Gospodarka wodno-elektrolitowa
i kwasowo- zasadowa
początki życia - związane z morzem !
• zwierzęta w procesie ewolucji, opuszczając morze - „zabrały ze sobą” jego cząstkę w postaci płynu zewnątrzkomórkowego o dużej zawartości NaCl, przypominającego wodę morską
• woda tworzy także środowisko wewnątrzkomórkowe, w którym zachodzą wszystkie reakcje chemiczne charakterystyczne dla żywej materii
woda w organizmie:
• jako bezpośrednie otoczenie komórek umożliwia transport składników nieorganicznych i organicznych oraz ich wymianę z komórkami
• jest głównym objętościowo składnikiem organizmu, utrzymującym względnie stałą objętość, pomimo że przyjmowanie jej w płynach i pokarmach jest okresowe, a straty, chociaż ciągłe, wykazują znaczne wahania
WODA:
w przestrzeni:
wewnątrzkomórkowej (2/3 ~ 67%)
zewnątrz- (poza-) komórkowej (1/3 ~ 33%)
PŁYN POZAKOMÓRKOWY (w przestrzeni poza- (zewnątrz-) komórkowej):
• osocze krwi + płyn tkankowy (śródmiąższowy - środowisko wewnętrzne) + płyn transkomórkowy (transcelularny)
osocze
- płynna część krwi po oddzieleniu z niej elementów komórkowych
- ok. 25% całkowitej objętości płynu pozakomórkowego
PŁYN POZAKOMÓRKOWY (w przestrzeni pozakomórkowej):
płyn śródmiąższowy
- otacza wszystkie komórki poza krwinkami
- obejmuje limfę (chłonkę)
- ok. 75% całkowitej objętości płynu pozakomórkowego
PŁYN POZAKOMÓRKOWY:
płyn transkomórkowy
- wydzieliny (soki trawienne) przewodu pokarmowego (ślina, sok żołądkowy, sok trzustkowy, żółć i sok jelitowy), płyn mózgowo-rdzeniowy, płyn w jamach ciała (opłucnej, osierdzia i otrzewnej), płyn w torebkach stawowych (maź stawowa), płyn ucha wewnętrznego i płyn w komorach oka (ciecz wodnista oka)
PŁYN WEWNĄTRZKOMÓRKOWY (w przestrzeni wewnątrzkomórkowej):
stanowi ponad połowę wody znajdującej się w organizmie, co odpowiada 30-40% masy ciała
zapewnia właściwe środowisko wewnątrzkomórkowe dla funkcjonowania struktur i enzymów komórkowych
skład płynów ustrojowych:
gł. składniki - białka i inne substancje organiczne (~90% płynu śródmiąższowego; ~97% wewnątrzkomórkowego)
gł. różnice - stężenie białka (4 x większe w osoczu niż w płynie śródmiąższowym = ciśnienie osmotyczne [onkotyczne] osocza jest ok. 25 mm Hg wyższe od ciśnienia onkotycznego płynu śródmiąższowego = osocze utrzymuje się w łożysku naczyniowym na stałym poziomie)
stosunek objętości płynu w przestrzeni wewnątrzkomórkowej do objętości płynu w przestrzeni zewnątrz- i transkomórkowej podlega zmianom w zależności od ilości wypijanej wody i od ilości soli mineralnych wprowadzonych do organizmu wraz z pokarmami oraz od utraty wody przez organizm
ELEKTROLITY PŁYNÓW USTROJOWYCH:
są substancjami elektrycznie czynnymi (posiadającymi ładunek)
KATIONY - ładunek dodatni
ANIONY - ładunek ujemny
suma stężeń kationów jest równa sumie stężeń anionów, dzięki czemu płyny ustrojowe są elektrycznie obojętne
Główne elektrolity w płynach ustrojowych
objętość wody całkowitej w organizmie zależy od prędkości jej wymiany z otoczeniem, za pośrednictwem różnych kanałów zewnętrznych i wewnętrznych
woda do ustroju dostarczana jest wyłącznie poprzez przewód pokarmowy, a wydalana jest z niego przez: nerki, płuca, skórę i przewód pokarmowy
w warunkach normalnych straty wody są wyrównywane jej dowozem, który w umiarkowanym klimacie wynosi ok. 2,3 - 2,4 litra na dobę
mniej niż połowa tej ilości jest doprowadzana w postaci napojów, resztę stanowi woda zawarta w pokarmach stałych oraz woda powstająca w wyniku przebiegu procesów metabolicznych
wchłanianie wody z przewodu pokarmowego odbywa się głównie w jelicie cienkim (woda z płynów, pokarmów i z soków trawiennych)
z całej ilości płynu przepływającego przez jelita (8-10 litrów/dobę) prawie 85% ulega wchłonięciu w jelicie cienkim (gł. w jelicie czczym)
woda wytwarzana endogennie:
• 100 g tłuszczu = 107 ml wody
• 100 g skrobi (węglowodanów) = 55 ml wody
• 100 g białek = 41 ml wody
w procesie metabolizmu - najwięcej wody powstaje przy spalaniu węglowodanów i tłuszczów - dlatego przy diecie węglowodanowo-tłuszczowej zapotrzebowanie na wodę jest mniejsze
przy przemianie białek oprócz wody i CO2 powstają inne produkty (m.in. mocznik) wydalane przez nerki - dla ich wydalanie potrzeba przeszło dwa razy więcej wody, niż jej przy tej przemianie powstaje
minimalne zapotrzebowanie dobowe wody u człowieka dorosłego wynosi 1,5 - 1,75 l, z czego:
ok. 900 ml - na pokrycie strat parowania ze skóry i płuc (tzw. parowanie niewyczuwalne)
ok. 500-750 ml - na wydalanie przez nerki szkodliwych produktów przemiany
organizm człowieka traci wodę:
wraz z moczem wydalanym przez nerki
wraz z potem wydzielanym przez gruczoły potowe
z powierzchni skóry w wyniku parowania
wraz z kałem przez przewód pokarmowy
przez płuca z powietrzem wydychanym
organizm człowieka traci wodę:
z moczem
- najwięcej wody i elektrolitów
- ok. 1,4 - 1,5 litra/dobę
utrata wody na skutek parowania powierzchni skóry i wydzielania gruczołów potowych
- zależy od temperatury własnej ciała i otoczenia oraz wilgotności powietrza (~ 500 ml/dobę)
zapotrzebowanie na wodę zależy od temperatury i względnej wilgotności powietrza - otoczenia
woda nieustannie wyparowuje ze skóry w sposób dla organizmu niewyczuwalny, natomiast przy podwyższonej temperaturze otoczenia - zwiększa się wydalanie wody w postaci potu
organizm człowieka traci wodę:
przez płuca
- zależy również od temperatury własnej ciała i otoczenia oraz wilgotności powietrza
- przeciętnie ok. 300 - 400 ml/dobę
z kałem
~100 - 200 ml/dobę
Bilans wodny u człowieka
dowóz wody w ml na dobę
|
straty wody w ml na dobę
|
płyny 1200
|
mocz 1400
|
pokarm 900
|
skóra i płuca 900
|
metabolizm 300
|
kał 100
|
2400
|
2400
|
1