Сільно-водний баланс - ГРІН

Курсова робота 2001 16 сторінок

сільно-водний

Зразок для читання

зміст

2. До води в організмі людини

3. Для розподілу електролітів в організмі людини

4. Регулювання водно-електролітного балансу
4.1. Осморегуляція
4.1.1. Відчуття спраги
4.1.2. Виведення води
4.2. Регулювання позаклітинного об'єму
4.2.1. Об'ємні рецептори та регулювання гучності
4.2.2. Система ренін-ангіотензин-альдостерон
4.3. Ізоонічний контроль
4.3.1. Хлористий натрій
4.3.2. калію
4.3.3. Кальцій і фосфат
4.3.4. магнію

5. Порушення домашнього господарства
5.1. води
5.1.1. Гіперосмолярна дегідратація
5.1.2. Гіпоосмолярна дегідратація

1. Вступ

Як і в будь-якому домогосподарстві, динамічний баланс "доходів" і "витрат" має вирішальне значення у водному балансі людського тіла.

Водний баланс настільки важливий саме тому, що вода повинна виконувати найважливіші транспортні завдання в організмі. Наприклад, наша кров становить близько 80% води. У частково зневодненому стані поглинання кисню та відповідне живлення м’язів є менш ефективними. Сам цей зв’язок робить водний баланс цікавим з точки зору спортивної науки. 1

Тут завжди слід згадувати баланс солі, оскільки сіль (хлорид натрію/кухонна сіль) необхідна, щоб зв’язати воду і таким чином утримати її в організмі. 2

Але як саме він структурований, наш баланс солоної води? Чи може воно стати незбалансованим, і якщо так, то як? Які очікувані наслідки такого "зриву"? І як цього можна уникнути/змінити?

Ці питання будуть розглянуті в наступному, в результаті чого водний баланс та баланс солі спочатку розглядаються окремо, щоб потім мати справу з регуляторними системами та можливими порушеннями в цих домогосподарствах.

2. До води в організмі людини

Якщо хтось запитує себе, наскільки велика роль води для нашого організму, це стає зрозумілим, коли ми враховуємо частку цієї рідини в нашій загальній масі тіла.

Наприклад, дитина складається приблизно з 75% води. У дорослого чоловіка це 50-70%, у жінки ще менше. Однак останнє пояснюється більшою часткою жирової тканини в жіночому організмі, яка, як відомо, містить менше води. 3 Отже, жирна («активна») маса тіла містить однакову частку води у всіх статей.

Ця вода міститься як у позаклітинній рідині (інтерстиціальна Ф. [тканинні простори - приблизно 12 л], позаклітинна Ф. 4 [залозистий секрет, водяниста вологість ока, синовіальна рідина, кишковий вміст, церебральна рідина - приблизно 2 л], плазма крові [приблизно 3 л] ), а також внутрішньоклітинна рідина (клітина тканини [приблизно 25 л] і рідина клітин крові [приблизно 2,5 л]). 5

Тепер виникає питання, чому ця вода, яка присутня в організмі, не просто зберігається. Завдання транспортування кисню як компонента крові в кінцевому підсумку також може бути виконано таким чином.

Відповідь очевидна: вода виконує інші функції, такі як виведення сечовини та регулювання температури тіла.

Перший - це важливе очищення нирок, яке звільняє організм від токсинів через виведення сечі. Регулювання тепла за рахунок випаровування води на поверхні шкіри широко відоме як "потовиділення".

За динамічного водного балансу організму сеча становить близько 1,5 літра на добу на "витратній" стороні. Близько 0,9 л на добу виділяється через легені (видих) та шкіру (потовиділення). Залишилося приблизно 0,1 л води, яка залишає організм з калом.

Найважливіше джерело доходу для води можна побачити, коли близько 1,3 літра щодня пити. Тверда їжа також містить воду, яка становить близько 0,9 л на день. Решта 0,3 л, яких досі не вистачає для збалансованого балансу, при вдиханні поглинаються у вигляді окисної води.

Це призводить до витрати води 2,5 л на день для цього прикладу розрахунку. 6 Фактичний індивідуальний оборот відповідає приблизно 3-4% маси тіла. (Для немовляти це близько 10%, тому особливо важливо забезпечити збалансований водний баланс.)

3. Для розподілу електролітів в організмі людини

Якщо розглядати водний баланс, не можна забувати про розподіл електролітів - особливо про розчин хлориду натрію. Як описано вище, хлорид натрію забезпечує затримку води в організмі.

