Вода разных компартментов.
Смысл разделения воды на компартменты и отсеки - обеспечивает разный состав жидкости, это в свою очередь обеспечивает градиенты ионов и давлений, реализацию всех физиологических функций благодаря перемещению воды.
Перемещение воды.
Происходит пассивный (специфических переносчиков не существует) оно осуществляется по градиенту осмотического давления, в сторону большей концентрации эффективных осмотически активных веществ.
Осмотически активные вещества:
Эффективные |
Неэффективные |
Не проходят свободно и быстро через ППМ и поэтому способны создавать осмотический градиент (ион натрия, белки, глюкоза, лекарственные вещества – маннитол. |
Вещества свободно проходящие через ППМ – не создают градиента давления (мочевина или карбамид). |
Обмен воды между сосудистым руслом и тканями осуществляется по механизму Э. Старлинга: через стенки капилляров легко перемещается вода, электролиты, некоторые органические соединения, трудно – белки.
ОД (онкотическое давление) плазмы крови = 25-28 мм рт. ст.
ОД в интерстиции = 5 мм рт. ст.
ЭОВС(эффективная онкотическая всасывающая сила) = ОД пл. кр. – ОД ин..
ЭОВС «тянет» воды в капилляры из интерстициального пространства.
ГД(гидростатическое давление) в капиллярах 30-32 мм рт. ст. в артериальном конце капилляра, 8-10 в венозном конце.
ГД в интерстиции на 6-7 мм рт. ст. ниже чем атмосферное давление – присасывающий эффект.
ЭГД(эффективное гидростатическое давление) = ГД кр. – ГД ин..
Если ЭГД > ЭОВС, происходит фильтрация жидкости из сосудов интерстиций, где ЭГД < ЭОВС – всасывание жидкости из ткани в сосудистое русло.
ЗАКОН ИЗООСМОЛЯРНОСТИ: везде , где есть свободный или форсированный обмен водой осмотическое давление уравновешено и составляет 292+-12 мосм/л –в этом случае этот показатель называют осмолярность или 292=-12 мосм/кг –осмоляльность
Водный баланс.
В норме водный баланс=0.
Суточный баланс воды:
Поступает (мл) |
Выделяет (мл) |
С твердой пищей (1000) |
С мочой (1800) |
С жидкой пищей (1200) |
С потом (600) |
Образуется в организме (300) |
С выдыхаемым воздухом (300) |
- |
С фекалиями (200) |
Итого: 2500 |
Итого: 2500 |
Может быть отрицательный баланс-дефицит воды и положительный – избыток воды.
Регуляция водного баланса.
Гипоталамус – центр автоматической регуляции водного баланса.
Зоны гипоталамической регуляции:
1) Афферентная - с рецепторов слизистой полости рта, сосудистого русла, ЖКТ и тканей.
2) Установочная - (центр жажды) – импульсация эталонных нейронов. Наиболее важное значение на импульсацию имеют:
L - увеличение осмоляльности плазмы крови > 280 мосм/кг воды;
L - гипогидратация клеток;
L - увеличение уровня ангиотензина II.
3) Эфферентная (исполнительная): почки, потовые железы, кишечник, легкие, формирование чувства жажды и питьевого поведения, гормоны (АДГ), аквапорины (4 типа), открываются водные каналы, происходит всасывание воды по градиенту, система «ренин-ангеотензин-альдостерон», предсердный натрийуретический фактор (атреопептин, катехоламины, минералы кортикоиды).
Типовые нарушения водного баланса (дисгидрии).
Критерии дисгидрий:
-осмоляльность внеклеточной жидкости:
L - гипоосмоляльная дисгидрия (осмоляльность плазмы < 280 мосм/кг воды);
L - гиперосмоляльная (осмоляльность плазмы крови > 300 мосм/кг воды);
L - изосмоляльная.
-сектору организма, в котором преимущественно развивается дисгидрия. В соответствии с этим критерием выделяют клеточную, внеклеточную и смешанную (ассоциированную) формы гипо- или гипергидратации.
Гипогидратация (отрицательный водный баланс).
Причины:
-недостаточное поступление воды:
L - водное голодание;
L - нервно-психические заболевания, травмы снижающие чувство жажды (сотрясения головного мозга, повреждения нейронов центров жажды в результате кровоизлияний, ишемии, опухолевый рост, истерия, невроз);
L - соматическая болезнь, препятствующая приему пищи и питью жидкости.
-повышенная потеря воды организмом при:
L - длительная полиурия (ХПН, СД, неправильное применение диуретиков);
L - ЖК расстройства (обильное слюноотделение, рвота, хронический понос);
L - массивные кровопотери;
L - длительные потоотделения;
L - гипертермии, включая лихорадку;
L -патологический процесс с большой потерей лимфы (ожоги, разрушение опухоли лимфатических стволов или ранении).
