Поймите, что нужно телу. Что действительно влияет на самочувствие

Глава 2: Вода и её важность для организма человека

Цели данной главы:

По завершении изучения данной главы читатель сможет:

- понять состав и распределение воды в организме человека;

- определить многочисленные важные функции воды в организме;

- ознакомиться с источниками поступления воды и путями её потери;

- понять важность водно-солевого баланса и механизмы его регуляции;

- описать состояния обезвоживания и переувлажнения, их причины, симптомы и риски для здоровья;

- Знать рекомендуемое суточное количество воды и факторы, влияющие на него.

- Применять практические рекомендации для обеспечения достаточного поступления жидкости.

- Уметь интерпретировать результаты лабораторных анализов, связанных с состоянием жидкостного и электролитного баланса.

Введение:

Сущность жизни: от Земли до человеческого организма

Несмотря на то что 70 % поверхности Земли покрыто водой, большая часть этой воды — около 97,5 % — представляет собой соленую воду, непригодную

для непосредственного употребления человеком. Остальные 2,5 % составляют пресную воду, причем большая часть из них заморожена в ледниках и ледяных шапках

или глубоко скрыта под землей. Это подчеркивает неоценимую важность этого важнейшего ресурса, который является дефицитным в планетарном масштабе,

но с биологической точки зрения является основой жизни.

Действительно, вода

несомненно является самым необходимым для жизни питательным веществом. Более половины нашего веса составляет вода,

и его наличие необходимо для осуществления практически всех физиологических функций — от транспорта питательных веществ и

регулирования температуры тела до смазки суставов и выведения отходов — вода является

универсальным растворителем и средой, поддерживающей жизненные процессы.

Несмотря на повсеместное присутствие воды, важность поддержания надлежащего водно-солевого баланса

часто недооценивается. В этой главе будут рассмотрены ключевые функции воды в организме человека, механизмы регулирования её баланса,

каковы последствия его недостатка или избытка, а также будут представлены четкие рекомендации по обеспечению

оптимального водного баланса, что имеет решающее значение для здоровья и благополучия.

1. Состав и распределение воды в организме

Молекула воды, химическая формула которой H₂O, состоит из одного атома кислорода и двух атомов водорода, связанных между собой. Такая

уникальная структура придаёт ей полярность, что означает, что одна сторона молекулы заряжена положительно, а другая — отрицательно. Благодаря притяжению противоположных зарядов молекулы воды склонны соединяться друг с другом, а также с другими молекулами,

что делает его «универсальным растворителем» и лежит в основе его

основа её биологической значимости.

Вода является

самым распространенным компонентом, составляя примерно

общей массы тела взрослого человека составляет 50–70 %. Этот процент варьируется в зависимости от возраста, пола и состава тела,

поскольку мышечная ткань содержит больше воды, чем жировая.

Распределение воды:

Общее количество воды

(TBW) в основном распределяется в двух областях:

внутриклеточная жидкость

(ICF):

составляет примерно

две трети (2/3) общего количества воды.

Находится внутри клетки

(в цитоплазме и органеллах).

Является средой, в которой протекает большинство

биохимических реакций.

Внеклеточная жидкость

(ECF):

составляет примерно

общего объема воды (1/3).

Находится вне клеток.

Она подразделяется на:

межтканевую жидкость: жидкость, окружающую клетки тканей, а также находящуюся снаружи кровеносных и лимфатических сосудов.

Плазма крови: жидкая часть крови,

в которой транспортируются питательные вещества, гормоны и продукты обмена веществ.

Межклеточная жидкость: небольшое количество жидкости, находящееся в

определённых полостях (например, спинномозговая жидкость, суставная жидкость,

плевральная жидкость, перитонеальная жидкость, стекловидная жидкость глаза).

Перемещение воды

этих пространствах регулируется осмотическим давлением (концентрацией растворенных веществ), а также гидростатическим давлением и

осмотического давления, что обеспечивает поддержание тонкого

баланс.

