Авторы: Щербина Е. А.

То, на сколько процентов человеческий организм состоит из воды, я думаю, знают все. Но на всякий случай повторю – на 60%. В среднем. Зависит от возраста, конечно же.

Вода поступает в организм из двух источников:
1) с жидкой пищей или выпитой жидкостью через пищеварительный тракт (2100 мл/сутки);
2) при окислении жиров, белков и углеводов (200 мл/сутки).
Таким образом, сумма составляет 2300 миллилитров в сутки. Этот показатель может сильно колебаться в зависимости от тяжести физической нагрузки, температуры окружающей среды и образа жизни.

В норме количество поступающей жидкости должно соответствовать количеству выделяемой. И, поверьте, наш организм за этим следит. Однако существуют два механизма потери воды, которые не способен контролировать даже он. Я сейчас говорю об испарении влаги с помощью легких (350 мл/сутки) и о диффузии её через кожу (350 мл/сутки). Перемещение воды через кожу не связано с потовыми железами и происходит даже у людей с врожденной атрофией этих желез. Благодаря наличию ороговевшего слоя эпидермиса, насыщенного липидами, потери воды с помощью диффузии сведены к минимуму. Увеличиться они могут в результате поражения этого барьера, например, при сильных ожогах или атопическом дерматите. В таких случаях дефицит воды может составить до 3–5 л/сутки. Эти процессы называют «незаметные потери жидкости».

Естественно, существуют и «заметные» потери. Их может перечислить каждый: потоотделение (100–5000 мл/сутки), потеря воды с мочой (500–1400 мл/сутки) и испражнениями (100 мл/сутки). Эти показатели также могут изменяться в зависимости от условий окружающей среды и образа жизни (таблица 1).


Таблица 1

Микро- и макроэлементы (натрий, калий, хлор, кальций, магний и др.) мы можем получить исключительно с пищей и водой. Без вариантов. Шаманские методы типа втирания соли в пятки и кальция в зубы мы рассматривать не будем.

Вся жидкость внутри нас находится в трех как бы отделах: внутриклеточном, внутрисосудистом и межклеточном пространствах. Эти «отделы» между собой отличаются по составу, хотя два последних и имеют много общего.

Внутрисосудистая жидкость — это плазма крови. Она участвует в постоянном обмене веществ с межклеточной жидкостью через поры в капиллярах. Эти поры достаточно велики для того, чтобы пропускать через себя все, кроме крупных белков.

Межклеточная вода является посредником между сосудами и клетками. Каковы ее функции? Чтобы это понять, необходимо представьте себе на секунду, что ее нет. Нет, не функции, а межклеточной жидкости. То есть к каждой клетке подключен отдельный капилляр. Регуляция такой сосудистой системы была бы крайне неудобна из-за ее громоздкости и сложности. Да и маленький диаметр таких капилляров мешал бы прохождению клеток крови — они бы там просто застревали. Намного проще выглядит реальная ситуация: есть определенное количество клеток, окружённое водной средой, и подведённый туда один, но достаточно широкий сосуд. В данном случае он «обслуживает» не одну, а несколько сотен тысяч клеток. А все вещества, по градиенту концентрации, передвигаются от сосуда к клетке и обратно.

С внутриклеточной жидкостью, думаю, все более-менее понятно — она находится внутри клетки и нужна для адекватного метаболизма.

Большая часть воды расположена внутри клеток (65 %), второе место занимает межклеточная жидкость (25 %) и на последнем месте – плазма крови (10 %).

Составы всех трех сред представлены в таблице 2.



Таблица 2

При более пристальном ее изучении можно отметить практически идентичный состав плазмы и межклеточной жидкости, а также сильное отличие последних от внутриклеточной жидкости. Плазма содержит большое количество натрия, хлора и бикарбонатов. Клетки же переполнены калием, магнием, сульфатами и белками.

Схожесть компонентов плазмы и межклеточной жидкости объясняется высокопроницаемым барьером между ними — стенками капилляров. Как уже было сказано выше, поры в этих структурах достаточно большие для прохождения всего, кроме крупных белков, в частности альбуминов.

Клетки же благодаря своим плазматическим мембранам проявляют избирательность: вода в обоих направлениях без проблем движется через каналы (аквапорины), а вот, например, электролиты, глюкоза и аминокислоты должны пройти через такие же каналы, но со специальными «воротами», которые открываются только по приказу клетки. Более крупные молекулы и компоненты других клеток попадают внутрь благодаря эндоцитозу.

Теперь вопрос: что держит воду внутри сосудов, между клетками и внутри них? И что заставляет ее перемещаться между этими отделами? Ответ спрятан в определении термина осмос. Осмос (от греч. ὄσμος — «толчок, давление») — это процесс односторонней диффузии через полупроницаемую мембрану молекул растворителя в сторону большей концентрации растворённого вещества (меньшей концентрации растворителя). Переведем на русский язык при помощи примера.