З цією метою слід зазначити, що у відповідних просторах рідини існує рівновага заряду, тобто електронна нейтральність. Концентрація іонів у плазмі крові та в інтерстиціальній рідині становить близько 150 мекв/л, причому найбільша частка Na + та Cl.

Загальна концентрація всіх осмотично активних частинок (= осмолярність) тут у кожному випадку становить приблизно 300 мосмоль/л. Це значення є змінним, оскільки клітинна мембрана є водопроникною, але не електролітопроникною. Якщо вода втрачається, концентрація/осмолярність збільшується.

У внутрішньоклітинній рідині є принципова відмінність від позаклітинної рідини щодо іонного складу: тут іони калію (K +) та HPO4²-/HP2PO4- (неорганічний фосфат), а також білки визначають картину. Загальна концентрація становить близько 190 мекв на кг клітинної води. 7-й

4. Регулювання водно-електролітного балансу

Відповідно до принципу гомеостазу, жива істота завжди прагне до внутрішньої рівноваги. Таким чином, балансовий баланс нашого водного балансу повинен бути максимально збалансованим, щоб забезпечити довгострокову функціональність організму.

Безумовно, не випадково ми зазвичай пристосовуємо споживання води до потреб. Далі такі механізми контролю будуть детально розглянуті:

4.1. Осморегуляція

4.1.1. Відчуття спраги

У передньому гіпоталамусі відчуття спраги спрацьовує у відповідь на зміни вищезгаданої осмолярності. Це в першу чергу впливає на плазму крові. Якщо в цьому рідинному просторі відбувається втрата води, концентрація іонів (= осмолярність) збільшується. Ця інформація надходить до гіпоталамуса, який забезпечує запас води, відчуваючи спрагу. Рівновага відновлюється. 8-й

4.1.2. Виведення води

Передній гіпоталамус також відповідає за регулювання ниркового виділення води. І тут осмолярність плазми крові є вирішальною контрольною змінною. Якщо тут осмолярність зростає, утворюється/виділяється більше адіуретину (АДГ), що зменшує виведення води нирками. Якщо є надлишок води і в результаті нижча осмолярність плазми, досягається протилежне завдяки зменшенню вивільнення АДГ (=> позиви до сечовипускання). 9

4.2. Регулювання позаклітинного об'єму

Механізми регуляції позаклітинного об'єму тісно пов'язані з осморегуляцією. Тут слід згадати дві системи регулювання.

4.2.1. Об'ємні рецептори та регулювання гучності

Об'ємні рецептори розташовані близько до серця і реєструють центральні зміни об'єму крові, які виникають, наприклад, після втрати крові (-> менший об'єм) або інфузії плазми (-> більший об'єм). У відповідь на відповідний подразник активується гіпоталамус, який адаптує почуття спраги та вивільнення АДГ.

Підвищений викид АДГ обмежує виведення сечі, що корисно, якщо об’єм крові занадто низький. У той же час гіпоталамус забезпечує посилене відчуття спраги в такому випадку. Загалом, в організмі доступно більше рідини, яку можна використовувати для регулювання об’єму крові.

При збільшенні об’єму крові гіпоталамус забезпечує обмежене вивільнення АДГ (-> збільшення виділення сечі) та зменшення спраги. Як результат, організм втрачає рідину в цілому. Внутрішній баланс тут можна відновити, коли надлишок рідини крові виділяється в іншу частину тіла. Одночасно зменшується об’єм крові, і гіпоталамус знову нормалізує вивільнення АДГ. 10

4.2.2. Система ренін-ангіотензин-альдостерон

Ця система регулювання базується на залежності від обсягу позаклітинної рідини та її концентрації Na + (Na + осмолярність).

Наприклад, якщо концентрація Na + у плазмі крові падає, рідина, яка більше не може бути пов'язана, переміщується в більш осмотичні ділянки, так що об'єм крові та артеріальний тиск падають. У такому випадку виділяється ренін і в результаті утворюється ангіотензин II. Ангіотензин II спочатку посилює відчуття спраги, а також стимулює вивільнення альдостерону.

Альдостерон, у свою чергу, зменшує ниркову екскрецію натрію та води. Однак пропорційно виділяється більше води, ніж натрію, що призводить до збільшення концентрації натрію в позаклітинній зоні. При достатньому споживанні рідини (що стимулювалось утворенням ангіотензину II), позаклітинний об’єм знову збільшується (додаткова поглинена вода може бути пов’язана із надлишком натрію). Як наслідок, об’єм крові або артеріальний тиск знову збільшується.

