Водний баланс – 1. Представление о водном балансе. Отрицательный и положительный водный баланс.

Водный баланс — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Водный баланс — соотношение за какой-либо промежуток времени (год, месяц, декаду и т. д.) прихода, расхода и аккумуляции (изменение запаса) воды для речного бассейна или участка территории, для озера, болота или другого исследуемого объекта. В общем случае учёту подлежат атмосферные осадки, конденсация влаги, горизонтальный перенос и отложение снега, поверхностный и подземный приток, испарение, поверхностный и подземный сток, изменение запаса влаги в почво-грунтах и др.

В отдельных, частных случаях нет необходимости в детальном учёте всех составляющих баланса. Например, если воднобалансовые расчеты ведутся применительно к достаточно большим объектам воды, можно не учитывать конденсацию в силу её относительно небольших величин. Со всей территории суши земного шара (в пределах среднего многолетнего годового водного баланса) испаряется количество воды, равное количеству выпадающих осадков минус речной сток. Для отдельных водных объектов и для более коротких периодов времени при составлении водных балансов возникает необходимость учёта составляющих прихода — расхода влаги более детально, применительно к конкретным условиям поступления и расходования влаги. Например, в водном балансе водохранилищ, помимо притока, осадков и испарения, существенное значение могут иметь сбросы воды через сооружения гидротехнического узла (ГЭС, шлюзы, плотины), водозабор из водохранилища, фильтрация в нижний бьеф в створе гидротехнического сооружения; объём воды, заключённый во льду и снеге, оседающих в мелководных частях водохранилища при его сработке зимой и всплывающих весной при наполнении водохранилища; временные потери на фильтрацию воды в берега водохранилища и возврат этих вод обратно при изменяющихся уровнях воды в водохранилище. В годовом периоде такие составляющие баланса как потери на ледообразование и фильтрацию в берега водохранилища, компенсируются противоположно направленными процессами и поэтому в годовом балансе не отражаются.

Техническим средством анализа воднобалансовых соотношений является уравнение водного баланса.

Понятие «Водный баланс» применяется так же для оценки состояния организма, касательно содержания воды в клетках, крови.

ru.wikipedia.org

Водный баланс — 88 фото правил потребления жидкостей в спорте

Вода – главный источник жизни на Земле. Человеческий организм примерно на 70% состоит из воды. Вода — основа крови и желудочного сока (более 90%), она входит на 80% в состав нашего мозга, а также в состав костной ткани и мышц.

Именно поэтому вода оказывает большое влияние на умственные способности, память и физическую форму.

Снижение количества воды в организме всего на несколько процентов вызывает большие проблемы. Наступает сильная жажда, возникают большие трудности с реакцией, речью и мышлением, нарушается обмен веществ. Нехватка воды 8% и более может привести к обмороку. А потеря 18-20% жидкости в организме человека приводит к смерти.

Особенно актуальна проблема обезвоживания летом. Поэтому крайне важно следить за состоянием своего водного баланса и своевременно пополнять запас воды в организме.

Содержимое обзора:

Водный баланс у человека

Что означает соблюдение водного баланса организма? Это приведение в равновесие воды, поступающей в наш организм, и ее выделения. В день нужно потреблять около 30 мл воды на каждый килограмм веса. Поэтому человеку, имеющему средний вес, необходимо примерно 2-2,5 литра жидкости в день.

Употребление небольшого количества воды приводит к тому, что баланс воды в организме человека нарушается и возникает ряд проблем: обмен веществ идет медленнее, кровь не приносит органам необходимое количество кислорода, повышается температура тела. Нагрузка на организм резко возрастает, а его активность и работоспособность, наоборот, снижается.

Употребление слишком большого количества жидкости может привести к нарушению работы сердца и органов пищеварения. Давление на почки резко возрастает, увеличивается выработка мочи и выделение пота, организм теряет большое количество необходимых элементов. Нарушается водно-солевой баланс и организм существенно слабеет.

Во время сильных физических нагрузок нельзя пить много жидкости. Это приведет к быстрой утомляемости, а в худшем случае – к судорогам. Так, во время участия в марафоне спортсмены не пьют воду, а только поласкают рот.

Нарушение водного баланса организма

Если водный баланс будет нарушен, это может привести к непоправимым последствиям: наступает сухость и раздражение кожи, происходит закупорка пор и появляется угревая сыпь.

Организм не выводит воду, вследствие чего появляется отечность, цвет мочи становится более темным. У человека начинаются головные боли, он чувствует слабость, тошноту и боли в суставах. Возможны различные инфекции мочевого пузыря и несварение желудка.

Может пострадать умственная деятельность человека: появится рассеянность и чрезмерная усталость, наступит депрессия. Кроме того, понижается иммунитет, а это всегда ведет к различным простудным и инфекционным заболеваниям.

Для восстановления водного баланса специалисты советуют каждый день потреблять минимум два литра чистой питьевой воды. Однако больше трех литров жидкости в сутки употреблять не рекомендуют.

В жару, при посещении бани и больших физических нагрузках норма потребления жидкости увеличивается.

