- •Кафедра лабораторной диагностики и иммунологии Утверждено на заседании кафедры (протокол №3 от 9 октября 1998 г)
- •Суточный водный баланс
- •Водные пространства
- •Перенос воды и растворенных веществ в организме
- •Поддержание водного гомеостаза
- •Факторы, влияющие на секрецию вазопрессина
- •Нарушения водного обмена
- •Типы нарушений водно-электролитного обмена
- •Дифференциальная диагностика между разными типами гипогидратации
- •Гипергидратация (отечные состояния)
- •Осмолярность
- •Осмолярность мочи
- •Методические аспекты измерения осмолярности
- •Обмен электролитов
- •Распределение ионов в организме
- •Баланс натрия в организме
- •Гипонатриемия
- •Истощение Na
- •Избыток воды
- •Комбинированный избыток воды и натрия
- •Синдром клеточной слабости
- •Алгоритм диагностики гипонатриемии
- •Некоторые общие причины гипонатриемии
- •Гипернатриемия
- •Наиболее частые причины гипернатриемии:
- •Баланс калия в организме
- •Дефицит калия и гипокалиемия
- •Причины гипокалиемии
- •Клинические проявления гипокалиемии
- •Наиболее общими причинами гипокалиемии являются:
- •Избыток калия и гиперкалиемия
- •Принципы коррекции нарушений водно-электролитного обмена при внутривенных инфузиях
- •Заменители плазмы
- •Литература
Перенос воды и растворенных веществ в организме
Различные пространства организма отделены мембранами, через которые идет обмен веществ. Транспорт веществ может быть активным и пассивным. Активный транспорт является однонаправленным, для его осуществления требуется энергия АТФ. Активный транспорт работает против градиента концентрации. Пассивный транспорт идет в направлении трансмембранных градиентов. К пассивному транспорту относятся диффузия, осмос и фильтрация.
Диффузия - перенос вещества из более высокой концентрации в меньшую. Движущая сила - концентрационный градиент. Легко по градиенту концентрации через клеточную мембрану движутся мочевина и лактат.
Осмос - транспорт растворителя через полупроницаемую мембрану. Такие растворенные вещества как глюкоза, аминокислоты, Na, Ca и другие не проникают через мембрану. Движется растворитель в более концентрированный раствор. 1 молярный раствор глюкозы обладает осмотическим давлением 22,4 атмосферы. Таким же давлением обладает 0,5 М раствор NaCI, так как он полностью диссоциирован на осмотически активные катион Na и анион Сl.
Осмолярность является показателем осмотической концентрации и связана с числом растворенных частиц в растворе. Осмолярность выражается в осмолях/л. Осмоляльность выражается в осмолях/кг раствора. Осмолярность определяется степенью диссоциации или наоборот ассоциации молекул, присутствующих в данной массе раствора. Осмолярность тканевых жидкостей может быть выражена через осмотическое давление. Если раствор отделить от растворителя полупроницаемой мембраной, то растворитель будет стремиться перейти в раствор. Гидростатическое давление, которое должно уравнять давление растворителя, и будет соответствовать осмотическому давлению, определяемому осмолярностью раствора. В случае клеточной мембраны осмотическое давление зависит от концентрации частиц, которые не проходят через мембрану («эффективная» осмолярность или тоничность среды). Осмолярность плазмы около 300 мосмолей/л (таблица 2).
Осмотическое давление плазмы около 7,3 атмосферы. Онкотическое давление - часть осмотического давления, создаваемого белками как полиэлектролитами. Оно составляет примерно 20 мм водного столба или 0,5 % от осмотического давления крови. Градиент осмотического давления - важный фактор перемещения воды между внутри- и внеклеточным пространствами в организме (рис. 2 и 3 - пропущены).
Таблица 2.
Концентрация основных осмотически активных молекул в плазме
|
Нормальный диапазон (ммоль/л) |
Возможные изменения при патологии (ммоль/л) |
Натрий |
135 - 144 |
100- 170 |
Калий |
3,5-5,0 |
1,0-8,0 |
Хлориды |
97-108 |
50-150 |
Бикарбонаты |
22-26 |
2-50 |
Мочевина |
2,5 - 5,5 |
< 1 - 100 |
Кальций |
2,2 - 2,6 |
0,5 - 4,0 |
Глюкоза |
3,3-5,5 |
< 1 - 100 |
Фильтрация - перенос раствора через мембрану под влиянием гидростатического давления. Гидростатическое и гидродинамическое давление создаются работой сердца и как противовес ему периферическим сопротивлением из-за эластического сокращения тканей, соединительно-тканного каркаса сосудов, сокращения гладкомышечных клеток сосудов.
вода, Растворенные вещества: Na, Сl, глюкоза
Рис. 2 Перемещение воды при ее избытке во внеклеточном пространстве. Вода будет переходить из плазмы в клетки до тех пор, пока соотношение молекул растворенных веществ/молекул воды не станет одинаковым в плазме и внутри клетки.
вода, Растворенные вещества: Na, Сl, глюкоза
Рис. 3. Перемещение воды при избытке осмотически активных веществ во внеклеточном пространстве. Вода стремиться «растворить» осмотически активные вещества плазмы.
Баланс между гидростатическим, гидродинамическим и онкотическим давлением определяет перемещение воды между плазмой и интерстицием (рисунок 4). Перенос воды в обменных капиллярах возрастает при повышении артериального давления, расширении капилляров при переходе в вертикальное положение, увеличении объема крови из-за вливания растворов, при повышении венозного давления, при снижении онкотического давления, при повышении проницаемости стенки капилляров из-за действия кининов, гистамина, при ожогах и др. Перемещение воды в ткани уменьшается при понижении артериального давления, сужении резистивных капилляров, кровопотере, обезвоживании.
Кажется, что много факторов способствует отекам, однако отеки не так часты. Это связано с тем, что интерстициальное пространство мало растягивается и препятствует накоплению в нем воды. Дренажной системой для интерстиция является лимфатическая система, жидкость способна уходить по ней. При этом из интерстиция уходят белки, падает онкотическое давление этой жидкости, что способствует уменьшению перехода воды в ткань. Среднее содержание белка в лимфе 20 г/л. За сутки образуется примерно 2 л лимфы.
Рис.4. Баланс между гидростатическим, гидродинамическим и онкотическим давлением определяет перемещение воды между плазмой и интерстицием.
Тем не менее, при патологических состояниях может произойти быстрое перераспределение жидкости в организме. Это может случиться при перитоните, панкреатите, тромбозе воротной вены, обширных ожогах, нефротическом синдроме, кишечной непроходимости, пищевых токсикоинфекциях, травмах с размозженном тканей, а также в послеоперационном периоде. В подобных ситуациях может потребоваться компенсация секвестрированной (выключенной из кровообращения) жидкости.