Возьмите два стакана объемом 250 мл и соедините их между собой трубкой с полупроницаемой мембраной (то есть такой, которая пропускает воду и больше ничего). Налейте чистой, дистиллированной воды в каждый из сосудов (рисунок 1).


Рисунок 1

А теперь добавьте туда по 100 молекул, например, глюкозы (да-да, я знаю, что это нереально, но что мешает нам немножко пофантазировать?). Ничего не происходит? Хм-м-м… Хорошо. А подсыпьте-ка в левую еще 50 молекул (рисунок 2)…



Рисунок 2

Что такое? Вода начала перетекать туда? Все правильно. Это потому, что раствор в левом стакане стал более «концентрированным», так как на 250 мл воды в нем 150 молекул глюкозы, а в правом — 100. Система «вода-глюкоза» способна уравновесить концентрацию этих растворов двумя путями: перенести 25 молекул глюкозы из левого сосуда в правый или отдать необходимое количество воды в стакан с большей концентрацией глюкозы. Из-за наличия полупроницаемой мембраны, которая может пропускать только воду, первый вариант отпадает. Поэтому пришлось воде переместиться в левую емкость.

На месте глюкозы может быть любая частица, будь то атом или молекула. Причем в этом случае «размер не имеет значения». Молекула NaCl несопоставима по объему с молекулой белка, но она (из-за распада в водной среде на ионы Na+ и Cl-) имеет большую осмотическую активность. Ровно в два раза. Чем больше отдельных частиц растворенного вещества содержит в себе раствор, тем больше его осмотическое давление и, соответственно, большее количество воды он будет на себя тянуть.

Давайте на секундочку вернемся к таблице 2. Как мы видим, львиную долю осмотического давления вне клетки создают ионы натрия и хлора, а внутри нее — ионы калия. Таким образом, из-за наличия полупроницаемой мембраны в виде клеточной стенки, объемы внеклеточного (сосуды и межклеточное пространство) и клеточного отделов будут зависеть в основном от этих трех ионов. Суммарная осмолярность всех трех сред практически одинакова и составляет ≈ 300 мосм/л. Почему стоит знак «примерно равно»? Да потому, что число 300 нужно корректировать с учетом поправки, носящей название осмотического коэффициента. И вот когда мы эту поправку внесем, то получим число 282. На практике этот момент очень часто обделяют вниманием.

Ну что же, давайте попробуем поместить клетку в среды с различной концентрацией осмотически активных веществ и посмотрим, что с ней произойдет (рисунок 3).


Рисунок 3

При варианте А осмотическое давление внутри клетки совпадает с таковым снаружи. Система принимает статическое состояние. Однако если поместить клетку в гипертонический раствор (Б), вода будет покидать клетку, пока осмотическое давление по разные стороны плазматической мембраны не сравняется. То, что происходит с клеткой в этот момент, вы видите сами. Клетка, мягко говоря, уменьшилась в размерах.

И, наконец, если осмотическое давление вне клетки будет меньшим (В), чем в ней, то вода будет стремиться разбавить раствор внутри клетки. Ну и, соответственно, последняя примет вид лягушки, раздутой через соломинку.

Внутриклеточную жидкость называют «первым водным пространством», внеклеточную — «вторым». В патологических случаях возможно образование «третьего водного пространства». При различных заболеваниях жидкость скапливается в полости кишечника, брюшной полости, между плевральными листками легких, в перикардиальной сумке и т. д. Отеки также относятся к третьему водному пространству. Обычно оно формируется из межклеточной жидкости и по своему составу очень напоминает именно эту среду.

Страница Щербины Е.А. в КлубКоме

опубликовано 13/07/2015 15:04
обновлено 18/05/2016
Популярная медицина

Комментарии 3

Для того чтобы оставить комментарий, пожалуйста, войдите или зарегистрируйтесь.

Лучший комментарий
Эличка
14/07/2015 09:25

Эличка Россия

Хорошая статья, но мне как не специалисту и родителю трудно самостоятельно сделать из нее практические выводы, применимые к здоровью ребенка или моему. Было бы замечательно, если бы автор в конце статьи дал краткие рекомендации, как эти знания применить на практике обывателю.
8
Homyak
16/07/2015 00:06 #

Homyak Россия, Санкт-Петербург

И какие надо из всего этого сделать выводы? Не ясно!
Sunny@ngel
14/07/2015 05:10 #

Sunny@ngel Россия, Красноярск

Отличная статья! Спасибо автору!

Скачивайте наши приложения

Приложение Кроха