Основные механизмы регуляции водно-электролитного обмена

Суточный оборот воды (поступление- выделение) составляет 3,6 % массы тела. У новорожденного эта величина значительно больше (около 10%). Взрослому организму требуется примерно 2,5 л воды в сутки. Примерно столько же выделяется с мочой, потом, выдыхаемым воздухом и калом.

Наряду с этим идет интенсивный обмен воды между секторами, т.н. обмен по горизонтали. Рассматривая эти вопросы, следует учитывать, что имеется взаимосвязь не только водного обмена с электролитным, но и водно-электролитного баланса с кислотно-основным состоянием /КОС/. Объединяет их два общих физико-химических закона и третий – физиологический:

1. Закон электронейтральности

2. Закон изоосмолярности

3. Стремление организма к постоянству рН

По закону электронейтральности сумма положительных зарядов катионов должна быть равна сумме отрицательных зарядов анионов. Согласно закону изоосмолярности осмотическое давление в плазме, межклеточной и внутриклеточной жидкости должно быть одинаковым.

Третий закон, управляющий кислотно-основным состоянием и электролитным балансом, носит физиологический характер и выражает свойство организма постоянно поддерживать pH на нормальном уровне.

Основными клеточными ионами являются К⁺, Mg²⁺, НРО₄^-, SO₄^2-, главными электролитами внеклеточного сектора считаются Na⁺, Cl^-, HCO₃^- и др.

Следует отметить, что механизмы водно-электролитного обмена между секторами не могут быть сведены только к физико-химическим процессам, так как распределение воды и электролитов связано также с особенностями функционирования мембран.

Наиболее динамичным является интерстициальный сектор, на котором, прежде всего, отражаются потеря, накопление и перераспределение воды, и сдвиги электролитного баланса. Важными факторами, влияющими на распределение воды между сосудистым и интерстициальным секторами, является степень проницаемости сосудистой стенки, а также соотношение и взаимодействие гидродинамических давлений секторов.

В плазме содержание белков равно 65-80 г/л, а в интерстициальном секторе только 4 г/л. Это создает постоянную разность коллоидно-осмотического давления между секторами, обеспечивающую содержание воды в сосудистом русле. Роль гидродинамического и онкотического факторов в обмене воды между секторами была показана еще в 1896 г. американским физиологом Э. Старлингом. Согласно гипотезе Э. Старлинга переход жидкой части крови в межтканевое пространство и обратно обусловлен тем, что в артериальном капиллярном русле эффективное гидростатическое давление выше, чем эффективное онкотическое давление, а в венозном капилляре наоборот.

В регуляции водно-электролитного обмена большое значение имеет альдостерон. В почках альдостерон увеличивает реабсорбцию Na⁺ в канальцах и, вследствие осмотических явлений, реабсорбцию воды. Происходит облегчение транспорта К+ и Н+ в противоположном направлении. Альдостерон сходным образом влияет на потовые, слюнные и кишечные железы.

Установлено, что к увеличению секреции альдостерона приводят 3 основных состояния:

1. Отрицательный баланс Na

2. Увеличение концентрации К

3. Уменьшение объема крови (кровопотеря)

Большое влияние на водно-солевой обмен оказывает антидиуретический гормон (АДГ). АДГ усиливает реабсорбцию воды в дистальных отделах почечных канальцев, что приводит к торможению диуреза. В более высоких концентрациях АДГ повышает артериальное давление, отчего получил название вазопрессин. Естественным стимулом секреции АДГ является возбуждение осморецепторов.

Менее изученным является влияние на водно-электролитный обмен предсердного натрийуретического фактора /ПНФ/ или атриопептида. Биосинтез, депонирование и секреция ПНФ происходит в специализированных клетках миокарда, локализующихся преимущественно в ушке правого предсердия. ПНФ повышает уровень клубочковой фильтрации, увеличивает диурез, экскрецию с мочой Na+, Mn²⁺, Ca²⁺, Cl^-. ПНФ – мощный диуретик, его мочегонное действие при одинаковой молярности раствора в 1000 раз превосходит диуретический эффект фурасемида. ПНФ тормозит секрецию альдостерона, ренина, повышает выделение норадреналина.

На регуляцию водно-солевого обмена влияют и другие гормоны. Например, глюкокортикоиды, катехоламины, тироксин и др. могут изменять водно-солевой баланс через процессы гемодинамики, другие стороны обмена веществ и т.д.