Электролитный состав внеклеточной и внутриклеточной жидкостей в организме

Физиологическая роль основных ионов. Известно, что в клетках содержатся в основном калий, фосфаты и белок, ионы хлора в большинстве клеток почти полностью отсутствуют, концентрация натрия низка, в то время как экстрацеллюлярная жидкость содержит в основном натрий, ионы хлора и бикарбоната. Практически плазма крови и межклеточная жидкость являются растворами натрия, хлора, бикарбоната, там присутствуют, хотя и в незначительных количествах, жизненно важные ионы калия, кальция, магния, фосфора; кроме того, в плазме содержится 6—8% белка. Такое распределение ионов в экстра- и интрацеллюлярной системах представляет собой динамическое равновесие: из экстрацеллюлярной жидкости, где концентрация натрия высока, он постоянно поступает в клетки, однако энергия, выделяющаяся при метаболических процессах, «высасывает» из клеток столько же натрия, сколько его проникает туда. Нарушение нормальной жизнедеятельности клетки парализует натриевый насос: калий выходит из клеток, и натрий занимает его место, то есть водный баланс организма тесно связан с обменом электролитов.

Суммарная концентрация минеральных и других ионов создает определенную величину осмотического давления. Концентрация отдельных минеральных ионов определяет функциональное состояние возбудимых и невозбудимых тканей, а также состояние проницаемости биологических мембран. Поскольку синтез минеральных ионов в организме не осуществляется, они должны поступать в организм с пищей и питьем.

Для обеспечения физиологических процессов важна не столько общая концентрация каждого из электролитов в водных пространствах, сколько их активность или эффективная концентрация свободных ионов, поскольку часть ионов находится в связанном состоянии (кальций и магний — с протеинами, натрий — в ячейках клеточных органелл и т. д.). Роль отдельных электролитов в жизнедеятельности организма многообразна и неоднозначна.

Натрий (Na⁺). В организме взрослого человека содержится 70—100г натрия, у детей его содержание ниже. Он обнаруживается во всех тканях, главным образом в виде катионов натрия. Содержание натрия в плазме крови 130—150 ммоль/л., в клетке - 5 ммоль/л.

Натрий — главный внеклеточный катион: на его долю приходится более 90% всех катионов плазмы. Около 85% ионов натрия представлено в свободной форме и приблизительно 15% его удерживается белками. Во внеклеточных жидкостях находится около 40% всего натрия, около 50% — в костях и хрящах и менее 10% — внутри клеток. Натрий создает и поддерживает осмотическое давление жидкостей организма (преимущественно внеклеточной), задерживает воду в организме, участвует во всасывании в кишечнике и реабсорбции в почках глюкозы и аминокислот. Натрий участвует в регуляции кислотно-основного состояния организма, является щелочным резервом крови, активатором некоторых ферментов. Содержание натрия в клеточной микросреде определяет величину мембранного потенциала и, соответственно, возбудимость клеток. Совместно с ионами калия натрий стимулирует АТФазную активность фракций клеточных мембран, стабилизирует симпатический отдел нервной системы, принимает участие в регуляции тонуса сосудов.

Основное количество натрия поступает в организм с поваренной солью, небольшое количество его ребенок потребляет в виде бикарбоната натрия, цитрата, сульфата и глутамата натрия, которые как добавки встречаются в продуктах питания. Суточная потребность ребенка в натрии составляет в среднем 25 мг/кг массы тела, взрослого - 4—6 г. Около 95% поступившего натрия всасывается в желудочно-кишечном тракте с помощью blа+глюкоза (blами-нокислота) и Naycr-котранспортной системы кишечника (тонкого и толстого), электрогенного всасывания.

Основное количество натрия (около 95%) выводится почками с мочой в виде натриевых солей фосфорной, серной, угольной и других кислот. Натрий выводится также с потом и через кишечник.

Дефицит или избыток натрия вызывают серьезные изменения в организме ребенка (см. Приложение).

Калий (К+) в отличие от натрия является внутриклеточным катионом. У взрослых содержание калия составляет приблизительно 53 ммоль/кг и 95% его обменивается. Уровень калия в организме ребенка ниже.

Таблица №3

Нормы содержания калия в крови

Основное количество калия (90%) находится внутри клеток в виде непрочных соединений с белками, углеводами и фосфором и менее 10% — внеклеточного. Часть калия содержится в клетках в ионизированном виде и обеспечивает мембранный потенциал. В плазме и межклеточной жидкости находится 2—5% общего калия. Во внеклеточной среде небольшое количество калия находится преимущественно в ионизированном виде. Наиболее богата калием мышечная ткань. В эритроцитах калия в 15—20 раз больше, чем в плазме, в которой содержится 4—5 ммоль/л калия.

Суточная потребность взрослого человека в калии 2—3 г, ребенка — 1,5—2,0 ммоль/л. Основным пищевым источником калия являются продукты растительного происхождения. Из организма калий выводится преимущественно почками (80—90%), в меньшей степени пищеварительным трактом и потовыми железами. Основным регулятором выведения его с мочой является альдостерон.

Калий участвует в ряде жизненно важных физиологических процессов: вместе с натрием создает и поддерживает осмотическое давление жидкостей организма (преимущественно внутриклеточной), участвует в регуляции кислотно-основного состояния организма. Калий — активатор ряда ферментов, вместе с Na⁺ генерирует электрохимический потенциал в мембранах клеток. Уровень калия в клетках и внеклеточной среде играет важнейшую роль в деятельности сердечно-сосудистой, мышечной и нервной систем, в секреторной и моторной функциях пищеварительного тракта, экскреторной функции почек. Обычно выход калия из клеток зависит от увеличения их биологической активности, распада белка и гликогена, недостатка кислорода. Концентрация калия увеличивается при ацидозе и снижается при алкалозе. Дефицит и избыток калия вызывают серьезные изменения в организме ребенка (см. Приложение).

Кальций (Са₂⁺) в различных тканях содержится внутриклеточно и почти исключительно в форме растворимых белковых комплексов. Лишь в костной ткани, включающей до 97% всех запасов кальция в организме, он находится главным образом в виде нерастворимых внеклеточных включений гидроксиапатита. Содержание кальция в организме у детей составляет около 200 ммоль/л, у взрослых — 475 ммоль/л. В крови кальций содержится в форменных элементах и плазме. Содержание кальция в крови поддерживается в норме в диапазоне 2,25—2,8 ммоль/л. Приблизительно 40% его связано с белком (из них на связь с альбумином приходится 80—90%), остальные 60% кальция фильтруются или диффундируют (из них около 14% связано с анионами, такими как фосфат или цитрат, оставшиеся 46% (1,2 ммоль/л) присутствуют в виде свободных ионов).

Таблица№4

Референсные значения

Основной источник кальция — продукты питания: молоко и молочные продукты, яйца, бобовые, сухофрукты и др. Для детей грудного возраста основной источник кальция — молоко.

У взрослого человека поддерживается нулевой баланс кальция, у детей — положительный. Ежесуточная экскреция через почки составляет 100—200 мг, через кишечник — 150 мг, небольшое количество (до 20 мг) выводится с потом. Потери кальция с мочой увеличиваются при ацидозе и потреблении больших количеств белка.

Таблица№5

Дата добавления: 2014-11-24; просмотров: 607; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!