Якщо спостерігається високий кров'яний тиск або розтягнення передсердь, вивільняється атріопептин (АНФ), що має протилежний ефект.

4.3. Ізоонічний контроль

З точки зору рівноваги заряду 11 в рідинних просторах тіла важливо підтримувати постійне відношення іонів один до одного. Це робиться за допомогою ізоіонного контролю.

4.3.1. Хлористий натрій

Ці іони в основному надходять в організм у вигляді кухонної солі. Ідеальна концентрація - максимум приблизно 0,1 г на кг маси тіла (піт містить приблизно 0,1 - 0,4% NaCl). Хлорид натрію має особливе значення для впливу на об’єм позаклітинної рідини (див. Систему ренін-ангіотензин-альдостерон).

4.3.2. калію

Калій особливо важливий для внутрішньоклітинної осмолярності. Баланс калію регулюється АТФазою натрію та калію.

4.3.3. Кальцій і фосфат

Концентрація іонів кальцію в позаклітинній рідині особливо важлива для збудливості нейронів і м’язових клітин. Тому кальцій і фосфат мають велике значення в області рухових навичок та впливу та спортивного стимулювання.

Гомеостаз у цій галузі регулюється паратиреоїдним гормоном, а також цитріолом калію та кальцитоніном, що не може і не повинно бути детальніше обговорено в цій роботі.

4.3.4. магнію

Іони магнію (Mg² +) зменшують нервово-м’язову збудливість, тому вони практично є противником кальцію. Тут також кальцитонін є відповідальним фактором збереження або відновлення балансу.

5. Порушення домашнього господарства

Зазвичай вищезазначені регуляторні механізми забезпечують якнайшвидше відновлення балансу у водному або сольовому балансі. Проблемою стає, коли ці системи регулювання виходять з ладу. Можливі наслідки описані нижче:

5.1. води

Порушення водного балансу 12 може призвести до смерті. Фізичні/спортивні, а також розумові показники обмежуються набагато раніше.

Перш за все, надмірне випаровування рідин у організмі виходить на перший план у спорті. Це зневоднення відіграє набагато більшу роль у цій галузі, ніж інші порушення водного балансу через потовиділення, яке є загальним при заняттях спортом. Наприклад, тут слід згадати гіпергідратацію, тобто надлишок води або збільшення об’єму води.

У разі процесів дегідратації залежить від позаклітинної осмолярності, чи вплинуть порушення також на внутрішньоклітинний простір (= клітини тканини та крові).

5.1.1. Гіперосмолярна дегідратація

При зменшенні споживання води, осмотичному діурезі та потовиділенні (фізична робота, лихоманка) відбувається втрата води або нестача води. Це відоме як гіперосмолярна дегідратація. Позаклітинна осмолярність зростає із зменшенням позаклітинного об’єму (більше NaCl на літр клітинної води!). Цей осмос призводить до виведення води з внутрішньоклітинного простору. Тому обидва рідинні простори обмежені. Така ситуація має - залежно від ступеня втрати води - різні наслідки:

Приблизно з 20% втрат води виникає так звана лихоманка спраги, а також неспокій і розгубленість. Існує ризик коми та колапсу. Приблизно з 40% втрат води настає смерть.

5.1.2. Гіпоосмолярна дегідратація

У цій ситуації з дефіцитом натрію позаклітинна осмолярність зменшується, оскільки кількість води залишається незмінною. Виникаюча різниця в заряді між позаклітинним та внутрішньоклітинним простором більше переміщує воду в більш осмотичні клітини. Позаклітинний об’єм зменшується, тоді як внутрішньоклітинний об’єм через деякий час повертається до норми. Надмірна вода, яка не може бути пов’язана солями, виводиться з організму.

Інші розлади гідратації та осмолярності тут більше не слід розглядати - через їх неадекватність для спортивної науки. Натомість слід коротко розглянути актуальність попереднього трактату для спортивної практики:

6. Практична актуальність

Як вже пояснювалося на початку, баланс солоної води відіграє важливу роль у спорті просто через звичайне потовиділення під час фізичної роботи.

Слід зазначити, що при потінні втрачається більше води, ніж іонів кухонної солі. 13 Залишилися електроліти все більше концентруються у відповідному рідинному просторі, коли ви потієте. Це означає підвищену осмолярність.

