраивается в неё, образуя водные каналы. Это обеспечивает избирательную проницаемость мембраны клеток для воды, которые свободно диффундируют в клетки почечных канальцев и затем поступают в интерстициальное пространство.

Поскольку в результате происходит реабсорбция воды из почечных канальцев и экскреция малого объёма высококонцентрированной мочи (антидиурез), гормон называют антидиуретическим гормоном.

Рис. 11-32. Биологическое действие АДГ в клетках почечных канальцев. 1 — АДГ связывается с мембранным рецептором V2, вызывая активацию аденилатциклазы (АЦ) и образование цАМФ; 2 — цАМФ активирует протеинкиназу, фосфорилирующую белки; 3 — фосфорилированные белки индуцируют транскрипцию гена белка аквапорина; 4 — аквапорин встраивается в мембрану клетки почечного канальца.

Рецепторы типа V1 локализованы в мембранах ГМК сосудов. Взаимодействие АДГ с рецептором V1 приводит к активации фосфолипазы С, которая гидролизует фосфатидилинозитол-4,5- бисфосфат с образованием инозитолтрифосфата и диацилглицерола. Инозитолтрифосфат вызывает высвобождение Са2+ из ЭР.

Результатом действия гормона через рецепторы V1 является сокращение гладкомышечного слоя сосудов. Сосудосуживающий эффект АДГ проявляется при высоких концентрациях гормона.

Поскольку сродство АДГ к рецептору V2 выше, чем к рецептору V1, при физиологической концентрации гормона в основном проявляется его антидиуретическое действие.

3. Несахарный диабет

Дефицит АДГ, вызванный дисфункцией задней доли гипофиза, а также нарушениями в системе передачи гормонального сигнала, приводит к развитию несахарного диабета. При этом происходит нерегулируемая экскреция воды, а наиболее опасным последствием является дегидратация организма.

Под названием «несахарный диабет» объединяют заболевания с разной этиологией.

Так, основными причинами центрального несахарного диабета могут быть генетические дефекты синтеза препро-АДГ в гипоталамусе, дефекты процессинга и транспорта проАДГ (наследственная форма), а также повреждения гипоталамуса или нейрогипофиза (например, в результате черепно-мозговой травмы, опухоли, ишемии). Нефрогенный несахарный диабет возникает вследствие мутации гена рецептора АДГ типа V2(наследственная форма), следствием которого является неспособность почек реагировать на гормон. Основное проявление несахарного диабета — гипотоническая полиурия, т.е. выделение большого количества мочи низкой плотности. Снижение секреции АДГ приводит также к усиленному потреблению воды. Диагностические критерии несахарного диабета: выраженная полиурия (до 20 л в сутки, плотность мочи

Источник: https://lifelib.info/biochemistry/biochemistry_4/83.html

Гормоны регулирующие водно-солевой обмен

Гормоны отвечающие за водно солевой обмен

Важнейшие параметры водно-солевого равновесия:

Ø  осмотическое давление (давление, производимое молекулами растворенного вещества на полупроницаемые стенки сосуда),

Ø  pH, объем внутриклеточной и внеклеточной жидкости.

Изменение этих параметров может привести к ацидозу, алкалозу, дегидратации и отекам тканей.

Основные гормоны, участвующие в регуляции водно-солевого баланса и действующие на дистальные извитые канальцы и собирательные трубочки почек:

o   антидиуретический гормон (АДГ, вазопрессин), 

o   альдостерон,

o   предсердный натрийуретический фактор (ПНФ).

Антидиуретический гормон (АДГ) или вазопрессин– пептид, синтезируется в нейронах гипоталамуса в виде предшественника препрогормона, который поступает в аппарат Гольджи и превращается в прогормон.

В составе нейросекреторных гранул прогормон переносится в нервные окончания задней доли гипофиза. Во время транспорта он превращается в гормон и хранится в расширениях аксонов задней доли гипофиза, откуда при появлении стимула секретируется в кровоток.

Стимул для секреции – повышение ионов натрия и увеличение осмотического давления внеклеточной жидкости.

Механизм действия– существуют 2 типа рецепторов V1 и V2.