Важная роль воды в организме

Важные функции воды

Благодаря своим многочисленным функциям вода

незаменима:

универсальный растворитель: она позволяет растворять питательные вещества

(глюкоза, аминокислоты), газы (кислород), гормоны, ферменты и продукты обмена веществ растворяются и транспортируются туда, где они необходимы, или туда, откуда их необходимо удалить.

Среда для

: все метаболические реакции, происходящие в клетках (синтез и распад)

происходят в водной среде.

Транспорт:

это основной компонент крови,

лимфа и другие биологические жидкости, отвечающие за транспортировку питательных веществ,

кислорода, гормонов и иммунных клеток.

Она способствует

выведению продуктов обмена веществ с мочой и калом.

Регулирование

регуляция:

благодаря высокой

теплоемкости он выступает в качестве теплового буфера.

Благодаря потоотделению

кожи происходит испарение влаги, что способствует отводу тепла и охлаждению организма.

Смазывание и

амортизация:

она смазывает суставы,

глаза и пищеварительный тракт.

Она обеспечивает защиту важных органов, включая головной мозг (спинномозговая жидкость) и

спинной мозг, выполняет амортизирующую функцию. У беременных вода играет жизненно важную защитную и амортизирующую роль, поскольку является основным компонентом околоплодных вод, в которых плод практически плавает.

Структурный компонент:

Она способствует поддержанию

формы клеток и их осмотического давления.

Пищеварение и

всасывании:

Он способствует

растворению пищи, выработке пищеварительных соков и

всасыванию питательных веществ в кишечнике.

Функция почек:

Почкам требуется

воды для фильтрации крови и выведения отходов в виде мочи.

Водно-солевой баланс:

потребление и потеря жидкости

Организм человека

поддерживает точный водно-солевой баланс, при этом потребление воды должно уравновешиваться её потерей.

Источники поступления жидкости:

Напитки: чистая вода, напитки,

фруктовые соки, молоко и т. д. (основные источники).

Твердая пища:

многие фрукты,

овощи и другие продукты содержат высокую долю воды.

Метаболическая вода:

небольшое количество воды, образующееся в результате метаболических реакций (окисления макронутриентов)

.

Пути потери воды:

Моча: основной путь выведения избыточной воды и

продуктов обмена веществ. (Около 1,0–2,0 литров в сутки).

Неощутимая потеря:

Испарение через кожу: потоотделение (даже в незначительных количествах).

Испарение при дыхании: выдыхаемый водяной пар.

(около 0,5–

1,0 литра, зависит от температуры и влажности).

С калом: небольшое

воды, выделяемой с калом (около 0,1–0,2 литра в день).

Прочие потери (в

определенных случаях): рвота, диарея, лихорадка, интенсивные физические нагрузки, обширные ожоги.

Водно-солевой баланс

Регулировка:

В организме человека существует

сложный механизм поддержания водно-солевого баланса:

Жажда:

основной механизм регулирования потребления воды.

Когда осмотическое давление плазмы крови повышается или объем крови уменьшается, активируется центр жажды в гипоталамусе.

Антидиуретический гормон

(АДГ или вазопрессорин):

образуется в гипоталамусе

(а именно в латеральной преоптической области, непосредственно перед супраоптическим ядром) и выделяется задней долей гипофиза. При высоком осмотическом давлении плазмы или низком объеме крови происходит выделение АДГ, который воздействует на

на почки, увеличивая реабсорбцию воды и концентрируя мочу.

Ренин-ангиотензин-альдостероновый

система (РААС):

регулирует объем крови и артериальное давление.

Ангиотензин II и альдостерон (последний вырабатывается корой надпочечников) стимулируют

реабсорбцию натрия в почках, что, в свою очередь, способствует реабсорбции воды.

Дегидратация и

избыток жидкости

нарушение водно-солевого баланса

может иметь серьезные последствия для здоровья.