Если в данный момент вы не можете выпить чистой воды, ничего страшного. Она содержится в различных напитках, молочных продуктах, фруктах, овощах и даже хлебе. Поэтому кратковременная нехватка воды не приводит к неблагоприятным последствиям. Главное, в течение суток, как только появится возможность, выпейте стакан чистой питьевой воды.

Сырую воду из-под крана необходимо кипятить в виду повышенного содержания в ней хлора, различных очистителей, а также других вредных элементов.

Кипяченая вода хорошо подойдет для приготовления пищи, но увлекаться ей не стоит. Для питья лучше покупать воду, полученную из природных источников.

Ученые-диетологи отмечают большую пользу минеральной воды, которая очень помогает при различных заболеваниях. Однако минеральная вода тоже способна нарушить имеющийся баланс, поэтому нельзя пить ее много.

При использовании минеральной воды в качестве средства для лечения, количество ее потребления необходимо согласовать с лечащим врачом.

Для достижения большего эффекта, нужно пить часто и понемногу. Особенно полезно с утра натощак выпивать один стакан воды. Это помогает органам пищеварения усваивать пищу в течение дня.

Вода помогает справиться с голодом. Если выпить стакан воды – чувство голода уменьшится. Вода также спасает от переедания.

Старайтесь соблюдать следующий режим: постарайтесь пить за полчаса до еды и не ранее одного часа после окончания приема пищи. Еда в этом случае хорошо переварится и не отложится в виде жира.

Зачем нужен питьевой режим?

Вода помогает избавиться от чувства голода и увеличивает выработку энергии в организме;

Вода выводит токсины из организма, активизирует его работу;

Вода улучшает обмен веществ;

Вода стимулирует мышечную активность и помогает избавиться от усталости;

Вода нормализует работу печени и почек;

Вода улучшает кожу, делает ее более молодой и упругой, избавляет от преждевременного старения.

Фото советы по соблюдению водного баланса

Посмотрите еще здесь

mirfitness.info

Водный баланс человека — Как здоровье?

Пить ли воду? Водный баланс человека. Польза воды для организма человека. Сколько пить воды? Какую воду пить? Пить мало воды. Вред для организма.​

Необходимость в воде для человеческого организма объясняется как минимум тем, что сам человек на 80% состоит из воды [это мы все помним из школьного курса биологии]. Вода является источником жизненных сил, ее нехватка приводит к нарушениям кровообращения, работы органов слуха и зрения, пищеварительного тракта. Без воды человек не смог бы моргать, глотать, говорить, и жить бы смог не дольше 10 дней в идеальных условиях (только лежа и при комфортной температуре), а реально не больше трех.

Сколько пить воды? Водный баланс

Человеческому организму необходимо потреблять 30-40 мл воды на каждый килограмм веса, это позволит соблюдать водный баланс в организме. С течением жизни количество воды в нас тоже меняется: у новорожденного тело состоит из воды на 80%. В течение жизни этот показатель снижается, и составляет около 75% у детей, примерно 65-70% у взрослых и падает до 55-60% у пожилых людей. Отсюда и проблемы с сухостью кожи, морщинами, организм просто высушивается.

Ученые противоречат сами себе: одно время считалось полезным пить 3 литра воды в день, потом полтора, при этом соки, чай, суп в это не входили, только вода в чистом виде. Мнения меняются постоянно и это связано с тем, что организмы индивидуальны, обстоятельства меняются. Например, суточная потребность может повыситься из-за летней жары, наличия простудных заболеваний, периода лактации.

Можно придерживаться следующего распорядка приема воды:

• стакан – натощак,
• еще один – за полчаса до каждого приема пищи,
• следующий – через 2,5 часа после каждого приема пищи,
• за 1 час перед сном – последний на сегодня стакан жидкости.

Пить мало воды. Вред для организма.

Вода для организма человека жизненно необходима, т.к. участвует во всех биологических процессах, очищает тело, улучшает самочувствие и омолаживает организм на клеточном уровне. Мы не задумываемся достаточно ли выпиваем воды, хватает ли нашему организму жидкости, или он испытывает «водное голодание».

Если организм не получит жидкость извне, он начнет компенсировать это жидкостью из самого себя, заберет ее из клеток и крови, это путь к обезвоживанию организма. И здесь уже проблема будет не только в сухости кожи, но и в работе таких важных органов как: мозг, сердце, легкие, печень, почки. Появятся усталость, головная боль, снизится внимательность, ухудшится иммунитет, организму будет сложнее сопротивляться вредным воздействиям окружающей среды.

Пейте стакан чистой воды один раз в два часа и многих проблем можно избежать, вы сохраните хорошее самочувствие и внешний вид.

