Осмолярность, гомеостаз; гипогидратация и гипергидратация

Жизнь на Земле зародилась в водной среде. Вода выполняет функцию универсального растворителя, в котором протекают все биохимические процессы, обеспечивающие жизнедеятельность организмов. Только при стабильных объеме и составе воды как внутри клеток, так и в межклеточном пространстве организмы способны существовать.

  • Значение воды для организма
  • Осмолярность и ее значение для гомеостаза
  • Нарушения обмена воды и их лечение
    • Изотоническая гипогидратация
    • Гипертоническая гипогидратация
    • Гипотоническая гипогидратация
    • Изотоническая гипергидратация
    • Гипертоническая гипергидратация
    • Гипотоническая гипергидратация

Значение воды для организма

Тело взрослого человека на 60% состоит из воды. Она содержится в клетках (40% от массы тела), заполняет межклеточное пространство (15% от массы тела) и сосудистое русло (5% от массы тела). Поскольку вода сравнительно легко диффундирует из сосудистого русла в межклеточное пространство, принято считать их единственным сектором, содержание воды в котором составляет 20% от массы тела (15% + 5%).

В норме незначительные объемы воды (около 1% от массы тела) содержатся и за пределами тканей организма, заполняя его полости (желудочно-кишечный тракт, спинномозговой канал и желудочки мозга, суставные сумки и т.д.). Однако при некоторых патологических состояниях сюда (в так называемое «третье пространство») могут переместиться значительно большие объемы воды. Так, при сердечной недостаточности или патологии печени (цирроз) в брюшной полости может накапливаться до нескольких десятков литров жидкости (асцит). Воспалительные процессы брюшины (перитонит) и кишечная непроходимость обусловливают перемещения больших объемов воды в просвет кишечника.

Выраженные дисгидрии (нарушение водного баланса) представляют опасность для жизни. В организм человека вода попадает при питье и еде, всасываясь через слизистую желудочно-кишечного тракта, в объемах 2-3 литров в течение суток. Кроме того, в процессе усвоения жиров, белков и углеводов в тканях образуется еще около 300 мл эндогенной воды.

Выделяется вода с мочой (1,5-2 л), с каловыми массами (0,3 л); испаряется через кожу и дыхательные пути (0,3-1 л - так называемые перспирационные потери). В организме имеются сложные регуляторные системы, которые четко регулируют стабильность объемов воды в разных секторах. Контроль за выводом воды и солей осуществляют осморецепторы заднего гипоталамуса, волюмрецепторы стенок предсердий, барорецепторы каротидного синуса, клетки юкстагломерулярного аппарата почек и коры надпочечников.

Механизм регуляции обмена воды: при дефиците воды или избытке солей (натрия, хлора) у человека возникает чувство жажды, что побуждает ее пить воду; из задней доли гипофиза в кровь высвобождается антидиуретический гормон, который ограничивает выведение почками мочи. Одновременно в крови возрастает содержание гормона надпочечников — альдостерона, который активизирует в почечных канальцах процессы всасывания натрия и воды. Диурез снижается, благодаря чему организм сохраняет для себя драгоценную влагу. И, наоборот, при избытке жидкости в организме подавляется активность эндокринных желез и значительно больший объем воды выделяется через почки.

Осмолярность и ее значение для гомеостаза

Водные сектора организма (внутриклеточный и внеклеточный) разделены полупроницаемой мембраной — клеточной оболочкой. Сквозь нее вода легко проникает из одного сектора в другой по закону осмоса. Осмос — перемещение воды из раствора с низкой концентрацией через полупроницаемую мембрану в более концентрированный раствор.

Осмолярность — концентрация кинетически активных частиц в 1 литре раствора (воды). Она измеряется единицами — милиосмолями на литр (мосм / л). В норме осмолярность плазмы, межклеточной и внутриклеточной жидкости одинакова и составляет 285-310 мосм / л. Эта величина является одной из важнейших констант организма, обеспечивающая сохранение жизни. Ведь изменение осмолярности в одном из секторов неизбежно приводит к перераспределению воды, переходить в сектор с высшей осмолярностью. Соответственно, возникнет избыток воды (гипергидратация) в данном секторе с обезвоживанием иного сектора.