A. Обезвоживание:

Определение:

потеря жидкости превышает её потребление, что приводит к снижению общего объёма воды в организме.

Причины:

недостаточное потребление: недостаточное количество выпиваемой воды,

особенно во время физических нагрузок, болезни или в жаркую погоду.

Чрезмерная потеря жидкости: сильная рвота,

диарея, обильное потоотделение (при интенсивных физических нагрузках, лихорадке, жаркой погоде), прием диуретиков,

обширные ожоги, неконтролируемый диабет (полиурия).

Симптомы:

легкая и средняя степень:

жажда, сухость во рту, усталость, темный и концентрированный моча, редкое мочеиспускание,

сухость кожи и слизистых оболочек, головокружение, головная боль.

Тяжёлая степень: сильная жажда,

раздражительность, спутанность сознания, сонливость, впалые глаза, потеря эластичности кожи (медленное

кожа медленно возвращается в исходное положение), низкое кровяное давление, тахикардия, анурия,

шок. Это неотложное медицинское состояние.

Риски для здоровья: тепловой удар, тепловой коллапс,

почечные камни, инфекции мочевыводящих путей, запор; в тяжелых случаях может привести к

почечной недостаточности, эпилепсии, комы и смерти.

B. Избыток жидкости

(водяной интоксикации):

Определение: когда поступление

избыточного количества жидкости, которую почки не могут вывести, что приводит к

электролитов в крови (особенно натрия, что приводит к гипонатриемии). Это состояние встречается реже, чем обезвоживание.

Причины:

чрезмерное употребление

чистой воды: без восполнения солей, часто встречается при длительных физических нагрузках или

психических заболеваний (полиурия).

Задержка жидкости

: застойная сердечная недостаточность, терминальная стадия почечной недостаточности, синдром неадекватной секреции антидиуретического гормона

(СИАДГ).

Симптомы: тошнота, рвота,

головная боль, спутанность сознания, сонливость, отеки, мышечная слабость.

Риски для здоровья: тяжелая гипонатриемия,

отек мозга, судороги, кома и летальный исход. Это неотложное медицинское состояние.

Рекомендации по употреблению воды и

факторы, влияющие на

Количество потребляемой воды —

часто служит примером, иллюстрирующим важность состояния здоровья. Кардиологи могут предупреждать: «Не пейте слишком много воды, так как это увеличивает нагрузку на сердце, которое работает как насос; ему приходится справляться с избытком жидкости,

что может привести к сердечной недостаточности». С другой стороны, нефрологи могут советовать: «Пейте больше воды, чтобы защитить почки, ведь они работают как фильтр и при хорошей гидратации функционируют более эффективно».

Кажущееся противоречие в этих

кажущееся противоречие не является таковым, а отражает

основную истину: крайности в количестве потребляемой воды вредны для здоровья. Вам следует употреблять достаточное количество воды для поддержания гидратации, но всегда избегать переизбытка, чтобы не вызвать задержку жидкости в организме и не увеличить нагрузку на сердце и другие органы. Ключ — в балансе.

Суточная потребность человека в воде

варьируется от человека к человеку. Единой универсальной рекомендации нет, но

существуют общие рекомендации.

Общие

рекомендации:

Здоровый взрослый человек

(общие рекомендации):

Мужчины: около

3,7 литра (15,5 чашек) жидкости в сутки.

Женщины: около

2,7 литра (11,5 стаканов) жидкости в сутки.

Примечание: эти общие объемы

включают в себя воду, поступающую с пищей и из других напитков, а не только чистую воду.

Около 20 % потребляемой нами жидкости поступает с пищей. Поэтому

обычно рекомендуется выпивать около 8 чашек по 240 мл (около 2 литров)

чистой воды, а остальное — из пищи.

Факторы,

на потребность в воде:

Физическая активность

: физическая активность усиливает потоотделение, поэтому требуется большее количество воды для восполнения потери жидкости.

