Спр. материал / ОБМЕН В-В / 07. ОБМЕН ВОДЫ

15.2.6. ОБМЕН ВОДЫ

Вода составляет 55—60 % массы тела челове­ка. У лиц с пониженным содержанием в ор­ганизме жира этот показатель приближается к 70 %. В организме взрослого человека мас­сой тела 65 кг содержится в среднем 40 л воды: 25 л входит в состав внутриклеточной и 15 л — внеклеточной жидкости; третья часть последней является компонентом крови (внутрисосудистой жидкости). У женщин в связи с большим содержанием жира в тканях объем воды в организме значительно мень­ше, чем у мужчин.

А. Роль воды в организме. 1. Вода консти­туционная — компонент клеток и тканей ор­ганизма.

2. Вода — наилучший растворитель для многих биологически важных веществ, она обеспечивает условия для образования дис­персных форм липидов и белков; является основной средой, а во многих случаях — обя­зательной участницей многих биохимических реакций (свободная вода).

3. Способствуя гидратации макромолекул, вода участвует в их активации (связанная вода).

4. Растворяя конечные продукты обмена веществ, вода способствует их экскреции по­чками и другими органами выделения.

5. Высокая теплота испарения воды — фак­тор, обеспечивающий приспособление орга­низма к высокой температуре окружающей среды.

Недостаточное содержание в организме воды (дегидратация) может приводить к сгу­щению крови, ухудшению ее реологических свойств, нарушению кровотока. При сниже­нии количества воды на 20 % наступает смерть. Избыток воды может приводить к развитию водной интоксикации, проявляю­щейся, в частности, в набухании клеток, сни­жении в них осмотического давления. Осо­бенно чувствительны к таким изменениям нервные клетки мозга.

Б. Биологическая ценность воды. В по­следние десятилетия наметилась новая тен-

денция в учении о питьевой воде. К прежне­му (гигиеническому) подходу присоедини­лась оценка физиологической (биологичес­кой) полноценности воды. Питьевая вода яв­ляется важнейшим источником кальция, маг­ния, ряда микроэлементов. Их усвоение и биологическая ценность могут быть выше, чем при их всасывании из продуктов расщеп­ления пищевых веществ. Так, кальций воды усваивается на 90 %, а кальций пищевых ве­ществ — только на 30 %. Поскольку в кипяче­ной воде содержание минеральных компонен­тов снижено, ее постоянное использование вместо сырой воды повышает нагрузку на ор­ганы водно-солевого обмена за счет реаб-сорбции ионов, что увеличивает риск разви­тия некоторых заболеваний.

В живом организме часть воды, взаимо­действуя с тканями, упорядочивает свою структуру. Структурированную воду человек получает со свежими растительными и жи­вотными продуктами, а также при питье свежеталой воды, в которой после размора­живания около 80 % молекул сохраняют льдоподобную структуру. Такая вода облада­ет более высокой биологической активнос­тью, чем обычная. В экспериментах на жи­вотных показано ее действие на микросомы и митохондрии гепатоцитов, тормозящее влияние на всасывание из кишечника уг­леводов, повышение устойчивости-эритро­цитов, адаптогенное действие. Рабочие го­рячих цехов под влиянием такой воды лучше переносят воздействие на организм отрицательных факторов производственной среды.

Тяжелая вода, отличающаяся от обычной большим содержанием окиси дейтерия (тя­желого изотопа водорода) и большим удель­ным весом, обладает иным биологическим действием по сравнению с обычной водой, содержащей 0,02 % этого вещества. При экс­периментальном повышении в воде концент­рации окиси дейтерия увеличивается возбу­димость ЦНС, усиливаются выбросы адрена­лина на стрессорные раздражители. Тяжелая вода, как выяснилось, обладает радиозащит­ным эффектом.