Польза воды для организма

Пользу воды для человека сложно переоценить, в древности лекари занимались водолечением, современная медицина до сих пор во время простуды рекомендует употреблять больше жидкости. На что именно благотворно влияет умеренное употребление чистой воды:

1. Выводит соли. Регулярный прием воды способствует выведению солей, токсинов и шлаков, которые накапливаются в клетках и наносят вред. Вода может стабилизировать работу почек, которые как раз и занимаются выведением из организма всякой бяки. Например, стакан воды утром натощак лучше, чем что либо, очистит слизистые от скопившихся токсинов и благополучно запустит работу ЖКТ.
2. Помогает в борьбе с лишним весом. Чем меньше воды в организме, тем легче набрать лишний вес. Польза воды для похудения проявляется в том, что это единственный продукт, не содержащий калорий. Получается что-то вроде обманки для желудка, мы искусственно создаем ему ощущение наполненности, и он больше истошно не воет, мы не переедаем и сохраняем фигуру.
3. Нормализует ЖКТ. Вода необходима для нормального функционирования пищеварительной системы, снижает риск развития заболеваний инфекционного характера.
4. Улучшает состояние суставов. Являясь естественной смазкой для суставов, вода препятствует появлению хрупкости суставов, уменьшает боль, препятствует повреждениям.  Умеренное питье  помогает предотвратить артрит, снизить боли в спине и даже укрепить позвоночник, ведь он на 3/4 состоит из воды.
5. Вода – отличный терморегулятор. Когда организм человека сильно нагревается, вода выступает в качестве «холодного компресса». Поэтому после спорта, пляжа или при высокой температуре, рекомендуется повысить потребление воды.  Регулярный прием воды натощак — хорошая профилактика сердечных заболеваний. Кардиологи уверены, человек, употребляющий достаточное количество h3O в день, снижает риск инфаркта до минимума.
6. Вода делает кожу здоровой. Как было сказано выше, выпитая вами вода насыщает клетки кожи жидкостью и процесс увядания кожи замедляется, кожа дольше выглядит молодой и здоровой.

Можно и нужно пить фильтрованную воду

Максимальной пользой обладает стакан воды, выпитый натощак. Во время сна организм теряет влагу и утром нуждается в скорейшем восполнении. Поэтому пить воду натощак – одна из лучших привычек. Можно еще добавить в воду лимон / лайм и ложечку мёда. Такой напиток укрепит иммунитет, и даст заряд бодрости на целый день!

Но важно, что именно мы пьем. Воду нужно пить либо бутилированную [от надежного поставщика], либо фильтрованную бытовым фильтром [но обязательно меняйте фильтрующий элемент вовремя, иначе фильтрация пойдет во вред]. Кипяченая вода не даст оздоровительного эффекта, в сказках такая вода называлась «мёртвой», она конечно вреда не принесет, но и пользы никакой не будет.

 Пейте воду, и будьте здоровы.

kak-zdorovye.ru

Водный баланс организма. — Alexmed.info

Водный баланс организма поддерживается благодаря адекватному поступ­лению воды в соответствии с ее потерями. Организм получает воду с пи­тьем, пищей и в результате обменных процессов, а теряет ее с мочой, калом, через легкие и кожу. Количество потребляемой и выделяемой воды в среднем в сутки составляет по 2,5 л. В виде питья в норме в организм должно поступать 1300 мл, с пищей — 1000 мл, в процессе метаболизма образуется 200 мл воды. Минимальное поступление воды, обеспечиваю­щее водно-электролитное равновесие, равно 1500 мл. Суточный диурез — 1400 мл, через кожные покровы и легкие выделяется 1000 мл воды, с калом 100 мл.

Суточная потребность в воде зависит от многих факторов: массы тела, пола, возраста, температуры окружающей среды и др. В связи с этим суточная потребность организма человека в воде в норме колеблется в широких пределах — от 1 до 3 л и более. При выработке 1000 ккал образуется приблизительно 100 мл воды. Поскольку пищевой рацион взрослого чело­века составляет в среднем 1500—2200 ккал, то количество образующейся эндогенной воды в среднем равно 150—220 мл. Количество выпиваемой воды приблизительно соответствует диурезу, а количество воды, поступаю­щей с пищей, примерно равно потерям при дыхании и через кожу.

Нормальные показатели неощутимых потерь воды при дыхании и с поверхности кожи с потом у взрослых составляют около 15 мл/кг массы тела в сутки. Их объем зависит от интенсивности обменных процессов, количества образующейся эндогенной воды и внешних факторов. Средняя суточ­ная потеря воды через легкие равна 0,4—0,5 л, через кожу — 0,5—0,7 л. Таким образом, объем неощутимых, или незаметных, потерь воды у взрослого человека с массой тела 70 кг в нормальных условиях составляет при­мерно 1 л/сут. Физиологические колебания потерь воды довольно значительны. При повышении температуры тела увеличивается количество эн­догенной воды и возрастают потери воды через кожу и при дыхании. У новорожденных потери воды более значительны, чем у взрослых, и достигают 50 мл/кг в сутки. Ежедневный обмен внеклеточной жидкости у ново­рожденных составляет 50 %, а у взрослого — только 15 %.

При уменьшении поступления воды возникает олигурия, повышается концентрация мочи, происходит накопление азотистых шлаков. Оптимальный суточный диурез у человека составляет 1400—1600 мл. Минимальное количество воды, обеспечивающее водно-электролитное равнове­сие, равно 1,5 л.

Вода с растворенными в ней веществами представляет собой функциональное единство как в биологическом, так и в физико-химическом отно­шении, является важнейшей реакционной средой и выполняет роль основ­ного пластического элемента тела. Общее количество воды зависит от об­щего количества катионов, особенно натрия и калия, регулирующих содержание анионов и связанной воды. Выделительная функция почек зависит от содержания воды. При дегидратации в результате действия антидиу­ретического гормона (АДГ) возникает олигурия. АДГ обычно не влияет на экскрецию катионов калия и натрия.