Климат: высокая температура

и высокая влажность увеличивают потерю жидкости через потоотделение.

Состояние здоровья:

Лихорадка: повышенная потребность

потребность в жидкости.

Рвота и

диарея: приводят к значительной потере жидкости и электролитов.

Инфекции: повышают потребность

потребности и потерь.

Диабет (неконтролируемый):

полиурия (частое мочеиспускание) усиливает потерю жидкости.

Заболевания почек: потребность может

резко изменяться; некоторым пациентам необходимо ограничить потребление, а другим — увеличить.

Застойная сердечная

недостаточность: обычно требуется ограничение жидкости.

Беременность и

кормление грудью: потребность выше для обеспечения развития плода и выработки грудного молока.

Питание: Диета с высоким содержанием клетчатки может

требовать большего количества жидкости; рацион с очень высоким содержанием натрия также увеличивает потребность в воде.

Практические советы

Практические рекомендации

Регулярное употребление воды: не ждите, пока

появится жажда, так как жажда — это ранний признак обезвоживания. Пейте небольшими глотками в течение всего дня.

Носите воду с собой: на работе, дома,

во время занятий спортом держите бутылку с водой под рукой.

Употребляйте

продукты с высоким содержанием воды: ешьте такие фрукты, как арбуз, клубника, хами-мелон, апельсины,

а также огурцы, салат, сельдерей, помидоры и другие овощи

до, во время и

после: в эти периоды следует увеличить потребление жидкости. При очень интенсивных или длительных тренировках

можно рассмотреть возможность употребления спортивных напитков для восполнения электролитов.

Во время еды: выпейте стакан воды перед едой и

во время еды выпейте стакан воды.

Обратите внимание

климатических условий: в жаркие или влажные дни увеличьте количество потребляемой жидкости.

Следите за цветом мочи: светло-желтая или

почти прозрачная моча обычно являются хорошим показателем достаточного потребления жидкости. Тёмная и концентрированная моча

свидетельствует о обезвоживании.

Состояние жидкостного баланса и электролитов

Соответствующие лабораторные анализы

Состояние гидратации организма

отражается уровнем электролитов и осмотическим давлением в крови и моче.

Натрий (Na):

Норма: 135–

145 мЭкв/л

Повышение

(гипернатриемия): в основном вызывается тяжёлой дегидратацией (потеря воды > потеря натрия) и сахарным диабетом.

Снижение

(гипонатриемия): избыток жидкости (избыток жидкости разбавляет натрий), застойная сердечная недостаточность, заболевания почек, цирроз печени, синдром неадекватной секреции антидиуретического гормона, сильная рвота/диарея.

Калий (K):

Норма: 3,7–

5,2 мЭкв/л

Повышение

(гиперкалиемия): почечная недостаточность, разрушение клеток (ожоги, травмы), ацидоз.

Снижение

(гипокалиемия): рвота, диарея, прием диуретиков, гиперальдостеронизм.

Хлор (Cl):

Норма: 96–

106 мЭкв/л

Повышение

(гиперхлоремия): обезвоживание, метаболический ацидоз.

Снижение

(гипохлоремия): сильная рвота, метаболический алкалоз.

Осмотическое давление сыворотки:

норма: 275–

295 мОсм/кг

Повышение:

дегидратация, гипергликемия, гипернатриемия.

Снижение:

избыток жидкости, гипонатриемия, синдром неадекватной секреции антидиуретического гормона.

Удельный вес мочи:

Норма: 1,005–1,030

Повышение:

Концентрированная моча, что указывает на обезвоживание.

Снижение: разбавленная моча,

что указывает на избыток жидкости или сахарный диабет.

Креатинин

Креатинин — это

химический продукт, образующийся в результате нормального метаболизма мышц. Он образуется в результате распада креатина — важной молекулы, участвующей в выработке энергии в мышечных клетках. Креатинин образуется с относительно постоянной скоростью, фильтруется почками из крови и выводится с мочой. Поэтому

его уровень в крови является хорошим показателем нормальной работы почек.

