Водно-солевой обмен
Для растительных тканей особенно характерно высокое содержание К (25—35% К2О от общей массы золы). Достаточно много Р (7—10% Р2О5) и Са (3—307о СаО). Солома злаков очень богата Si (свыше 40% массы всей золы), а зерно злаков—Р (до 50%, в основном в форме фитина). Количество Са в золе с возрастом обычно растет, в коре старого дуба на его долю приходится свыше 90% всей золы.
Опытами, в которых растения выращивались на водных растворах минеральных солей, с исключением отдельных из них, установлено, что для жизнедеятельности высших растений необходимы следующие семь макроэлементов: N, Р, К, S, Са, Mg, Fe. Необходимы также микроэлементы, но в столь малых количествах, что бывает достаточным их содержание в водопроводной воде и в качестве примесей в солях макроэлементов. При выращивании растений в полевых условиях в почве достаточно быстро истощаются запасы N, Р, К. поэтому основными минеральными удобрениями являются азотные, фосфорные, калийные. У бактерий постоянными элементами золы являются: Р. К. Na. Mg, Са, Fe, S, CI. Соли этих элементов входят, как правило, в состав питательных сред для бактерий в ощутимых количествах — 0,1—1%. Особенно богаты микробные клетки фосфором (10—45% Р2О5 от всей золы, а у Mycobacterium tuberculosis—75%). Си, Si, Zn, Со, Мп присутствуют в очень малых количествах и действуют как микроэлементы.
Водно-солевой обмен. Распределение и обмен воды в организме
Важнейшую роль среди неорганических компонентов живых тел играет вода, которая является растворителем как органических, так и неорганических веществ и представляют собой основу внутренней среды организма. Она составляет 60%-65% массы тела; у мужчин ее больше, чем у женщин. При средней массе человека 70 кг. примерно 42 кг приходиться на долю воды.
Большая часть воды входит в состав внутриклеточных жидкостей организма. Внеклеточная вода входит, в свою очередь, в состав межклеточной и внутрисосудистой жидкости.
Межклеточная жидкость включает неорганизованную воду, которая относительно свободно перемещается в межклеточном пространстве (примерно 10% от массы тела); и организованную воду, которая связана со структурами межклеточного пространства, например с коллагеновыми волокнами, мукополисахаридами рыхлой соединительной ткани (примерно 10 % от массы организма).
На внутрисосудистую жидкость - плазму крови - приходится примерно 5% массы, т е. около 3,5-4 л жидкости
Есть две фракции воды в организме: фракция, способная к обмену, и (фракция, связанная в коллоидных системах с молекулами органических веществ). Известно, что на каждый грамм откладывающихся в тканях гликогена и белка задерживается соответственно 1,5 и 3 мл воды. В результате процессов катаболизма в организме человека образуется ежедневно до 300-400 мл воды. Количество воды зависит от характера распадающихся субстратов. При окислении 100 г жира образуется !07мл воды, 100г белка-41 мл воды, 100 г углеводов-55 мл воды.
Минимальная суточная потребность в питьевой воде - около 1500 мл. В обычных условиях за сутки выделяется через кожу и почки по 500 мл воды, через легкие до 400 мл и через кишечник - примерно 100 мл.
Вся вода организма обновляется примерно за 4 недели. При обмене воды гомеостатические механизмы обеспечивают как сохранение постоянства общего объема жидкостей, так соотношения в распределении жидкости между пространствами.
Минеральные компоненты крови. Ca, P, Na, биологическая роль
вода минеральный организм обмен
Кальций.
1. Соли кальция образуют минеральный компонент костей
2. Ионы кальция являются кофакторами многих ферментов и неферментативных белков.
3. Ионы кальция во взаимодействии с белком кальмодулином служат посредником в передаче регуляторных сигналов (подобно цАМФ).
Кальций сыворотки
Норма: общий — 2,1-2,6 ммоль/л СИ (9-12 мг%), ионизированный — 1,05—1,3 ммоль/л СИ (4,2— 5,2 мг%). На содержание кальция в плазме и других жидкостях организма влияют питание, состояние эндокринной системы, почек, желудочно-кишечного тракта
Повышение показателя имеет место при гиперпаратиреозе, секреции паратиреоидподобного гормона злокачественными опухолями, гипервитаминозе D, молочно-щелочном синдроме, остеолитических процессах.
Снижение показателя имеет место при гипопара-тиреозе, дефиците витамина D (рахит, остеомаляция), почечной недостаточности, гипопротеинемии, синдроме малабсорбции.
Фосфор неорганический сыворотки
Норма: дети — 1,3-2,3 ммоль/л СИ (4-7 мг%) , взрослые — 1-1,5 ммоль/л На концентрацию неорганического фосфора в циркулирующей плазме влияют функция паращитовидных желез, витамин D, всасывание в кишечнике, функция почек, метаболизм костной ткани и питание.
Повешению показателя имеет место при почечной недостаточности, гипопаратиреозе и гипервитаминозе.
Снижение показателя имеет место при гиповитаминозе D (рахит, остеомаляция), синдроме малабсорбции (стеаторея), приеме антацидов, голодании или кахексии, хроническом алкоголизме
Натрий сыворотки или плазмы
Норма: 132-157 ммоль/л. В эритроцитах 12-28 мМ/л» Вместе ,с ассоциированными с ним анионами он является основным осмотически активным компонентом плазмы, существенно влияющим на распределение воды в организме. Перемещение натрия в клетке или потеря натрия организмом приводит к снижению объема внеклеточной жидкости, влияя на кровообращение, функцию почек и нервной системы.
Повышение показателя имеет место при дегидратации (дефицит воды), травмах или заболеваниях нервной системы.
В течение суток человек выпивает около 1,2 л воды, в его организм с пищей поступает около 1 л, около 300 мл воды образуется при окислении пищевых веществ. При нормальном водном балансе столько же воды (около 2,5 л) выделяется из организма: почками (1— 1,5 л), посредством испарения кожей (0,5 — 1 л) и легкими (около 400 мл), а также выводится с калом (50 — 200 мл).
Нарушения водно-электролитного обмена принято делить на обезвоживание (дегидратацию) и задержку воды в организме (гипергидратацию).
В зависимости от изменения осмотической концентрации (соотношения воды и электролитов) де- и гипергидратацию в свою очередь подразделяют на три вида: изоосмолярную, гипоосмолярную и гиперосмолярную. Нормальная осмотическая концентрация крови и межклеточной жидкости составляет около 0,3 осмоль/л.
Обезвоживание
Обезвоживание (гипогидрия, гипогидратация, эксикоз) развивается в тех случаях, когда выделение воды превышает ее поступление в организм (отрицательный водный баланс). Это может быть при нарушении поступления воды в организм (водное голодание, нарушение глотания, атрезия пищевода, коматозное состояние и др.) или при повышенной ее потере (понос, рвота, кровопотеря, потеря жидкости с экссудатом — ожог и др.), а также при сочетании этих состояний. При обезвоживании теряется в первую очередь внеклеточная жидкость и ионы натрия, а при более тяжелой его степени — калий и внутриклеточная жидкость.
Обезвоживание влечет за собой тяжелые последствия, связанные с уменьшением объема циркулирующей крови (гиповолемия) и повышением ее вязкости, что может вызвать тяжелое нарушение кровообращения и микроциркуляции, коллапс.