Водно-солевой обмен в организме человека

Значение воды в человеческой организме неоспоримо, в том числе и в обмене веществ. Как известно, наше тело на 2/3 состоит из воды, в том числе: кровь – 83% из воды, спинномозговая жидкость – 99%, лимфа – 95%, мышцы – 76%, а кости и жировая ткань – 20-30%. Какое именно значение имеет вода в обмене веществ? Вода способна растворять множество веществ, а главное, все обменные процессы в нашем организме происходят в водном растворе. О том, что за такие растворы в нашем организме поговорим поподробнее.

Растворы в организме человека

Вообще любой раствор это однородная масса, которая состоит из веществ и растворителя. При попадании вещества в растворитель происходит диффузия (когда молекулы одного вещества проникают в другое). В воде могут растворяться как твердые, так и газообразные вещества, поэтому жидкость в нашем теле всегда содержит в себе кислород, растворенный азот, углекислый газ. Когда в воде растворяются молекулы различных веществ, они распадаются на ионы (электрически заряженные части молекул – атомы, группы атомов). Атомы в свою очередь состоят из положительно заряженной частицы – протона, отрицательно заряженной частицы – электрона, и нейтральной частицы – нейтрона. Заряд самого атома при этом всегда нейтральный. Однако когда молекула вещества попадает в водный раствор, атомы могут потерять один электрон, таким образом атом теряет нейтральность и становится электроположительным потерянный электрон может присоединиться к атому другого вещества и сделать его уже электроотрицательным. Вот такие атомы, которые стали электроположительными или электроотрицательными называются ионами. Вещества, которые распадаются на ионы, называются электролитами.

Кислотно-щелочной баланс или кислотно-основное равновесие

Итак, мы уже знает, что вещество, попадая в растворитель, распадается на ионы. Кислотность раствора зависит от того, как много ионов водорода в нем содержится. Вы все, наверняка, слышали такое понятие как pH – это и есть водородный показатель, величина содержания ионов водорода. В чистой воде есть небольшое количество ионов водорода (H) и небольшое количество ионов гидроксила (OH). Заряд водорода положительный, а гидроксила отрицательный. Так вот в воде их количество очень маленькое и равнозначно. Концентрация водорода и гидроксила составляет 1:10 000 000, т.е. pH воды равен 7. Если повысить концентрацию водорода, то pH будет уменьшаться, а если повысить гидроксил, то pH будет увеличиваться. Очень часто встречается вопрос относительно того, почему именно чистую воду нужно пить, почему нельзя пить, например, только чаи, кофе, соки и т.д., это ведь тоже жидкости. Ответ вы уже прошли выше – кислотность различных напитков разная и по-разному влияет на pH растворов в организме. Нарушение кислотно-щелочного баланса в организме может привести к ряду функциональных нарушений.

Осмотическое давление растворов

Этот пункт будет особенно интересен тем, кто хочет знать, как возникают отеки, почему в организме задерживается вода и т.д. Молекулы веществ, растворенных в растворе, могут быть самых различных размеров. Например, самая большая молекула – молекула белка. Растворы с такими молекулами называются коллоидными, и они не проходят через мембраны многих тканей. Например, белок не может пройти через почечную мембрану, и именно поэтому в норме моча никогда не содержит белка. Также, сюда можно отнести избитый вопрос относительно чрезмерного употребления белковой пищи – большая нагрузка на почки (но здесь вопрос очень индивидуален, и у многих такого вопроса не встает). Есть также совсем маленькие молекулы, которые легко проходят через некоторые мембраны клеток, например, молекулы солей. Благодаря таким мембранам, которые называются полупроницаемыми, происходит перераспределение воды в организме. Вода не просто беспорядочно переходит из одной клетки в другу, вода перераспределяется в ту область, где более высокая концентрация раствора. На научном языке это явление называется осмосом. Попробуем объяснить простым языком весь процесс. Как уже было сказано выше, соли легко переходят через мембраны клеток. Если концентрация солей внутри клетки и снаружи ее одинаково, то вода никуда не перераспределяется. Явление осмоса возникнет только если появится разница в концентрации солей снаружи и внутри. Если солей в клетке больше, чем снаружи, вода проникает в клетку и повышается внутриклеточное давление (осмотическое давление). Если это давление начнет превышать упругое сопротивление клеточной оболочки, то начнется ее разрушение. Когда клетка разрушится, ее содержимое выйдет наружу. Обратный случай – солей внутри клетки меньше, чем снаружи, вода из клетки выходит наружу, и клетка сморщивается, обезвоживается. Отсюда следует несложный вывод: если вы употребляете недостаточное количество солей, количество воды в организме сокращается; если вы употребляете чрезмерное количество соли, то вода в организме будет задерживаться. Как видите, значение соли в обмене воды в организме очень велико. Еще следует отметить несколько гормонов, отвечающих за водно-солевой обмен (хотя непосредственно о гормонах мы еще поговорим в других статьях). За выделение воды почками отвечают гормоны задней доли гипофиза, за удержание натрия в тканях и выведение калия  отвечают гормоны коры надпочечников. Исполнительные органы водно-солевого обмена – кожа, почки, мелкие кровеносные сосуды, легкие.