Общее содержание воды в организме. У новорожденных общее количе­ство воды составляет 80 % массы тела. С возрастом содержание воды в тка­нях уменьшается: в организме здорового мужчины ее содержится в сред­нем около 60 %, а у женщин около 50 % массы тела. При ожирении содер­жание воды уменьшается у мужчин до 50 %, а у женщин до 42 %. При по­ниженном питании содержание воды в тканях увеличено (до 70 % у мужчин и до 60 % у женщин). Жировая ткань содержит приблизительно 30 % воды, обезжиренная масса — 72—73 %. Этим, по-видимому, можно объяснить тот факт, что тучные люди переносят потери воды значительно тяже­лее, чем люди с нормальным или пониженным питанием.

Водные разделы организма

Примерно 2/3 воды находится внутри клеток (внутриклеточное водное про­странство), 1/3 — вне клеток (внеклеточное водное пространство) (табл. 19.1).

Таблица 19.1.

Секторальное распределение воды в организме человека

Примечание. ВнуКЖ = ОбщЖ — ВнеКЖ; ИнЖ = ВнеКЖ — ПЖ.

Внеклеточное водное пространство. Внеклеточное пространство — это жидкость, окружающая клетки, объем и состав кото­рой поддерживается с помощью регулирующих механизмов. Основным ка­тионом внеклеточной жидкости является натрий, основным анионом — хлор. Натрию и хлору принадлежит главная роль в поддержании осмоти­ческого давления и объема жидкости этого пространства. Через внеклеточ­ное пространство обеспечивается транспорт кислорода, питательных ве­ществ и ионов к клеткам и доставка шлаков к органам выделения. Внекле­точная среда негомогенна (кровеносные и лимфатические сосуды, межтка­невая жидкость, жидкость в плотных соединительных тканях) и имеет зоны разной интенсивности обмена. В связи с этим определение внекле­точного объема в известной степени условно, хотя и имеет большое прак­тическое значение. Принято считать, что внеклеточная жидкость составля­ет примерно 20—22 % массы тела. На самом же деле общий объем внекле­точной жидкости превышает эту величину.

Внеклеточное пространство включает в себя следующие водные секторы.

Внутрисосудистый водный сектор — плазма, имеющая постоянный катионно-анионный состав и содержащая белки, удерживаю­щие жидкость в сосудистом русле. Объем плазмы у взрослого человека со­ставляет 4—5 % массы тела.

Интерстициальный сектор (межтканевая жидкость) — это среда, в которой расположены и активно функционируют клетки и кото­рая является своего рода буфером между внутрисосудистым и клеточным секторами.

Интерстициальная жидкость отличается от плазмы значительно меньшим содержанием белка. Мембраны сосудов легко проницаемы для электролитов и менее проницаемы для белков плазмы (эффект Доннана). Тем не менее между белками плазмы и межтканевой жидкостью происхо­дит постоянный обмен. В двух секторах — внутрисосудистом и интерстициальном — создается изотоничность жидкости, то же наблюдается и в клеточном секторе. Через интерстициальный сектор осуществляется транзит ионов, кислорода, питательных веществ в клетку и обратное движение шлаков в сосуды, по которым они доставляются к органам выделения.

Интерстициальный сектор является значительной «емкостью», содержащей 1/4 всей жидкости организма (15 % от массы тела). Эта «емкость» как вместилище воды может значительно увеличиваться (при гипергидратации) или уменьшаться (при дегидратации). За счет жидкости интерстициального сектора происходит компенсация объема плазмы при острой крово- и плазмопотере. Переливание значительного количества кристаллоидных раство­ров не сопровождается значительным увеличением ОЦК вследствие их про­никновения через сосудистые мембраны в межтканевую жидкость.

Трансцеллюлярный сектор (межклеточная жидкость) представляет собой жидкость, которая располагается в полостях организ­ма, в том числе в пищеварительном тракте. Общее количество трансцеллюлярной жидкости, по данным разных авторов, составляет 1—2,3 % от массы тела, хотя интенсивность выделения и реабсорбции жидкости из желудочно-кишечного тракта очень велика — 8—10 л/сут. Значительное уве­личение трансцеллюлярного сектора происходит при нарушениях реаб­сорбции и депонировании жидкости в желудочно-кишечном тракте (пери­тонит, кишечная непроходимость).

Внутриклеточное водное пространство. Вода в клетках окружает внутриклеточные структуры (ядро и органеллы), обеспе­чивает их жизнедеятельность и фактически является составной частью протоплазмы клеток. В отличие от внеклеточной жидкости во внутрикле­точной более высокий уровень белка и калия и небольшое количество на­трия. Основным клеточным катионом является калий, основными аниона­ми — фосфат и белки. Калий составляет примерно ²/₃ активных клеточных катионов, около 1/3 приходится на долю магния. Концентрация калия в мышечных клетках равна 160 ммоль/л, в эритроцитах — 87 ммоль/л, в плазме только 4,5 ммоль/л. Калий в клетках или находится в свободном состоянии, или связан с ионом хлора или двумя фосфатными буферными ионами (КзНРO₄ и КНзРO₄). Ион хлора в здоровых клетках отсутствует либо содержится в очень небольшом количестве. Содержание хлора в клет­ках увеличивается только при патологических состояниях. Концентрация калия в эритроцитах не полностью отражает его баланс в клеточном пространстве, так как изменения в содержании калия в эритроцитах происхо­дят медленнее, чем в других клетках.