Нормальные значения: диапазон может незначительно варьироваться в зависимости от лаборатории, возраста, пола и индивидуальной мышечной массы.

Взрослые мужчины: от 0,7 до

1,3 мг/дл

Взрослые

женщины: от 0,6 до 1,1 мг/дл

Повышенный уровень: Повышенный уровень креатинина в крови обычно указывает на то, что почки не способны эффективно фильтровать продукты обмена веществ. К числу распространенных причин

включают:

острые или хронические заболевания почек: прямое повреждение почек.

Дегидратация: недостаток жидкости приводит к концентрации креатинина в крови.

Обструкция мочевыводящих путей: почечные камни или проблемы с простатой препятствуют

отток мочи.

Сердечная недостаточность: снижение кровотока к почкам, что влияет на их функционирование.

Диета с высоким содержанием белка и прием добавок креатина.

Обширные

повреждение скелетных мышц (миопатия).

Снижение уровня креатинина встречается редко и, как правило, не вызывает беспокойства, но может свидетельствовать о:

низкую мышечную массу: часто встречается у пожилых людей или у лиц с заболеваниями, приводящими к

мышечной атрофии.

недостаточного питания или диеты с крайне низким содержанием белка.

Тяжёлые заболевания печени: печень играет важную роль в выработке креатина.

беременность.

Уровень азота мочевины в крови (BUN)

Уровень азота мочевины в крови

(BUN) — показатель, отражающий содержание азота, происходящего из мочевины, в крови. Мочевина — это

продукт распада белков, образующийся в печени при их расщеплении на составные части — аминокислоты. Печень преобразует токсичный побочный продукт — аммиак — в

мочевину, которая затем транспортируется кровью в почки для

выведение с мочой.

Уровень азота мочевины в крови (BUN) является

еще одним важным показателем функции почек и состояния обмена веществ в организме.

Нормальные значения:

взрослые: от 7 до 20 мг/дл

Повышенный уровень: Повышенный уровень BUN может быть признаком проблем с почками, но на него также могут влиять другие факторы, не связанные с почками.

Острая или хроническая почечная недостаточность.

Дегидратация: очень частая причина повышения уровня БУН.

Чрезмерно

белковая диета.

Кровотечение из желудочно-кишечного тракта: переваривание крови увеличивает белковую

нагрузку на организм.

Застойная

сердечная недостаточность.

Применение некоторых лекарственных средств, таких как

кортикостероиды.

Снижение уровня: низкий уровень азота мочевины крови встречается реже и может быть вызвано:

тяжелым заболеванием печени: пораженная печень не способна эффективно вырабатывать мочевину.

недостаточном питании или диете с крайне низким содержанием белка.

Избыток жидкости: избыток жидкости разбавляет кровь.

беременность (второй или третий триместр).

Мочевина

Мочевина является основным конечным продуктом белкового обмена у млекопитающих. Как упоминалось ранее, она образуется в печени из аммиака и служит способом выведения избыточного азота из организма.

Анализ мочевины в крови позволяет непосредственно измерить концентрацию этого соединения. Обычно в лаборатории измеряют уровень азота мочевины крови (BUN), а затем на его основе рассчитывают уровень мочевины (мочевина = BUN × 2,14).

Нормальные значения:

Взрослые: от 15 до 45 мг/дл (эти значения могут варьироваться в разных лабораториях)

Повышение уровня:

Причины повышения уровня мочевины практически совпадают с причинами повышения уровня BUN, поскольку эти показатели напрямую связаны между собой.

Нарушение функции почек.

Диета с высоким содержанием белка.

Дегидратация.

Сердечная недостаточность.

Кровотечение из желудочно-кишечного тракта.

Снижение уровня:

Аналогично, причины низкого уровня мочевины отражают причины низкого уровня азота мочевины крови (BUN).