Например, при травмировании тканей их клетки разрушаются. Здесь растет концентрация осмотически активных частиц, поэтому сюда диффундирует вода, что и вызывает отек тканей. Другой пример: чрезмерная потеря электролитов плазмы сопровождается снижением ее осмолярности. Осмолярность же клеток остается на прежнем уровне (в норме). Поэтому вода поступает из сосудистого русла в межклеточное пространство, оттуда — в клетки, вызывая их отек.

При осмолярности плазмы <270 мосм / л возникает гипергидратация (отек) клеток мозга. Нарушаются функции центральной нервной системы, развивается гипоосмолярная кома.

При росте осмолярности плазмы более 320 мосм / л сюда оттекает вода из клеточного сектора. Возникает избыток воды в сосудистом русле и ее дефицит в клетках с нарушением их деятельности. Поскольку чувствительными к гипогидратации являются клетки мозга, такое патологическое состояние проявляться гиперосмолярной комой.

Осмолярность плазмы измеряется осмометром. Действие прибора основано на различных температурах замерзания дистиллированной воды и плазмы. Причем, чем больше молекул и других мелких частиц содержится в плазме (т.е., чем выше ее осмолярность), тем ниже температура ее замерзания.

Осмолярность плазмы можно вычислить по формуле:

Осм = 1,86’Па + Гл. + Моч. + 10,

где Осм — осмолярность плазмы, мосм / л;

Па — содержание ионов натрия в плазме, ммоль / л;

Гл. — содержание глюкозы, ммоль / л;

Моч. — содержание мочевины в плазме, ммоль / л.

Судя по приведенной формуле, важнейшим веществом, определяющим осмолярность плазмы и влияет на распределение воды в организме, является натрий. В норме концентрация натрия в плазме составляет 136-144 ммоль / л. Нарушение водно-солевого баланса может быть обусловлено внешними потерями воды и солей, их недостаточным или избыточным поступлением в организм или патологическим распределением между водными секторами.

Нарушения обмена воды и их лечение

Нарушение обмена воды проявляется гипо- или гипергидратацией. Гипогидратацию вызывают:

  • чрезмерное потоотделение при высокой температуре;
  • одышка, проведение искусственной вентиляции легких без увлажнения дыхательной смеси;
  • потеря жидкости из желудочно-кишечного тракта (при рвоте, поносах, через свищи);
  • кровопотери, ожоги;
  • чрезмерное употребление мочегонных препаратов;
  • чрезмерное выделение мочи (полиурия);
  • ограничение поступления жидкостей энтеральным и парентеральным путями (неадекватная инфузионная терапия больных при коматозных состояниях, в послеоперационном периоде);
  • патологическое перераспределение жидкости в "третье пространство" (в зону воспаления, в травмированные ткани).

Почки

Признаки гипогидратации:

  • снижение массы тела;
  • снижение тургора кожи, тонуса глазных яблок;
  • сухость кожи и слизистых;
  • снижение центрального венозного давления, сердечного выброса и артериального давления (возможен ортостатический коллапс) ;
  • снижение диуреза, наполнения периферических вен;
  • нарушения микроциркуляции (длительное существование белого пятна после нажатия на кожу, снижение температуры кожи).

Кроме того, для внутриклеточной гипогидратации характерна жажда, расстройства сознания. Характерные лабораторные признаки: рост гемоконцентрацийних показателей (гематокрита, гемоглобина, белка и эритроцитов).

Гипергидратация возникает при:

  • избыточном употреблении жидкостей, необоснованной инфузионной терапии;
  • острой и хронической почечной, печеночной, сердечной недостаточности;
  • нарушении регуляторных механизмов выделения воды из организма;
  • "безбелковых" отеках.

Признаки гипергидратапии:

- увеличение массы тела,

- появление периферических отеков,

- транссудация жидкости в полости тела (плевральную, брюшную),

- повышение артериального давления и центрального венозного давления.

Кроме того, при внутриклеточной гипергидратации у больных возникают тошнота, рвота, проявления отека мозга (сопор, кома). При лабораторных исследованиях обнаруживают снижение гемоконцентрационных показателей.