Гипоосмоляльная гипогидратация
Потеря солей больше чем потеря воды , снижение осмоляльности внеклеточной жидкости .
Осмоляльность плазмы менее 280 мосм/кг
Концентрация натрия менее 135 мосм/л (натрий – маркер осмоляльности).
Причины:
-гипоальдостеронизм (болезнь Аддисона, отмена лечения минералокортикоидами). Происходит снижение реабсорбции ионов натрия в почках, снижение осмоляльности плазмы крови, реабсорбции воды и как следствие – гипогидратация организма.
-продолжительное профузное потоотделение с выделением большого количества солей.
-неукротимая рвота (беременность, отравления), происходит снижение натрия и калия.
-мочеизнурение (С.Д.) или несахарное (дефицит АДГ), уменьшение калия, натрия, глюкозы, альбуминов.
-профузный понос (холера, синдром мальабсорбции) сопровождается потерей кишечного сока, содержания кальция, калия, натрия и других катионов.
-неправильное проведение процедур диализа (гемодиализ, перитонеальнй диализ с низкой осмоляльностью диализирующих растворов), это приводит к диффузии ионов из плазмы крови в жидкость для диализа.
-коррекция изоосмоляльной гипогидратации растворами с пониженным содержанием солей. Снижение воды организма обусловловливает в основном внеклеточную форму гипогидратации, но одновременно может регистрироваться и внутриклеточная гипергидратация.
Последствия и проявления:
-снижение ОЦК;
-расстройства циркуляции 3 уровней (центральный, региональный, микроциркуляции);
-увеличение вязкости крови в связи с уменьшением объема ее плазмы и увеличение гематокрита;
-расстройства КЩР:
L - негазовый выделительный алкалоз (рвота желудочным содержимым);
L - негазовый выделительный ацидоз (понос).
-гипоксия (циркуляторная, гемическая, респираторная, тканевая);
-сухость слизистых оболочек и кожи, гипосаливация, уменьшение тургора кожи, мышц, западение и мягкость глазных яблок, снижение объемов суточной мочи;
-отсутствие у пациентов чувства жажды в следствии низкой осмоляльности плазмы крови, клетки гипергидрированны. Может быть внутриклеточный отек мозга (судороги, рвота).
Гиперосмоляльная гипогидратация.
Потеря жидкости > потери солей. Вода из клеток переходит во внеклеточное пространство. Развивается тотальная гипогидратация организма.
Причины:
-поступление воды;
-гипертермическое состояние (включая лихорадку);
-полиурия;
-длительная ИВЛ с недостаточно увлажненной газовой смесью;
-питьё морской воды в условиях гипогидратации организма;
-парентеральное введение растворов с повышенной осмоляльностью (пример лечение нарушений КЩР, проведение искусственного питания пациентов с дистрофией).
Последствия и проявления:
-снижение ОЦК;
-повышение Ht и вязкости крови;
-системные расстройства кровообращения;
-ацидоз;
-гипоксия;
-лихорадка;
-нервно-психические расстройства;
-мучительная непреодолимая жажда в следствии тотальной гипогидратации. Питьё любой жидкости, в том числе морской и грязной;
-развивается быстрее и протекает тяжелее.
Изоосмоляльная гипогидратация.
Потери воды и солей пропорциональны.
Причины:
-острая массовая кровопотеря на ее начальной стадии;
-обильная повторная рвота;
-профузный понос;
-ожоги большой площади;
-полиурия, вызванная повышением доз мочегонных препаратов.
Последствия и проявления:
-снижение ОЦК;
-повышение вязкости крови;
-нарушение центральной органно-тканевой и микрогемоцеркуляции;
-расстройства КЩР (например, ацидоз при профузных поносах и острой кровопотере, алкалоз при повторной рвоте);
-гипоксия.
Механизмы компенсации гипогидратации.
Жажда.
Причины:
-повышение осмоляльности внеклеточной жидкости >280 мосм/кг;
-снижение содержания воды в клетках;
-уменьшение уровня ангиотензина II в плазме крови, что приводит к стимуляции нейронов центра жажды.
Система «ренин-ангиотензин-альдостерон»:
Эффекты АДГ при гипогидратации организма
Терапия:
-этиотропный принцип – уменьшение выраженности длительности действия причинного фактора;
-патогенетический принцип:
J - устранение воды дефицита воды в организме с помощью введение недостающего объема жидкости;
J - уменьшение степени дисбаланса ионов;
J - ликвидация сдвигов КЩР;
J - нормализация центральной органно-тканевой и микрогемоциркуляции;
-симптоматический принцип (обезболивающие, седативные препараты, ЛС, устраняющие головную боль, кардиотропные средства.