Таким чином, подача води важливіша за подачу електроліту під час занять спортом.

Хоча зволоження не завжди практично під час фізичних навантажень, для збереження працездатності так само важливо, як і потовиділення:

При важкій роботі м’язів потовиділення є найважливішим регуляторним механізмом для підтримання в основному постійної температури тіла. Тепло виділяється тут випаровуванням поту.

Наприклад, 60-кілограмовий чоловік постійно біжить зі швидкістю 18 км/год. Щоб підтримувати температурну рівновагу, він повинен виділяти близько 900 Ккал на годину через поверхню тіла. Це відповідало б приблизно 1,5 літрам води на годину. Однак піт випаровується лише приблизно до 40%. Відповідно до цього втрати тепла, досягнуті з такою кількістю поту, складають лише приблизно 330 Ккал/годину, що призводить до підвищення температури в основному тілі. 14-е

При високих температурах серце досягає максимальної кількості ударів навіть у діапазоні низьких стресів. Якщо також спостерігається зневоднення від потовиділення, в'язкість крові (в'язкість крові) збільшується. Уся серцево-судинна діяльність ускладнюється. Для того, щоб мати змогу перекачувати тягучу кров, обсяг серцебиття зменшується, тоді як потреба в обсязі серцевих хвилин залишається незмінною. Відповідно, кількість інсультів ще більше збільшується, коли дихання і обмін речовин утруднені.

Не можна очікувати оптимальної продуктивності в цьому стані.

Ця біда також посилюється, коли зовнішня температура висока. Однак це не стосується коротких максимальних навантажень: тут максимальне поглинання кисню залишається незмінним як основний критерій органічної продуктивності.

З іншого боку, підвищена зовнішня температура стає проблематичною в межах витривалості. З одного боку, тут вже відіграють роль вже згадані причини. Крім того, для терморегуляції шкіра повинна забезпечуватися більшою кількістю крові, ніж зазвичай, щоб забезпечити потовиділення. Цей посилений приплив крові до шкіри працює лише за рахунок припливу крові до м’язів. Це має інгібуючий ефект, завдяки зменшенню подачі кисню. 15-й

У разі навантажень при підвищеній зовнішній температурі для втрат води застосовуються такі наслідки:

1. При дефіциті 2% маси тіла (наприклад, 1,5 л на 70 кг): спрага, втома.
2. При дефіциті 6% (4л на 70 кг): спрага, слабкість, судоми, падіння артеріального тиску, дратівливість, .
3. Від дефіциту води 6% (> 5 л на 70 кг): такі симптоми, як 1. і 2., а також гострий ризик колапсу. 16

В якості профілактичного заходу бажано вживати воду з інтервалом приблизно 250 мл теплої рідини кожні 15 хвилин. З причин, згаданих вище, вміст солі до 0,3% не слід перевищувати - але все ж має бути спрямований на те, щоб зв’язувати рідину в організмі. 17 До напою також можна додавати інші електроліти та вітаміни.

Якщо ви дотримуєтеся цієї рекомендації, це не дуже заважає здоровим вправам на витривалість.

7. Бібліографія

1. Классінг, Д., Зігфрід, І. (Ред.): Спортивний медичний огляд та поради. 2-е видання, Perimed Fachbuch-Verlagsgesellschaft, Erlangen 1990
2. De Mareés, H., Mester, J.: Sports Physiology II. 2nd edition, Diesterweg Verlag, Frankfurt/Berlin/Munich 1990
3. Де Мареес, Х., Местер, Дж.: Фізіологія вправ III. 2-е видання,
Diesterweg Verlag, Франкфурт/Берлін/Мюнхен 1991
4. Холлманн В. (Ред.): Центральні теми спортивної медицини. 3-е видання, Springer Verlag Berlin/Heidelberg/New York 1986
5. Холлманн В., Хеттінгер, штат Техас: Спортивна медицина - основи промислової, навчальної та профілактичної медицини. 4-е видання, Schattauer Verlag, Штутгарт 1999
6. Thews, G.: Анатомія людини, фізіологія, патофізіологія. 5-е видання, Штутгарт, 1999
7. Вайнек, Дж.: Спортивна біологія. 6-е видання, Spitta Verlag, Balingen 1998

1 Холлманн, Вільдор/Хеттінгер, штат Техас, 1999. Стор. 80

3 Thews, Герхард, 1990. S, 443

4 або "внутрішньосудинний" у Hollmann/Hettinger, 1999