В. Потребность в воде и ее выведение. Взрослый человек потребляет в сутки в сред­нем 2,5 л воды, дополнительно в организме используется примерно 300 мл метаболичес­кой воды. Выведение воды происходит с мочой (в среднем 1,5 л в сутки), с выдыхае­мым воздухом, через кожу (в условиях ней­тральной температуры без потоотделения — 0,9 л) и с калом (0,1 л). В обычных условиях количество воды, участвующей в обмене ве-

ществ в организме человека, не превышает 5 % массы тела в сутки.

Объем жидкости в организме — важный параметр гомеостазиса. При изменениях со­отношения объемов вне- и внутриклеточной, вне- и внутрисосудистой жидкости развива­ются перераспределительные реакции. Так, стабильность объема внутрисосудистой жид­кости часто обеспечивается за счет интерсти-циальной (тканевой) жидкости путем изме­нений скорости процессов фильтрации или реабсорбции воды через стенки сосудов мик­роциркуляции в различных тканях. Этот ме­ханизм не связан с содержанием в жидкостях натрия. Однако большая часть механизмов регуляции объема жидкости в организме свя­зана с процессами обмена натрия. Натрий составляет более 90 % катионов плазмы. До­минирующая роль натрия в объемной регуля­ции сформировалась в процессе эволюции: пресноводным животным приходилось с большим трудом извлекать натрий из внеш­ней среды, поэтому происходило развитие регулирующей системы задержки натрия в организме и в отдельных его клетках. Эти ме­ханизмы не утратили своего значения и у высших животных.

При снижении объема внутрисосудистой жидкости, например при ограничении по­ступления воды в организм, обильном потоот­делении, ортостатических реакциях и крово-потере, активируется почечно-надпочечнико-вая система задержки натрия в организме, что приводит к увеличению концентрации натрия в плазме крови и может стать одним из факто­ров, способствующих формированию жажды.

Жажда представляет собой реакцию орга­низма на повышение осмотического давле­ния и снижение объемов жидкостей. На базе мотивации жажды формируется специфичес­кий поведенческий акт, ориентированный на поиск воды в среде обитания.

Стимулы, способствующие возникнове­нию жажды, разнообразны.

1. Повышение осмотического давления клеточной жидкости, снижение объема кле­ток, уменьшение объема внеклеточной жид­кости; эти изменения могут развиваться вза­имосвязанно.

2. Одной из причин появления жажды может быть высыхание слизистой оболочки рта; последнее является результатом умень­шения слюноотделения, следствием потери жидкости при разговоре, одышке, курении и др. Выраженность жажды обычно уменьша­ется при полоскании рта.

3. Одним из факторов, обеспечивающих формирование жажды, является действие ан-

гиотензина. Введение его через канюлю в мозг спящей крысы вызывает пробуждение животного и движение к поилке с водой. Аналогичным действием обладает и натрийу-ретический гормон.

Субъективно жажда переживается как одно из наиболее сильных влечений чело­века. Б.Дж. Роле и Э.Т. Роле в монографии «Жажда» (1984) так описывают состояние пу­тешественника, выжившего после длительно­го перехода через пустыню: «...Какая сладкая вода!.. Как вкусно! Самое благородное вино... божественный нектар...».

Механизм утоления жажды, или водного насыщения, до конца не раскрыт. В виде первичного насыщения оно возникает в про­цессе питья — до всасывания воды. По-види­мому, это явление, как и первичное насыще­ние пищей, развивается благодаря растяже­нию стенок желудка и возбуждению его меха-норецепторов. Вторичное (истинное) водное насыщение формируется при восстановле­нии параметров водно-солевого гомеостазиса в результате всасывания принятой воды.

Точная локализация в мозге центра волю-морегуляции до настоящего времени не уста­новлена. Предполагают, что он находится в составе ядер гипоталамуса и среднего мозга. Этот центр имеет афферентные связи с пери­ферией, реализующиеся с помощью объем­ных рецепторов (волюморецепторов), осмо-рецепторов. Рецепторы объема обнаружены главным образом в сосудах низкого давления (легочных венах) и в предсердиях. Такие ре­цепторы есть и в артериях, в частности сон­ных. Они реагируют на значительные объем­ные сдвиги, достигающие ±10 %.