6. Регуляція водно-мінерального обміну

Регуляція водно-мінерального обміну направлена на підтримку нормальної величини осмотичного тиску, в забезпеченні якого важливе значення належить натрію (позаклітинний елемент), калію (внутрішньоклітинний елемент), а також аніонам. Ці мінеральні речовини тісно пов'язані з обміном води. При збільшенні в плазмі натрію і хлору зростає приток води в кров з тканин, що забезпечує підтримку нормального рівня осмотичного тиску. Зменшення в плазмі крові натрію приводить до зневоднення організму.

Натрій і калій тісно пов'язані в своєму обміні. Підвищення концентрації натрію в крові приводить до зниження в ній калію. Крім того, в нирках надлишок калію та іонів водню секретується і виводиться з організму з сечею, тоді як іони натрію реабсорбуються.

Регуляція водно-мінерального обміну контролюється нервовою та гормональною системами.

Вазопресин (гормон задньої долі гіпофізу) має антидіуретичігу дію, тобто сприяє реабсорбції води в ниркових канальцях. В клініці його називають антидіуретичним гормоном. Секреція вазопресину контролюється величиною осмотичного тиску, підвищення якого підсилює синтез гормону. В результаті чого підсилюється реабсорбція води в ниркових канальцях, концентрація осмотично активних речовин знижується і тиск нормалізується. При цьому виділяється невелика кількість сильно концентрованої сечі.

При зниженні осмотичного тиску активується вироблення альдостерону (гормону коркової речовини наднирочників), який підсилює реабсорбцію натрію в нирках. Рівень натрію в крові підвищується і осмотичний тиск приходить в норму.

Таким чином вазопресин і альдостерон регулюють осмотичний тиск: при його зниженні активується вироблення альдостерону, а вазопресину - гальмується. Підвищення осмотичного тиску характеризується активацією синтезу вазопресину і пригніченням синтезу альдостерону.

Паратгормон синтезується паращитовидною залозою, підвищує реабсорбцію кальцію у ниркових канальцях і гальмує реабсорбцію фосфатів.

Кальцитонін - гормон С-клітин щитовидної залози забезпечує депонування кальцію у кістковій тканині і прискорює виділення кальцію з сечею.

7. Роль нирок у регуляції гомеостазу

Виділення води та солей з організму здійснюється не тільки нирками, але їм належить у цьому процесі основна роль. Сеча утворюється у функціональних одиницях нирки – нефронах. Об’єм профільтрованої первинної сечі складає 180 л на добу. Відповідно вся рідина організму фільтрується чотири рази. Об'єм вторинної сечі складає від одного до двох літрів за добу. Таким шляхом забезпечується зберігання об'єму міжклітинної рідини, виведення кінцевих продуктів та солей для підтримки нормального осмотичного тиску.

Осмотичний тиск і об'єм міжклітинної рідини контролюється гормонами, для яких орган-мішень – нирки: вазопресин, альдостерон, ренін.

Кислотно-лужна рівновага підтримується завдяки буферним системам організму, що в значній мірі контролюються нирками. Це відбувається завдяки здатності нирок змінювати вміст іонів водню у сечі (рН сечі може змінюватися від 4,6 до 8,0). Іони водню виділяються у вигляді недисоційованих кислот або солей амонію. Нирки служать джерелом надходження невеликої кількості бікарбонатів, що утворюються за рахунок окислення метаболітів киснем.

Нормальний рН артеріальної крові складає 7,35-7,43, венозної - 7,26-7,35, тобто кров має слаболужне середовище.

Якщо зсув концентрації настільки значний, що він супроводжується зміною рН, це свідчить про декомпенсаційний ацидоз та алкалоз.

У відповідності до патогенезу виникнення цих порушень розрізняють респіраторні (порушення дихання) та метаболічні ацидози та алкалози.

Респіраторний ацидоз виникає при затримці виділення вуглекислого газу в зв'язку з порушенням функції легень (альвеолярна гіповентиляція):

• обструктивних змінах у легенях;

• важких формах пневмонії, набряку легень;

• пригніченні дихального центру (барбітурати, морфін, алкоголь).

Метаболічний ацидоз пов'язаний з надмірною продукцією і надходженням у кров або порушенням виведення Н-іонів, а також з витратою основ. Може протікати в залежності від походження у таких випадках:

• підвищення за рахунок синтезу ацетонових і кетонових тіл при цукровому діабеті;

• підвищений синтез молочної кислоти, що відбувається при шоку, гіпоксії, цукровому діабеті, при захворюваннях печінки;

• кишковий ацидоз, що супроводжується втратою солей (бікарбонатів) при діареї, гострих кишкових інфекціях, фістулах шлунково-кишкового тракту;

• порушення фільтрації Н-іонів при глумерулонефритах.

Респіраторний алкалоз викликається підвищеним виділенням вуглекислого газу при видиху (гіпервентиляція легень, що приводить до зниження концентрації СО₂ у крові). Спостерігається при психічному перезбудженні, лихоманці, наркозі.

Метаболічний алкалоз може виникнути в зв'язку з великими витратами шлункового соку, що супроводжується блюванням (гастрити, стенози), підвищенням виділення Н-іонів при гіпокаліємії.

Контрольні питання до теми

1. Дайте визначення поняттю „гомеостаз”. Вкажіть якими показниками він характеризується.

2. Яке значення в процесах життєдіяльності має вода?

3. Які органи приймають участь у підтримці гомеостазу?

4. Які функції виконують нирки у підтримці нормального стану водно-мінерального обміну в організмі?

5. Якими константами характеризуються показники внутрішнього середовища організму?

6. Які біохімічні показники крові впливають на величину осмотичного тиску та рН?

7. Дайте визначення поняттям „осмотичний тиск” і „онкотичний тиск”.

8. Яка величина рН крові в нормі?

9. Що таке буферні розчини?

10. Охарактеризуйте механізм дії бікарбонатного буферу.

11. Які механізми регуляції водно-мінерального обміну?

12. Дайте визначення поняттям „ацидоз” і „алкалоз”, вкажіть їх види та причини виникнення.

13. Який вміст мінеральних речовин в організмі і як їх класифікують?

14. Які функції виконують натрій та калій в організмі? Вкажіть причини порушення їх обміну.

15. Підберіть вірну відповідь:

А – Na; Б – К; В – Са; Г – СІ.

1. Забезпечує осмотичний тиск крові;

2. Являється переважно внутрішньоклітинним іоном;

3. Приймає участь у підтримці рН крові;

4. Впливає на діяльність серцевого м’яза4

5. Являється переважно міжклітинним іоном.