Водно-сольовий обмін і його регуляція.
Вода складає 50-60% (40-45 л), 70-78% від маси тіла. Всі хімічні та фізико-хімічні процеси, які протікають в організмі, відбуваються в водному середовищі. Вода виконує такі функції:
є розчинником продуктів харчування і обміну;
переносить розчинені в ній речовини;
послаблює тертя між стикаючими поверхнями в тілі людини;
бере участь в регуляції температури тіла за рахунок великої теплопровідності, великої теплоти випарення.
В організмі є внутрішньоклітинна (72%), яка входить до складу молекул білків, жирів, вуглеводів, та позаклітинна вода (28%), що входить до складу крові, лімфи і міжклітинного простору.
Вода, яка необхідна для підтримання певної структури білків, називається структурною, а та, яка знаходиться навколо іонів – гідратаційною.
Вода в організм надходить через травний тракт у вигляді рідини або води, що знаходиться в щільних продуктах. Деяка частина води утворюється в самому організмі в процесі обміну речовин при окисненні білків, жирів, вуглеводів.
Добова потреба в воді 2-3 л. Таку кількість води людина отримує у вигляді питної води, соків, молока тощо, у складі продуктів харчування, а також води, що утворюється внаслідок окиснення ліпідів, вуглеводів і білків. При надлишку води – водне отруєння; при нестачі – порушення метаболізму. Втрата 10% води призводить до зневоднення, 20% - смерті.
Вода, яка надходить в організм зовні (частина води утворюється в тканинах внаслідок окислювальних процесів), робить повний кругообіг, перетворюється по черзі із вільної на колоїдно-зв'язану і внутрішньомолекулярну воду та навпаки, після чого виводиться нирками (1500 мл), шкірою (400-600 мл), легенями (200, 350-400 мл) і з калом (100-150 мл).
Разом з водою в організм надходять мінеральні речовини (солі), вони повинні складати 4% від сухої маси їжі, їх роль – участь в ферментативних реакціях, в регуляції кислотно-основного стану в організмі.
Солі складаються з катіонів і аніонів.
Мікроелементи Na, K, Ca, Mg, CI, P і сульфур (сірка). K, Ca, Mg, P знаходяться в клітинах; Na і CI – в позаклітинній рідині.
Na забезпечує постійність осмотичного тиску позаклітинної рідини, бере участь в утворенні біоелектричного мембранного потенціалу, в регуляції кислотно-основному стану. Депо Na – кісткова тканина. Міститься в яйцях, молоці, моркві, дині, куразі, солі. Добова потреба 3-4 г, а солі – 8-10 г.
K забезпечує постійність осмотичного тиску внутрішньоклітинної рідини, стимулює утворення ацетилхоліну, підтримує збудливість нервової і м’язової клітин. Синтез і відкладання глікогену в тканинах відбувається з вживанням К. Нестача К призводить до гальмування анаболічних процесів в організмі. Міститься К в крупах, бобах, фруктах, овочах, м’ясі. Добова норма 2,3-3,1 г.
Ca і P складає 90% кісткової тканини. Са бере участь у згортанні крові, здійснює синаптичну передачу. Зниження Са в крові призводить до підвищення тиску, скорочення м’язів, судом, смерті, а підвищення Са – до паралічів, ниркових каменів. Він допомагає запобігти м’язовим судомам, аритмії серця, шкіряним захворюванням, безсонню, депресії, порушенні розумової діяльності. Міститься в молоці, сирі, сардині. Добова норма 0,6-0,8 г.
Р знаходиться в кістках і в клітинах, де він у складі фосфоліпідів входить до структури клітинних мембран, є складовим елементом АТФ, креатинфосфату. Міститься в рибі. Добова норма 1-2г.
CI підтримує постійність осмотичного тиску, бере участь в утворенні хлоридної (соляної) кислоти шлункового соку. Міститься в овочах, птиці, молочних продуктах, фруктах. Добова потреба 0,6-0,8г.
Mg входить до складу кісток, скелетних м’язів, нервової тканини, ферментів, регулює синтез білків, стан клітинних мембран, гальмує збудливість і скоротливість гладеньких м’язів і міокарда. Міститься в горіхах, хлібі, горосі, бобах, листових овочах. Добова норма – 0,3г.
Сірка входить до складу амінокислот, білків, інсуліну, вітамінів. Добова потреба до 1г.
Мікроелементи Fe, Cu, цинк, йод, бром, фтор.
Fe у вигляді комплексних солей входить до складу гемоглобіну, міогемоглобіну і відповідає за тканинне дихання, також входить до складу ферментів. Нестача Fe призводить до порушення синтезу гемоглобіну, а зменшення синтезу гемоглобіну – до анемії. Міститься в рибі, домашній птиці, горосі, бобах, листових овочах.
Cu бере участь у синтезі гемоглобіну, запобігає виникненню раку і серцевих захворювань, т.я. є частиною ферменту, який не дозволяє клітинам окислюватись. Міститься в крупах, хлібі, горіхах, листових овочах, домашній птиці, горосі, бобах.
Йод входить до складу гормонів щитоподібної залози, впливає на всі обмінні процеси, ріст та розвиток організму. Міститься в йодованій солі, хурмі, фініках, морській капусті, морській рибі.
Фтор входить до складу зубної емалі та деяких ферментів. Міститься в рибі.
Бром міститься в гіпофізі, надниркових і щитоподібній залозах, поглиблює гальмівні процеси в ЦНС.
Нервово-гуморальна регуляція водно-сольового обміну.
Нервовий центр знаходиться в гіпоталамусі, де наявні спеціальні осморецепторні нервові клітини, які чуттєві до зміни осмотичного тиску, об’єму крові й тканинної рідини. Збудження цих клітин викликає рефлекторні реакції в результаті яких може відновлюватись порушення осмотичного тиску крові.
Гуморальний вплив здійснює вазопресин, який знижує виділення води нирками, підвищуючи реабсорбцію, т.ч. зберігається вода в організмі. Збільшення об’єму крові сприймається барорецепторами, передається в судинно-руховий центр і гіпоталамус, гальмує надзорове ядро і припиняється виділення вазопресину та зменшується реабсорбція. При зменшенні об’єму крові збудження передається до надзорових і пришлуночкових ядер гіпоталамусу, а потім до кори, що викликає відчуття спраги і формується поведінкова реакція пошуку води, та через симпатичні нерви до приносних артерій ниркових клубочків, які звужуються, що призводить до зменшення фільтрації первинної сечі і до гіпофіза, що вмикає гуморальну регуляцію.
Мінералокортикоїди (гормони кори надниркових залоз) викликають затримку Na в організмі, збільшує кількість тканинної позаклітинної рідини та збільшує виведення К з організму.