Таким образом, концентрация калия и натрия в клеточной жидкости значительно отличается от концентрации этих ионов во внеклеточном водном пространстве. Это различие обусловлено функционированием натриево-калиевого насоса, локализующегося в клеточной мембране. В связи с разностью концентраций образуется биоэлектрический потенци­ал, необходимый для возбудимости нервно-мышечных структур. Вслед­ствие реполяризации клеточной мембраны ионы К⁺ и Na⁺ свободно про­никают в клетку, однако Na⁺ сразу же изгоняется из клетки. Натриево-калиевый насос как бы постоянно перекачивает натрий из клеток в интерстиций, а калий, наоборот, — в клетки. Для осуществления этого процесса необходима энергия, которая образуется путем гидролиза аденозинтрифосфата (АТФ) при усвоении жиров, углеводов и витаминов, при отсутствии же энергетического материала расходуются тканевые белки.

Изменения концентрации калия и магния в сыворотке крови не полностью соответствуют изменениям концентрации этих ионов в клеточной жид­кости. Снижение концентрации калия в плазме при ацидемии означает дефи­цит калия не только в плазме, но и в клетках. Нормальный уровень калия в плазме не всегда соответствует его нормальному содержанию в клетках.

Осмолярность и коллоидно-осмотическое давление

Осмотическое давление — это связывающая способность водных раство­ров, зависящая от количества растворенных частиц, но не от природы рас­творенного вещества или растворителя. Осмотическое давление создается в тех случаях, когда раствор отделен от чистого растворителя мембраной, которая свободно проходима для растворителя, но непроницаема для растворенных веществ. Количество веществ в растворе принято обозначать в миллимолях на 1 л (ммоль/л).

Плазма крови представляет собой сложный раствор, содержащий ионы (Na⁺ К⁺, Сl⁺, НСО₃^— и др.), молекулы неэлектролитов (мочевина, глюкоза и др.) и протеины. Осмотическое давление плазмы равно сумме осмоти­ческих давлений содержащихся в ней ингредиентов (табл. 19.2).

Данные, приведенные в табл. 19.2, рассчитаны по уравнению Вант-Гоффа (Белавин Ю.И.). Уравнение справедливо для разбавленных раство­ров. В реальном растворе значения осмотического давления могут быть несколько меньше за счет межмолекулярных и межионных воздействий. В указанной таблице не учтены жиры и холестерин.

Общая концентрация плазмы составляет 285—295 ммоль/л. Осмотическое давление плазмы создается преимущественно диссоциированными электролитами, имеющими относительно высокую молекулярную кон­центрацию и незначительную молекулярную массу. Осмотическую кон­центрацию обозначают термином «осмолярность» — количество миллимолей, растворенных в 1 л воды (ммоль/л), или термином «осмоляльность» (ммоль/кг). Примерно 50 % осмотического давления плазмы обусловлено Na⁺ и Сl⁺. Одновалентные ионы образуют в растворе количество осмолей, равное числу эквивалентов. Двухвалентные ионы образуют по два экви­валента, но по одному осмолю; 100 мг% глюкозы создают 5,5 ммоль/л, 100 мг% мочевины — 17,3 ммоль/л, белки плазмы — 1,5—2 ммоль/л.

Таблица 19.2.

Концентрация компонентов плазмы и создаваемое ими осмоти­ческое давление

Осмотическое давление, создаваемое высокомолекулярными коллоидными веществами, называется коллоидно-осмотическим давлением (КОД). В плазме этими веществами являются альбумины, глобулины и фибрино­ген. В норме КОД равно 25 мм рт.ст. (3,4 кПа) и может быть определено с помощью расчетов или прямым измерением онкометром (табл. 19.3).

КОД зависит от молекулярной массы растворенного вещества и его концентрации. Альбумины, концентрация которых в плазме равна 42 г/л (4,2 г%), имеют мол. м. 70 000, их доля в КОД плазмы составляет до 80 %. Глобулины, имеющие более высокую мол. м., чем альбумины, создают до 16—18 % общего КОД плазмы. Всего 2 % КОД плазмы создают белки свертывающей системы крови. КОД зависит от уровня белка плазмы, главным образом от уровня альбумина, и связано с волемией, осмолярностью и концентрацией Na⁺ в плазме.

КОД играет важную роль в поддержании объема водных секторов и тургора тканей, а также в процессах транскапиллярного обмена. Имеется пря­мая зависимость между объемом плазмы и величиной КОД. Соотношение КОД и гидростатического давления определяет процессы фильтрации и реабсорбции. Снижение концентрации белков плазмы, особенно альбумина, сопровождается уменьшением объема крови и развитием отеков. Липоидо-растворимые вещества не обладают осмотической активностью.