Печеночная недостаточность.

Недостаточное питание.

Избыток жидкости.

Заключение к этой главе

Вода — самый распространенный и необходимый компонент человеческого организма, распределенный между внутриклеточной и внеклеточной жидкостями. Его важные функции варьируются от роли растворителя и среды для биохимических реакций до регуляции температуры тела, транспорта питательных веществ, смазки и буферизации органов. Водно-солевой баланс поддерживается за счет равновесия между поступлением (жидкость, пища, вода, образующаяся в результате обмена веществ) и потерей (моча, кожа, дыхание, кал) и регулируется чувством жажды и гормонами, такими как антидиуретический гормон, вырабатываемый гипоталамусом и выделяемый гипофизом.

Нарушение баланса может привести к обезвоживанию (недостаток жидкости, сопровождающийся такими симптомами, как жажда и усталость, а также серьезными рисками) или переизбытку жидкости (избыток жидкости разбавляет электролиты, что создает риск отека мозга). Суточная потребность в воде у всех индивидуальна, но общее руководство рекомендует потреблять около 2–3 литров жидкости в день, корректируя это количество с учетом таких факторов, как физическая активность, климат и состояние здоровья. Поддержание водного баланса имеет решающее значение для здоровья; для этого следует следить за цветом мочи и регулярно пить воду. Лабораторные анализы на содержание натрия, калия, азота мочевины в крови, креатинина и осмотического давления являются основой для оценки состояния жидкостного и электролитного баланса организма.

Вопросы и ответы

Вопрос: Какую долю в весе взрослого человека занимает вода и как она распределяется?

Ответ: Около 50–70 % веса. Основная часть приходится на внутриклеточную жидкость (2/3), находящуюся внутри клеток, и внеклеточную жидкость (1/3), находящуюся вне клеток (включая плазму крови и межклеточную жидкость).

Вопрос: Назовите важные функции воды в организме человека.

Ответ: Вода является универсальным растворителем питательных веществ и отходов; она служит средой для биохимических реакций; обеспечивает транспорт веществ, регулирует температуру тела, смазывает суставы и выполняет буферную функцию для таких органов, как мозг. У беременных женщин она обеспечивает буферную и защитную функции для эмбриона и плода посредством околоплодных вод.

Вопрос: Каков основной механизм регуляции потребления воды в организме человека?

Ответ: Жажда, которая запускается центром жажды в гипоталамусе в ответ на изменения осмотического давления или объема крови.

Вопрос: Человек, занимающийся интенсивными физическими упражнениями в жарком климате, испытывает сильную жажду, сухость во рту, моча у него темного цвета, и он чувствует усталость. Каково его возможное состояние водно-солевого баланса и какие риски это несет?

Ответ: Возможно, он находится в состоянии обезвоживания. Это сопряжено с риском теплового удара, теплового истощения, почечной недостаточности, судорог, а в тяжелых случаях — комы.

Вопрос: Какое количество жидкости в литрах в сутки обычно рекомендуется здоровой взрослой женщине?

Ответ: Около 2,7 литра (11,5 стаканов) жидкости в сутки, включая воду, поступающую с напитками и пищей.

Вопрос: Какой электролит имеет решающее значение для водного баланса, и снижение его уровня (гипонатриемия) может быть признаком переизбытка жидкости?

Ответ: Натрий (Na).

Вопрос: Какие два гормона играют ключевую роль в регуляции водно-солевого баланса почками?

Ответ: Антидиуретический гормон (АДГ или вазопрессорин) и альдостерон (является частью ренин-ангиотензин-альдостероновой системы).

Глава 3: Метаболизм человека

Цели данной главы:

По завершении изучения данной главы читатель сможет:

дать определение метаболизму и понять его важность для жизни.

Различать процессы анаболизма и катаболизма.

Назвать основные органы и системы, участвующие в метаболизме.