Рецептор V2– находится на клетках-мишенях (собирательные трубочки и дистальные канальцы, относительно непроницаемые для воды). В отсутствии АДГ моча не концентрируется и может выделяться в количестве, превышающем 20 л в сутки.

Связывание АДГ с  V2стимулирует аденилатциклазную систему и активацию протеинкиназы А -> фосфорилирует белок аквапорин-2 -> белок встраивается в мембрану собирательных канальцев, образует водные каналы -> избирательная проницаемость для воды (концентрирование мочи).

Рецептор V1– находится в мембранах гладкомышечных клеток сосудов. Связывание АДГ с V1 приводит к активации фосфолипазы C -> ИН3Ф + ЭР -> высвобождение Ca2+-> сокращение гладкомышечного слоя сосудов.

Сродство АДГ к V2 больше, чем к V1. Дефицит АДГ -> несахарный диабет.

предсердный натрийуретический фактор( ПНФ)– пептид, синтезирующийся в кардиомиоцитах предсердий и хранящийся в виде прегормона.

Основной фактор, регулирующий его секрецию – повышение АД; другие стимулы – повышение частоты сердцебиений, повышенный уровень катехоламинов и глюкокортикоидов в крови.

Клетки-мишени – почки (расширение приносящих артериол, усиление почечного кровотока, увеличение скорости фильтрации и экскреции ионов натрия) периферические артерии (снижение тонуса гладких мышц, расширение артериол).

Механизм действия– через гуанилатциклазу (цГМФ).

Альдостерон – активный минералокортикоид, синтезирующийся в коре надпочечников их холестерола. Его синтез и секреция стимулируется низкой концентрацией ионов натрия и высокой концентрацией ионов калия в плазме крови; на секрецию также влияют простагландины, адренокортикотропный гормон. Наиболее важное влияние на секрецию оказывает ренин-ангиотензиновая система.

Механизм действия– комплекс гормон-рецептор взаимодействует с ДНК клетки, изменяет скорость транскрипции. Результат действия альдостерона – индукция синтеза белков -> увеличение реабсорбции ионов натрия в канальцах нефронов, что вызывает задержку NaCl в организме и возрастание экскреции калия.

Система ренин-ангиотензин:

Ренин – протеолитический фермент, продуцируемый юкстагломерулярными клетками, расположенными вдоль конечной части приносящих артериол, входящих в почечные клубочки.

Уменьшение АД -> снижение давления в приносящих артериолах клубочка -> стимуляция к секреции ренина. Субстрат для ренина – ангиотензиноген, образующийся в печени. Ангиотензиноген под действием ренина превращается в ангиотензин I (биологически неактивен). Под действием ангиотензин-превращающего фермента (АПФ) ангиотензин I-> ангиотензин II.

Ангиотензин II связывается с рецепторами на поверхности клеток клубочковой зоны коры надпочечников и гладкомышечными клетками -> инозитолфосфатная система.

При участии аминопетидаз ангиотензин II -> ангиотензин III (малая концентрация в крови).

Ангиотензин II оказывает стимулирующее действие на продукцию альдостерона и его секрецию (задержка ионов натрия -> восстановление жидкости в организме). Ангиотензин II оказывает сосудосуживающее действие -> повышение АД.

Источник: https://biohimist.ru/shpargalki-po-biokhimii/54-otvety-na-ekzamenacionnye-voprosy-po-biohimii/882-gormony-regulirujushhie-vodno-solevoj-obmen-2.html

Водно-солевой обмен человека: функции, нарушение и регуляция

Гормоны отвечающие за водно солевой обмен

Нормальная работа человеческого организма представляет собой чрезвычайно сложный комплекс множества процессов, одним из которых является водно-солевой обмен.

Когда он пребывает в нормальном состоянии, человек не спешит поправить собственное здоровье, но как только возникают действительно заметные отклонения, многие сразу стараются применять различные меры.

Чтобы такого не произошло, лучше всего заранее разобраться, что представляет собой водно-солевой обмен, и по какой причине его настолько важно поддерживать в нормальном состоянии. Также в данной статье мы рассмотрим основные его нарушения и способы восстановления.

Что это?

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

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

Общее количество жидкости в человеческом организме устанавливается примерно следующим образом:

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

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

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

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

Регуляция

Нужно правильно понимать, каким образом работает водно-солевой обмен. Функции регуляции осуществляются несколькими физиологическими системами.

Сначала специализированные рецепторы реагируют на всевозможные изменения в концентрации осмотически активных веществ, ионов, электролитов, а также присутствующего объема жидкости.

В дальнейшем сигналы отправляются в центральную нервную систему человека, и только потом уже организм начинает изменять потребление воды, а также выделение ее и необходимых солей, и, таким образом, системы водно-солевой обмен регулируют.

Выведение ионов, воды и электролитов почками находится под непосредственным контролем нервной системы и целого ряда гормонов. В процессе регуляции водно-солевого обмена принимают участие также физиологически активные вещества, вырабатываемые в почке.

Общее содержание натрия внутри организма постоянно регулируется в основном почками, находящимися под контролем ЦНС, через специализированные натриорецепторы, постоянно реагирующие на возникновение каких-либо изменений содержания натрия внутри жидкостей тела, а также осморецепторы и волюморецепторы, непрерывно анализирующие осмотическое давление внеклеточной, а также объем циркулирующей жидкости.

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

Регуляция обмена хлора непосредственно зависит от качества работы почек, а из организма его ионы выводятся в преимущественном большинстве случаев вместе с мочой.

Общее количество экскретируемого хлорида натрия непосредственно зависит от используемого режима питания человека, активности реабсорбции натрия, кислотно-щелочного баланса, состояния канальцевого аппарата почек, а также массы других элементов.

Обмен хлоридов непосредственно связан с обменом воды, поэтому регуляция водно-солевого обмена в организме сказывается и на множестве других факторов нормального функционирования различных систем.

Что считается нормой?

Огромнейшее количество различных физиологических процессов, происходящих внутри нашего организма, непосредственно зависят от общего количества солей и жидкостей.

На данный момент известно, что для того, чтобы не допускать нарушение водно-солевого обмена, человеку в сутки нужно пить приблизительно 30 мл воды на каждый килограмм собственного веса.

Данного количества вполне достаточно для снабжения нашего организма нужным количествам минеральных веществ. При этом вода будет разливаться по различным клеткам, сосудам, тканям и суставам, а также растворять и в дальнейшем вымывать наружу всевозможные продукты жизнедеятельности.

В преимущественном большинстве случаев среднее число потребляемой воды на протяжении суток у человека практически не превышает два с половиной литра, и такой объем образовывается зачастую примерно так:

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

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

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

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

Нарушения

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

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

Конкретные примеры

Нужно правильно понимать, что множество органов участвует в регуляции водно-солевого обмена, поэтому в преимущественном большинстве случаев сразу не удается установить конкретную причину проблемы.

В основном водный баланс непосредственно определяется тем, какое количество воды вводится и выводится из нашего организма, а какие-либо нарушения данного обмена непосредственно связаны с электролитным балансом и начинают проявляться в виде гидратации и дегидратации.

Крайнее выражение избытка – это отек, то есть слишком большое количество жидкости, содержащейся в различных тканях организма, межклеточных пространствах и серозных полостях, что сопровождается нарушениями электролитного баланса.

При этом дегидратация, в свою очередь, подразделяется на два основных типа:

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

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

Обмен натрия

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

Дефицит может быть:

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

Избыток также различается аналогичным образом:

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

Другие проблемы

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

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

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

Восстановление

Нормализовать водно-солевой обмен почек можно с использованием специализированных фармацевтических препаратов, которые разрабатываются специально для изменения общего содержания электролитов, воды и ионов водорода.

Поддержка и регулировка основных факторов гомеостаза осуществляется за счет взаимосвязанной работы выделительной, эндокринной и дыхательной систем.

Любые, даже самые незначительные изменения в содержании воды или же электролитов могут приводить к достаточно серьезным последствиям, некоторые из которых угрожают даже жизни человека.

Что назначают?

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

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

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

Источник: https://FB.ru/article/253857/vodno-solevoy-obmen-cheloveka-funktsii-narushenie-i-regulyatsiya

Моя железа
Добавить комментарий