Гипергидратация (положительный водный баланс).
Гипоосмоляльная гипергидратация.
Избыток в организме внеклеточной жидкости со сниженной осмоляльностью. Характерно тотальное увеличение объема жидкости. Истинное водное отравление.
Причины:
-повышенное содержание АДГ в связи с его гиперпродукцией в гипоталамусе (синдром Пархона);
-почечная недостаточность;
-выраженная недостаточность кровообращения с развитием отеков;
-избыточное введение в организм жидкостей с повышенным содержанием в них солей или их отсутствием. Это может быть при многократном энтеральном введение в организм воды «водное отравление» (нервно-психические расстройства, промывание желудка);
Последствия и проявления:
-увеличение ОЦК и гемодилюция (снижение Ht, т.к. транспорт воды из ткани в кровь по осмотическому градиенту);
-полиурия в связи с увеличением фильтрационного давления в почечных тельцах;
-гемолиз эритроцитов;
-появление в плазме крови внутриклеточных компонентов (ферментов и других макромолекул в связи с повреждением и разрушением клеток различных тканей и органов);
-рвота и диарея в следствии интоксикации организма;
-психоневрологические расстройства;
-гипоосмоляльный синдром (при снижении осмоляльности плазмы крови до 280 мосм/кг.
Гиперосмоляльная гипергидратация
(повышенная осмоляльность внеклеточной жидкости, превышающей таковую в клетках).
Причины:
-введение в организм концентрированных растворов (вынужденное питьё морской воды);
-введение гипертонических растворов (при парентеральном кормлении);
-введение в организм растворов с повышенным содержанием солей, например, при проведение лечебных мероприятий у пациентов с изо- или гипоосмоляльной гипогидратацией, при расстройствах;
-гиперальдостеронизм, приводящий к избыточной реабсорбции в почках Na.
-почечная недостаточность со сниженной секрецией солей.
Последствия и проявления:
-гиперволемия;
-увеличение ОЦК;
-повышение сердечного выброса;
-возрастание АД;
-увеличение ЦВД крови;
-отек мозга;
-отек легких;
-гипоксия;
-нервно-психические расстройства;
-сильная жажда;
-гиперосмоляльный синдром.
Изоосмоляльная гипергидратация
(повышение внеклеточной жидкости с нормальной осмоляльностью).
Причины:
-вливание больших количеств изотонических растворов;
-недостаточность кровообращения с увеличением объема внеклеточной жидкости в результате:
L - увеличение гемодинамического и фильтрационного давления в артериолах и прекапиллярах;
L - снижение эффективности реабсорбции жидкости в посткапиллярах и венулах;
-повышение проницаемости стенок микрососудов (при интоксикациях, инфекциях, токсикозе беременных);
-гипопротеинемия (жидкость по градиенту онкотического давления транспортируется из сосудистого русла в межклеточное пространство);
-хронический лимфостаз.
Последствия и проявления:
-увеличение объема крови с разжижением;
-повышение АД (за счет МОС и увеличения ОЦК);
-хроническая сердечная недостаточность (по механизму увеличения преднагрузки);
-отёки;
Механизмы компенсации гипергидратации.
Стимуляция диуреза (путем снижения синтеза и секреции АДГ).
Терапия:
-этиотропная – устранение или снижение выраженности и длительности действия причинного фактора;
-патогенетическая – предусматривает разрыв основных звеньев патогенеза гипергидратации. С этой целью:
J - устраняют избыток воды диуретиками;
J - ликвидируют или устраняют степень нарушения баланса ионов (вводят жидкости, содержащие необходимое количество конкретных ионов);
J - нормализуют кровообращение путем оптимизации работы сердца, тонуса сосудов, объёма и реологических свойств крови (используют кардиотропные и вазоактивные препараты, плазму крови или плазмазаменители);
-симптоматическая – направлена на ликвидацию изменений в организме, обусловливающих увеличение тяжести гипергидратации ( например, отека легких, мозга, сердечных аритмий, приступов стенокардии, гипертензивных реакций).
Литература.
1.А.Д. Адо, В.В. Новицкий, «Учебник для медицинских вузов по патофизиологии», Томск 1994г., стр. 216-233.
2.П.Ф. Литвицкий, «Курс лекций по патофизиологии», Москва 1997г., стр. 186-196.
3.П.Ф. Литвицкий, «Патофизиология», Т 1, Москва 2002г., стр. 340-357.