ПАТОФИЗИОЛОГИЯ ОБМЕНА ВЕЩЕСТВ И ЭНЕРГИИ

Лекция 1

Расстройства водно-электролитного обмена

План:

1. Водно-электролитный баланс животного организма.

2. Обезвоживание, его виды, причины развития.

3. Задержка воды в организме.

3.1. Водное отравление.

3.2. Транскапиллярный обмен и влияющие на него факторы.

3.3. Отёки и водянки.

3.4. Характеристика отёков разного происхождения.

1. Водно-электролитный баланс животного организма

Вода является универсальной средой и непременным структурным компонентом любой живой системы. Она – уникальный растворитель биополимеров и необходимая среда для протекания всех биохимических реакций организма. Обмен воды самым тесным образом связан с минеральным обменом. Большинство минеральных соединений находится в растворенном состоянии. Их перемещение в организме невозможно без участия воды. Соли, в свою очередь, обладая способностью связывать воду, во многом определяют ее содержание в биологических объектах. Водно-электролитный баланс является одним из определяющих факторов в поддержании постоянства внутренней среды организма – гомеостаза.

Высокая частота расстройств водно-электролитного обмена и тяжесть течения процессов, вызванных этим расстройством, особенно у молодняка, делают проблему важной и актуальной.

Распределение и объемы воды в организме

Общее содержание воды в организме зависит от возраста, массы тела и пола. На долю воды в организме взрослых сельскохозяйственных животных приходится 55-65% массы тела. У новорожденных она достигает 70-80%, а к старости значительно (до 45%) снижается.

Значительная часть воды (около 72% от общего содержания в организме) сосредоточена внутри клеток – внутриклеточный (интрацеллюлярный) водный сектор организма. Это вода клеточной массы организма. Внутриклеточная жидкость представлена в виде трех состояний:

1) связанная с гидрофильными структурами вода протоплазмы; 2) вода притяжения на поверхности коллоидных структур; 3) вода капиллярности – в лакунах протоплазмы – наиболее мобильная, относительно свободная вода клеток.

При различных патологических состояниях объем внутриклеточного водного сектора может меняться как в сторону его увеличения (например, при водной интоксикации), так и в сторону снижения (водное истощение). Эти изменения происходят чаще за счет варьирования объема мобильной воды клеток. Как правило, изменение объема внутриклеточного сектора организма развивается медленнее и позже по сравнению с изменением объема внеклеточного водного сектора (особенно объема плазмы крови).

Внеклеточный водный сектор организма – внеклеточная (экстрацеллюлярная) вода тела. Объем его составляет около 28%. Этот сектор включает в себя воду плазмы крови, интерстициальную и трансцеллюлярную жидкости:

– вода плазмы крови – часть внеклеточного водного сектора (интраваскулярная вода). Одной из важнейших функций плазмы крови является формирование среды для нормальной жизнедеятельности форменных элементов крови. Объем плазмы крови составляет 3,5–5% от массы тела. Содержание белков в плазме крови равно 70-80 г/л (это создает величину коллоидно-осмотического давления 25-28 мм рт. ст.), что значительно превышает содержание их в интерстициальной жидкости (10-30 г/л). На долю чистой воды в плазме крови приходится 93% от ее объема;

– интерстициальная (межклеточная) жидкость представляет собой жидкость внеклеточного и внесосудистого пространств. Она непосредственно омывает клетки, близка по ионному и молярному составу к плазме крови (за исключением содержания белка) и вместе с лимфой составляет 15-18% от массы тела. Эта жидкость находится в постоянном обмене с плазмой крови;

– трансцеллюлярная жидкость – особая группа жидкостей организма, она образуется в результате активной деятельности клеток, отчего занимает в организме особое положение. К этой группе жидкостей относятся пищеварительные соки, содержимое почечных канальцев, синовиальная, суставная и спинномозговая жидкости, камерная влага глаз и др. На их долю у взрослого организма приходится 1-1,5% от массы его тела.

Водный баланс складывается из трех процессов:

– поступление воды в организм с кормом и питьем;

– образование воды при обмене веществ (эндогенная вода) – окисление 100г белков приводит к выделению 41 мл воды, 100г углеводов – 55, 100г жира – 107 мл воды;

– выделение воды из организма.

Изменения или нарушения водного обмена обозначаются как положительный (накопление в организме избытка воды, приводящее к развитию отёков и водянок) или отрицательный (дефицит в организме воды) баланс.

Регуляция обмена воды в организме

Функция системы регуляции водного обмена тесно связана с системами контроля солевого обмена и осмотического давления.

Система регуляции обмена воды в организме включает центральное, афферентное и эфферентное звенья. Центральное звено системы – центр жажды. Его нейроны находятся в основном в переднем отделе гипоталамуса. Этот центр связан с областями коры большого мозга, участвующими в формировании чувства жажды или водного комфорта. Афферентное звено системы включает чувствительные нервные окончания и нервные волокна от различных органов и тканей организма (слизистой оболочки полости рта, сосудистого русла, желудка и кишечника, тканей). Афферентная импульсация от рецепторов различного типа (хемо-, осмо-, баро-, терморецепторов) поступает к нейронам гипоталамуса. Наиболее важное значение при этом имеют факторы:

– увеличение осмотического давления плазмы крови;

– гипогидратация клеток;

–увеличение уровня ангиотензина ΙΙ¹.

Регуляторные стимулы от нейронов центра жажды (нервные и гуморальные) поступают к эффекторным структурам. Эфферентное звено системы регуляции водного обмена включает почки, потовые железы, кишечник, легкие. Эти органы в большей (почки) или в меньшей (легкие) мере обеспечивают устранение отклонений содержания воды, а также солей в организме. Важными регуляторами главного механизма изменения объема воды в организме – экскреторной функции почек – являются антидиуретический гормон (АДГ), система «ренин-ангиотензин-альдостерон», предсердный натрийуретический фактор (атриопептин)², катехоламины, минералокортикоиды.

Типовые нарушения водного баланса. Все разновидности нарушений водного обмена – дисгидрии – подразделяют на гипогидратацию (обезвоживание) и гипергидратацию (гипергидрия), в том числе клинически важную форму гипергидратации – отёк.