Повышение осмолярности плазмы приводит к увеличению продукции антидиуретического гормона (АДГ) и вызывает ощущение жажды. Под влиянием АДГ меняется состояние гиалуроновых комплексов интерстициального сектора, повышается резорбция воды в дистальных канальцах почки и уменьшается мочеотделение. Образование АДГ закономерно увеличивается при снижении объемов жидкости в интерстициальном и внутрисосудистом секорах. При повышении объема крови образование АДГ уменьшается.

Таблица 19.3.

Ионный и молярный состав жидкостей тела

Примечание. В каждом водном разделе поддерживаются постоянный ионный состав, по­стоянные значения осмотического давления и рН. Распределение воды между разделами зави­сит от общего количества растворенных в ней веществ. Вода движется в направлении более высокого осмотического градиента. Электронейтральность среды обеспечивается равенством суммарных количеств катионов и анионов.

Функционирование этого механизма обусловлено рецепторами объема в артериальной системе, предсердиях и интерстициальной ткани. При гиповолемии усиливается секреция альдостерона, увеличивающего реабсорбцию натрия.

Внеклеточная и внутриклеточная жидкость, концентрация электролитов и рН находятся между собой в неразрывной связи. Любые нарушения постоянства внутренней среды организма сопровождаются изменениями водных секторов. Большие колебания жидкости в секторах обусловлены сложными биологическими процессами, подчиняющимися физико-хими­ческим законам. При этом наибольшее значение имеют законы электро­нейтральности и изоосмолярности.

Закон электронейтральности

заключается в том, что сумма положительных зарядов во всех водных пространствах равна сумме отрицательных зарядов. Постоянно возникающие изменения концент­рации электролитов в водных средах сопровождаются изменением электропотенциалов с последующим восстановлением. Таким об­разом, при динамическом равновесии образуются стабильные кон­центрации катионов и анионов.

Графическое изображение этого закона может быть представлено в виде диаграммы Гембла. Содержание катионов в любом водном секторе равно содержанию анионов. Сумма положительных зарядов, создаваемых катионами, равна сумме отрицательных зарядов, создаваемых анионами. Наиболее быстрым изменениям подвержены ион гидрокарбоната и остаточные анионы. Наглядность изменений электролитов позволяет использовать диаграмму в процессе интенсивного лечения различных категорий больных. Некоторые компоненты диаграммы могут быть определены путем расчетов (рис. 19.1).

Внеклеточная жидкость изотонична внутриклеточной, несмотря на то что внутри клеток заряженных частиц больше. Это объясняется тем, что часть ионов внутри клетки связана с протеинами. Многие ионы поливалентны, что увеличивает число зарядов, а не осмотически активных частиц.

Закон изоосмолярности.

Осмолярность в секторах, между которыми происходит перемещение воды, должна быть оди­наковой, несмотря на различие в ионном составе.

Таким образом, равновесие достигается в том случае, если осмолярность ВнуКЖ = осмолярности ИнЖ = осмолярности ПЖ. Если в одном из про­странств осмолярность повысится, т.е. увеличится количество растворенных частиц, то вода перейдет в это пространство из другого пространства с мень­шей осмолярностью. В результате устанавливается новая величина осмоляр­ности, образуются новые объемы жидкости и концентрации электролитов.

Почечная регуляция водно-электролитного равновесия

Почки являются основным органом, регулирующим количество воды и электролитов в организме. Моча образуется из внеклеточной жидкости. Поскольку последняя состоит из воды и натрия, можно сказать, что для образования мочи необходимы вода и натрий. Чем больше их во внеклеточной жидкости, тем больше диурез. При недостатке воды и электролитов олигурия и анурия являются физиологической реакцией, связанной со стимуляцией АДГ и альдостерона. В этом случае восстановление водно-электролитных потерь приведет к восстановлению диуреза.

Здоровые почки взрослого человека могут хорошо функционировать при ограничении или избытке поступления жидкости и электролитов. За сутки с мочой выделяется от 300 до 1500 моем, в среднем около 600 моем, остаточных продуктов метаболизма в виде солей и других растворенных веществ. Концентрационная способность почек у новорожденных и младенцев примерно в 2 раза ниже, чем у взрослого человека. Почки взрослых могут создавать концентрацию до 1400 мосм/л. Для выделения 1 моем здоровой почке взрослого человека требуется не меньше 0,8 мл воды, или 480 мл на 600 моем. Для поддержания осмотической регуляции необходи­мо поступление не меньше 1500 мл воды в сутки, из которых 1000 мл ухо­дит на перспирационные потери. Ограничение жидкости в этом случае привело бы к нарушению почечной компенсации.

В то же время почки могут выделять 600 моем в гораздо большем разведении. При этом для выделения 1 моем требуется до 5—10 мл воды, и эти цифры не являются показателем нарушенной функции почек. Для выделения 600 моем потребуется значительное количество воды (4—7 л), что не повредит здоровым почкам. Таким образом, потребление 1,5 л воды является минимумом, а 7 л — максимумом, средние же величины являются оптимальными. При добавлении к воде соли увеличивается диурез, здоро­вые почки при этом могут выделить до 15 л мочи в сутки.

Основная роль ионов

Значение электрически заряженных частиц в организме огромно: электроли­ты играют ведущую роль в осмотическом гомеостазе, создают биоэлектричес­кие мембранные потенциалы, участвуют в обмене веществ, утилизации кис­лорода, переносе и сохранении энергии, деятельности органов и клеток. Раз­личные катионы и анионы выполняют свою биологическую функцию.

Натрий — важнейший катион внеклеточного пространства. Натрию принадлежит основная роль в поддержании осмотического давления внеклеточной жидкости. Даже небольшой дефицит натрия не может быть вос­полнен никакими другими катионами, в этом случае немедленно изменится осмотичность и объем внеклеточной жидкости. Таким образом, натрий регулирует объем жидкости во внеклеточном пространстве. Отмечена ли­нейная зависимость между дефицитом плазмы и дефицитом натрия. Увеличение концентрации натрия во внеклеточной жидкости приводит к выходу воды из клеток и, наоборот, уменьшение осмотичности внеклеточной жидкости будет способствовать перемещению воды в клетки. Натрий участвует в создании биоэлектрического мембранного потенциала.

Калий — это основной катион внутриклеточного пространства. Большая часть этих катионов находится внутри клеток в основном в виде непрочных соединений с белками, креатинином и фосфором, частично в ионизированном состоянии. В интерстициальном секторе и плазме калий содержится преимущественно в ионизированной форме. Калию принадле­жит важная роль в белковом обмене (участие в синтезе и расщеплении белка), утилизации гликогена клетками, процессах фосфорилирования и нейромышечного возбуждения. Калий освобождается при фосфорилировании адениловой кислоты и промежуточных звеньев гликолиза. При дефосфорилировании происходит задержка калия внутри клеток. Вследствие этого гликогенолиз связан с гиперкалиемией, что может быть результатом действия адреналина. Гипогликемия, обусловленная избытком инсулина в крови, наоборот, сопровождается гипокалиемией. Выход калия из клеток происходит при шоке, кислородном голодании, белковом катаболизме, клеточной дегидратации и других состояниях стресса. Возврат калия в клетки наблюдается при улучшении утилизации углеводов, синтезе белков, восстановлении водного баланса. Об интенсивности клеточного обмена можно судить по отношению содержания калия во внеклеточном и внут­риклеточном пространствах, которое в норме равно 1/30. В клетку калий проникает с глюкозой и фосфором.

Калий играет важную роль в деятельности сердечно-сосудистой системы, пищеварительного тракта и почек, поляризации клеточной мембраны. Концентрация калия увеличивается при ацидозе и уменьшается при алка­лозе.

Кальций — катион внеклеточного пространства. Биологической активностью обладают только ионы кальция. Они оказывают влияние на возбудимость нервно-мышечной системы, проницаемость мембран, в частности эндотелия сосудов, свертывание крови. Определенное влияние на соотношение между ионизированными и неионизированными соедине­ниями кальция в крови оказывает рН. При алкалозе концентрация ионов кальция в плазме заметно снижается, а при ацидозе — повышается, что иг­рает большую роль в возникновении тетании при алкалозах. Не диализируют и не переходят в ультрафильтрат соединения кальция с белками. В плазме человека кальций связан с белками, органическими кислотами и находится в ионизированном состоянии.

Магний, как и калий, является основным клеточным катионом. В клетках его концентрация значительно выше, чем в плазме и интерстициальной жидкости. В плазме он связан с белками, а также другими соеди­нениями и находится в ионизированном состоянии. Магний играет важную роль в ферментативных процессах: утилизации кислорода, гликолизе, выделении энергии. Магний уменьшает возбудимость нервно-мышечной системы, снижает сократительную способность миокарда и гладкой муску­латуры, оказывает депрессивное влияние на ЦНС.

Хлор — основной анион внеклеточного пространства, участвует в процессах поляризации клеточных мембран, находится в эквивалентных соотношениях с натрием. Избыток хлора ведет к ацидозу.

Гидрокарбонат. В отличие от ионов натрия, калия и хлора, которые называют фиксированными ионами, ион гидрокаобоната подвержен значительным изменениям. Уменьшение концентрации гидрокарбоната приводит к метаболическому ацидозу, увеличение — к алкалозу. Гидрокарбонат входит в состав важнейшей буферной системы внеклеточного пространства. Вместе с белками плазмы он образует сумму бикарбонатного и белкового буфера, которая в норме равна 42 ммоль/л.

Остаточные анионы — фосфаты, сульфаты и анионы органи­ческих кислот (лактат, пируват, ацетоуксусная и бета-оксимасляная кислоты и др.) — находятся в плазме в низких концентрациях.

Фосфат — основной анион внутриклеточного пространства. Концентрация фосфата в клетках примерно в 40 раз выше, чем в плазме. Фосфат в плазме представлен в виде моногидрофосфатного и дигидрофосфатного анионов. Он связан с белками, нуклеиновыми кислотами, участвует в обмене углеводов, энергетических процессах, обладает свой­ствами буфера.

Сульфат — преимущественно клеточный анион. Его процент в плазме очень невелик. Сульфат образуется при распаде аминокислот, со­держащих серу. Повышение концентрации сульфата в плазме происходит при почечной недостаточности.

Концентрация молочной и пировиноградной кислот в плазме повышается при анаэробном гликолизе, ацетоуксусной и бета-оксимасляной кислот — при диабете.

Значительная часть ионов находится в фиксированном состоянии в костной и хрящевой ткани, сухожилиях и других тканях и не принимает участия в обмене. В табл. 19.4 приведены данные о содержании и распределении электролитов в организме взрослого человека с массой тела 70 кг [по В.Хартигу, 1982].

Таблица 19.4.

Содержание катионов и анионов в организме человека

Белки, или протеины,— высокомолекулярные сложные орга­нические вещества, построенные из аминокислот и являющиеся главной составной частью живого организма и материальной основой жизнедея­тельности. Белки регулируют многие важнейшие процессы, стимулируют химические реакции, связывают токсины и яды, попавшие в кровь, явля­ются переносчиками кислорода, гормонов, лекарственных и других ве­ществ, участвуют в процессах свертывания крови и мышечного сокраще­ния, создают коллоидно-осмотическое давление и обладают буферным свойством. Содержание белков в клетках значительно выше, чем в плазме.

Белки составляют примерно 17 % массы тела. В сосудистом секторе содер­жится примерно 120 г альбумина. В интерстициальной жидкости содержа­ние альбумина незначительно — 0,4 г в 100 мл. Концентрация белков плаз­мы в норме равна 2 ммоль/л (16—17 мэкв/л). Большая часть аминокислот содержится в мышцах.

alexmed.info

Водный баланс — важнейший показатель экосистемы

Вода – одна из самых важных составляющих нашей жизни. Говоря о воде, нельзя забывать о таком понятии, как водный баланс. Начнем с дефиниции.

Водный баланс – соотношение прихода, изменений запаса воды и ее расхода в определенный промежуток времени. Он учитывает всю воду на Земле в жидком, газообразном и твердом состоянии. Для суши (у которой есть сток в океан) испарение численно равно количественному значению выпадающих осадков, если вычесть из них речной и подземный стоки. А для мирового океана — сумме атмосферных осадков, речного стока и притока подземных вод с материков. Если говорить о замкнутых (бессточных) участках суши и обо всей Земле в целом, то испарения соотносятся с осадками.

Это очень важный показатель, поэтому для него выведено специальное уравнение, рассчитывающее водный баланс, применяемое для проведения балансовой оценки. Таким образом рассчитываются объемы возобновимых водных ресурсов на обширных территориях, остающиеся в результате круговорота воды в природе. Также этот показатель определяют для озер, рек, океанов и почвы.

Водный баланс озера определяется, исходя из притока атмосферных осадков, подземных и поверхностных вод, с учетом изменения уровня воды в озере в интересующий интервал времени. По тому же принципу рассчитывается и водный баланс водохранилищ. Использование речных, озерных и подземных вод в целях водоснабжения населения и промышленности, орошения растений значительно меняет соотношение водного баланса и его элементов. Его расчет также необходим для реализации множества практических действий: прогноза притока воды в шахты, карьеры, проектирования и работы над мероприятиями по управлению водным режимом. Во многом на водный баланс оказывают влияние естественные многолетние и сезонные колебания, но еще больше — изменения в результате активной деятельности человека. Элементы водного баланса измеряют на гидрометеорологических и гидрогеологических станциях.

Также существует такое понятие, как водохозяйственный баланс — соотношение между приходом и расходом воды на определенной части земной поверхности за интересующий промежуток времени при учете хозяйственной деятельности человека. Этот показатель помогает провести анализ и дать оценку водообеспеченности бассейна. В том случае, если баланс имеет отрицательный показатель, речь идет о необходимости проведения мероприятий по покрытию водного дефицита.

Водный баланс почвы – пропорциональное соотношение количества той воды, которая поступает в почву, и той, которая расходуется из нее за определенный промежуток времени. Его рассчитывают при необходимости узнать уровень водообеспеченности локальных растений. В зависимости от соотношения измеряемых переменных режим определяют как:

• мерзлотный;
• промывной;
• периодически промывной;
• непромывной;
• выпотной;
• ирригационный.

Понятие «водный баланс» применяется также и для оценки состояния организма человека, а именно содержания воды в крови и клетках. Это очень важный показатель, от него зависит нормальное самочувствие человека, скорость обмена веществ и всасываемость полезных веществ.

fb.ru

Водный баланс — «Энциклопедия»

ВОДНЫЙ БАЛАНС, соотношение между приходом, расходом и изменением запасов воды в пределах всей Земли, атмосферы, Мирового океана, континентов, части суши или водного объекта за определённый интервал времени. Водный баланс — это отражение закона сохранения вещества, количественное выражение круговорота воды на Земле, характеризуемое уравнением водного баланса. Строго говоря, единицами измерения составляющих уравнения водного баланса должны быть единицы массы, однако обычно это уравнение записывают в единицах объёма (км³) или слоя воды (мм). Допустимость замены единиц массы единицами объёма объясняется незначительными изменениями плотности воды при изменении её температуры.

Универсальное уравнение водного баланса (в объёмных единицах), пригодное для любого участка суши, водного объекта или его части:

Реклама