В зависимости от осмолярности плазмы различают изотоническую, гипертоническую и гипотоническую гипогидратацию и гипергидратацию.

Изотоническая гипогидратация

Характеризуется равномерной потерей воды и солей из внеклеточного пространства (в клетках нарушений нет). Гемоконцентрационные показатели повышены, натрий плазмы и ее осмолярность в пределах нормы. Коррекцию нарушений проводят изотоническим раствором натрия хлорида, растворами Рингера, нормосолью, трисолью, хлосолью, ацесолью, глюкозо-солевыми растворами в объеме, который рассчитывается по специальной формуле.

Гипертоническая гипогидратация

Она обусловлена ​​преобладающей потерей воды над солями, сначала в сосудистом русле, затем в клетках. Гемоконцентрационные показатели (гемоглобин, гематокрит, белок плазмы) повышены. Натрий плазмы > 144 ммоль / л, осмолярность плазмы > 310 мосм / л.

Коррекция нарушений. При отсутствии рвоты больным разрешают пить. Внутривенно вливают 0,45% раствор натрия хлорида и 2,5% (5%) раствор глюкозы с инсулином в рассчитанном по формуле объеме.

Гипотоническая гипогидратация

Проявляются признаки внеклеточной гипогидратации; лабораторно отмечается потеря значительного количества ионов натрия и хлора в плазме. Эти изменения приводят к перемещению воды в клетки (внутриклеточной гипергидратации). Показатели гемоглобина, гематокрита и белка крови достигают выше нормы; натрий плазмы <136 ммоль / л, осмолярность <280 мосм / л.

Для коррекции гомеостаза используют изотонический и гипертонический растворы натрия хлорида или натрия гидрокарбоната (в зависимости от кислотности крови). Растворы глюкозы здесь противопоказаны. Дефицит солей вычисляют по формуле, где учитывается дефицит натрия, натрий плазмы, масса тела, объем внеклеточной воды.

Изотоническая гипергидратация

У больных возникает избыток воды и солей в сосудистом русле и внеклеточной секторе без нарушений внутриклеточного гомеостаза. Гемоконцентрационные показатели: гемоглобин <120 г / л, белок <60г / л, Па + пл. - 136-144 ммоль / л, осмолярность — 285-310 мосм / л.

Коррекция. Лечение основного заболевания (сердечной, печеночной недостаточности): назначение сердечных гликозидов, ограничение употребления солей и воды. Ликвидация транссудатов. Инфузия альбумина (0,2-0,3 г / кг), осмотических диуретиков (маннитола — 1,5 г / кг). Стимуляция диуреза салуретиками (р-н фуросемида  2 мг / кг), антагонистами альдостерона (триамтерен — 200 мг, верошпирон), ГКС (р-н преднизолона — 1-2 мг / кг).

Гипертоническая гипергидратация

Избыток воды и, особенно, солей, в сосудистом русле и межклеточном пространстве с внутриклеточной гипогидратации. Гемоконцентрационные показатели: снижение гемоглобина, гематокрита, концентрации белка; Па + плазмы > 144 ммоль / л, осмолярность > 310 мосм / л.

Коррекцию гипертонической гипергидратации осуществляют применением бессолевых растворов (р-р глюкозы с инсулином, альбумин) со стимулированием диуреза салуретиками (лазикс), антагонистами альдостерона (верошпирон). При необходимости проводят сеансы гемодиализной терапии, перитонеальный диализ. Введение кристаллоидов противопоказано!

Гипотоническая гипергидратация

Избыток воды в сосудистом русле, межклеточном и клеточном секторах. Характеризуется снижением гемоглобина, гематокрита, белка, натрия и осмолярности плазмы.

Коррекция нарушений. Стимуляция диуреза осмодиуретиков (20% раствор маннитола, по 200-400 мл внутривенно); введение гипертонических растворов (10% раствор натрия хлорида); ГКС. Удаление избыточной воды из организма проведением сеансов гемодиализной терапии в режиме ультрафильтрации.




Наиболее просматриваемые статьи: