Сол и воден баланс - GRIN

Курсова работа 2001 16 страници

баланс

Проба за четене

съдържание

2. Към водата в човешкото тяло

3. За разпределението на електролитите в човешкото тяло

4. Регулиране на водния и електролитния баланс
4.1. Осморегулация
4.1.1. Усещане за жажда
4.1.2. Отделяне на вода
4.2. Регулиране на извънклетъчния обем
4.2.1. Обемни рецептори и регулиране на обема
4.2.2. Ренин-ангиотензин-алдостеронова система
4.3. Изойонен контрол
4.3.1. Натриев хлорид
4.3.2. калий
4.3.3. Калций и фосфат
4.3.4. магнезий

5. Прекъсвания на домакинствата
5.1. вода
5.1.1. Хиперосмоларна дехидратация
5.1.2. Хипоосмоларна дехидратация

1. Въведение

Както във всеки тип домакинство, динамичният баланс на "доходи" и "разходи" е от решаващо значение за водния баланс на човешкото тяло.

Водният баланс е толкова важен именно защото водата трябва да изпълнява решаващи транспортни задачи в тялото. Например кръвта ни е около 80% вода. В частично дехидратирано състояние усвояването на кислород и свързаното с това снабдяване на мускулите е по-малко ефективно. Само тази връзка прави водния баланс интересен от гледна точка на спортната наука. 1

Тук винаги трябва да се споменава солевият баланс, тъй като солта (натриев хлорид/готварска сол) е необходима, за да свърже водата и по този начин да я задържи в тялото. 2

Но как точно е структуриран, нашият баланс на солена вода? Може ли да стане небалансиран и ако да, как? Какви са очакваните последици от подобно „прекъсване“? И как това може да се избегне/обърне?

Тези въпроси ще бъдат разгледани по-долу, като водният баланс и солевият баланс първо се разглеждат отделно, за да се разгледат след това регулаторните системи и възможните смущения в тези домакинства.

2. Към водата в човешкото тяло

Ако човек се запита колко голяма е ролята на водата за нашия организъм, това става ясно, когато вземем предвид дела на тази течност в общата ни телесна маса.

Бебето например се състои от около 75% вода. При възрастен мъж е 50-70%, при жена дори по-малко. Последното обаче се дължи на по-големия дял на мастната тъкан в женското тяло, за която е известно, че съдържа по-малко вода. 3 Обезмаслената („активна“) телесна маса следователно съдържа еднаква пропорция на вода за всички полове.

Тази вода се намира едновременно като извънклетъчна течност (интерстициална F. [тъканни пространства - приблизително 12l], трансцелуларна F. 4 [жлезисти секрети, водна хума на окото, синовиална течност, чревно съдържимо, мозъчна течност - приблизително 2l], кръвна плазма [приблизително 3l] ), както и вътреклетъчна течност (тъканна клетка [около 25 l] и течност от кръвни клетки [приблизително 2,5 l]). 5

Сега възниква въпросът защо тази вода в тялото не се съхранява просто. Задачата за транспортиране на кислород като кръвен компонент в крайна сметка също може да бъде изпълнена по този начин.

Отговорът е очевиден: водата изпълнява други функции, като отделяне на урея и регулиране на температурата на тялото.

Първият е важно прочистване на бъбреците, което освобождава тялото от токсини чрез отделяне на урина. Регулирането на топлината чрез изпаряване на водата върху повърхността на кожата е известно като "изпотяване".

В динамичния воден баланс на тялото урината съставлява около 1,5 литра на ден от страна на "разходите". Около 0,9 л на ден се отделят през белите дробове (издишване) и кожата (изпотяване). Остават около 0,1 л вода, която оставя тялото с изпражненията.

Най-важният източник на доход за вода може да се види с около 1,3 литра дневно пиене. Твърдата храна също съдържа вода, която възлиза на около 0,9 л на ден. Останалите 0,3 l, които все още липсват за балансиран баланс, се абсорбират като окислителна вода при вдишване.

Това води до воден оборот от 2,5 l на ден за това примерно изчисление. 6 Действителният индивидуален оборот съответства на около 3-4% от телесното тегло. (При новородено това е около 10%, поради което е особено важно да се осигури балансиран воден баланс.)

3. За разпределението на електролитите в човешкото тяло

Ако разгледаме водния баланс, разпределението на електролитите - особено това на натриевия хлорид - не трябва да се забравя. Както е описано по-горе, натриевият хлорид гарантира, че водата се задържа в тялото.

За тази цел трябва да се отбележи, че в съответните течни пространства има равновесие на заряда, т.е. електронна неутралност. Концентрацията на йони в кръвната плазма и в интерстициалната течност е около 150 meq/l, като Na + и Cl- всеки съставлява най-голям дял.

Общата концентрация на всички осмотично ефективни частици (= осмоларност) тук е във всеки случай приблизително 300 mosmol/l. Тази стойност е променлива, тъй като клетъчната мембрана е водопропусклива, но не е електролитна. Ако водата се загуби, концентрацията/осмоларността се увеличава.

Във вътреклетъчната течност има фундаментална разлика с извънклетъчната течност по отношение на йонния състав: Тук калиевите йони (K +) и HPO4²-/HP2PO4- (неорганичен фосфат), както и протеините, определят картината. Общата концентрация е около 190 meq на kg клетъчна вода. 7-ми

4. Регулиране на водния и електролитния баланс

Според принципа на хомеостазата живото същество винаги се стреми към вътрешен баланс. Следователно общият баланс на нашия воден баланс трябва да бъде възможно най-балансиран, за да се осигури дългосрочната функционалност на организма.

Със сигурност не случайно ние обикновено приспособяваме приема на вода към нуждите. По-долу такива механизми за контрол ще бъдат разгледани подробно:

4.1. Осморегулация

4.1.1. Усещане за жажда

В предния хипоталамус усещането за жажда се задейства в отговор на промените в гореспоменатата осмоларност. Това засяга преди всичко кръвната плазма. Ако има загуба на вода в това течно пространство, концентрацията на йони (= осмоларност) се увеличава. Тази информация достига до хипоталамуса, който осигурява запас от вода, като се чувства жаден. Равновесието се възстановява. 8-ми

4.1.2. Отделяне на вода

Предният хипоталамус също е отговорен за регулирането на отделянето на вода през бъбреците. И тук осмоларността на кръвната плазма е решаващата контролна променлива. Ако осмоларността се увеличи тук, се образува/освобождава повече адиуретин (ADH), което намалява отделянето на вода през бъбреците. Ако има излишък от вода и произтичащата от това по-ниска осмоларност на плазмата, се постига обратното чрез намалено отделяне на ADH (=> желание за уриниране). 9

4.2. Регулиране на извънклетъчния обем

Регулаторните механизми на извънклетъчния обем са тясно свързани с осморегулацията. Тук трябва да се споменат две регулаторни системи.

4.2.1. Обемни рецептори и регулиране на обема

Рецепторите за обем са разположени близо до сърцето и регистрират централни промени в обема на кръвта, които водят, например, след загуба на кръв (-> по-малък обем) или плазмена инфузия (-> повече обем). В отговор на съответния стимул се активира хипоталамусът, който адаптира усещането за жажда и освобождаването на ADH.

Повишеното освобождаване на ADH ограничава отделянето на урина, което е полезно, ако обемът на кръвта е твърде малък. В същото време хипоталамусът осигурява повишено усещане за жажда в такъв случай. Като цяло тялото има на разположение повече течност, която може да се използва за регулиране на обема на кръвта.

При увеличен обем на кръвта хипоталамусът осигурява ограничено освобождаване на ADH (-> повишено отделяне на урина) и по-малко жажда. В резултат на това тялото губи течност като цяло. Тук може да се възстанови вътрешният баланс, когато излишната кръвна течност се освободи в останалата част на тялото. В същото време обемът на кръвта намалява и хипоталамусът отново нормализира освобождаването на ADH. 10

4.2.2. Ренин-ангиотензин-алдостеронова система

Тази система за регулиране се основава на зависимостта от обема на извънклетъчната течност и нейната концентрация Na + (Na + осмоларност).

Ако например концентрацията на Na + в кръвната плазма спадне, течността, която вече не може да бъде свързана, се премества в по-осмотични области, така че обемът на кръвта и кръвното налягане спадат. В такъв случай се освобождава ренин и в резултат се образува ангиотензин II. Ангиотензин II първоначално увеличава чувството на жажда и също така стимулира освобождаването на алдостерон.

Алдостеронът от своя страна намалява бъбречната екскреция на натрий и вода. Пропорционално обаче се отделя повече вода, отколкото натрий, което води до увеличаване на концентрацията на натрий в извънклетъчната област. При достатъчен прием на течности (което е стимулирано от образуването на ангиотензин II), извънклетъчният обем се увеличава отново (допълнителната абсорбирана вода може да бъде свързана с излишния натрий). В резултат на това обемът на кръвта или кръвното налягане отново се увеличават.

Ако има високо кръвно налягане или предсърдно разтягане, се освобождава атриопептин (ANF), което има обратен ефект.

4.3. Изойонен контрол

По отношение на равновесието на заряда 11 в течните пространства на тялото е важно да се поддържа съотношението на йоните един към друг постоянно. Това става чрез изойонен контрол.

4.3.1. Натриев хлорид

Тези йони се доставят главно на тялото под формата на готварска сол. Идеалната концентрация е максимум около 0,1 g на kg телесно тегло (потта съдържа приблизително 0,1 - 0,4% NaCl). Натриевият хлорид е от особено значение за влиянието върху обема на извънклетъчната течност (вж. Система ренин-ангиотензин-алдостерон).

4.3.2. калий

Калият е особено важен за вътреклетъчната осмоларност. Калиевият баланс се регулира от натриевата и калиевата АТФаза.

4.3.3. Калций и фосфат

Концентрацията на калциеви йони в извънклетъчната течност е особено важна за възбудимостта на невроните и мускулните клетки. Следователно калцият и фосфатът имат голямо значение в областта на двигателните умения и афинитета и ефекта на спортните стимули.

Хомеостазата в тази област се регулира от паращитовидния хормон, както и от калиев цитриол и калцитонин, които не могат и не трябва да бъдат обсъждани в тази работа.

4.3.4. магнезий

Магнезиевите йони (Mg² +) намаляват нервно-мускулната възбудимост, така че на практика са противник на калция. И тук калцитонинът е отговорният фактор за поддържане или възстановяване на баланса.

5. Прекъсвания на домакинствата

Обикновено гореспоменатите регулаторни механизми гарантират, че равновесието във водния или солевия баланс се възстановява възможно най-скоро. Проблем става, когато тези регулаторни системи се провалят. Възможните последици са посочени по-долу:

5.1. вода

Нарушенията на водния баланс 12 могат да доведат до смърт. Физическите/атлетичните, както и умствените постижения са ограничени много по-рано.

Преди всичко прекомерното изпаряване на телесните течности излиза на преден план в спорта. Тази дехидратация играе много по-голяма роля в тази област, отколкото други нарушения на водния баланс поради изпотяването, което е често срещано при спортуване. Например тук трябва да се спомене хиперхидратация, т.е. излишък от вода или увеличаване на обема на водата.

В случай на процеси на дехидратация, силно зависи от извънклетъчната осмоларност дали нарушенията засягат и вътреклетъчното пространство (= тъканни и кръвни клетки).

5.1.1. Хиперосмоларна дехидратация

При намален прием на вода, осмотична диуреза и изпотяване (физическа работа, повишена температура) има загуба на вода или липса на вода. Това е известно като хиперосмоларна дехидратация. Извънклетъчната осмоларност се увеличава с намаляването на извънклетъчния обем (повече NaCl на литър клетъчна вода!). Тази осмоза води до изтегляне на вода от вътреклетъчното пространство. Следователно и двете течни пространства са ограничени. Подобна ситуация има - в зависимост от степента на загуба на вода - различни последици:

От около 20% загуба на вода настъпва така наречената треска за жажда, както и безпокойство и объркване. Има риск от кома и колапс. От приблизително 40% загуба на вода настъпва смърт.

5.1.2. Хипоосмоларна дехидратация

В тази ситуация с дефицит на натрий извънклетъчната осмоларност намалява, тъй като количеството вода остава постоянно. Получената разлика в заряда между извънклетъчното и вътреклетъчното пространство измества водата повече в - по-осмотичните - клетки. Извънклетъчният обем се намалява, докато вътреклетъчният обем се връща към нормалния диапазон след известно време. Излишната вода, която не може да бъде свързана със соли, се отделя.

Другите нарушения на хидратацията и осмоларността вече не трябва да се разглеждат тук - поради липсата им на значение за спортната наука. Вместо това трябва да се разгледа накратко значението на предишния трактат за спортната практика:

6. Практическа значимост

Както вече беше обяснено в началото, балансът солена вода играе роля в спорта просто поради обичайното изпотяване по време на физическа работа.

Трябва да се отбележи, че когато се потите, се губи повече вода, отколкото обикновените солени йони. 13 Следователно останалите електролити се концентрират все повече в съответното течно пространство, когато се потите. Това означава повишена осмоларност.

По този начин водоснабдяването е по-важно от електролита по време на спорт.

Въпреки че хидратацията не винаги е практична по време на физическа активност, за поддържането на ефективността е също толкова важно, колкото и изпотяването:

По време на тежка мускулна работа изпотяването е най-важният регулаторен механизъм за поддържане на до голяма степен постоянна основна телесна температура.Тук топлината се отделя чрез изпаряване на потта.

Например 60-килограмов мъж тича постоянно с 18 км/ч. За да поддържа температурното си равновесие, той трябва да отделя около 900 Kcal на час през телесната повърхност. Това би съответствало на около 1,5 литра вода на час. Потта обаче се изпарява само до около 40%. Съгласно това, топлинните загуби, постигнати с това количество пот, са само около 330 Kcal/час, което увеличава основната телесна температура. 14-ти

При високи температури сърцето достига максимална честота на биене дори в ниски нива на стрес. Ако има и дехидратация от изпотяване, вискозитетът на кръвта (вискозитет на кръвта) се увеличава. Цялата сърдечно-съдова дейност се затруднява. За да може да се изпомпва вискозната кръв, обемът на сърдечния ритъм намалява, докато търсенето на сърдечно-минутния обем остава същото. Съответно, броят на ударите се увеличава допълнително, когато дишането и метаболизмът са затруднени.

Не може да се очаква оптимална производителност при това състояние.

Тази мизерия се увеличава и когато външните температури са високи. Това обаче не се отнася за кратки максимални натоварвания: Тук максималният прием на кислород остава същият като основния критерий за органични характеристики.

От друга страна, повишената външна температура става проблематична в диапазона на издръжливост. От една страна, вече споменатите причини играят роля тук. Освен това, за терморегулация, кожата трябва да бъде снабдена с повече кръв от обикновено, за да се даде възможност за изпотяване. Този увеличен приток на кръв към кожата работи само за сметка на притока на кръв към мускулите. Това има инхибиращ ефективността ефект поради намаляващото по този начин снабдяване с кислород. 15-ти

В случай на натоварване при повишени външни температури се прилагат следните последици за загубите на вода:

1. При дефицит от 2% от телесното тегло (напр. 1,5 л при 70 кг): жажда, умора.
2. При дефицит от 6% (4л при 70кг): жажда, слабост, спазми, спад на кръвното налягане, раздразнителност, .
3. От дефицит на вода от 6% (> 5l при 70 кг): Симптоми като 1. & 2. Както и остър риск от колапс. 16.

Като профилактична мярка е препоръчително да приемате вода на интервали от приблизително 250 ml хладка течност на всеки 15 минути. Поради гореспоменатите причини, съдържанието на сол до 0,3% не трябва да се превишава - но трябва да се цели, за да се свърже течността в тялото. 17 Към напитката могат да се добавят и други електролити и витамини.

Ако следвате тази препоръка, няма какво много да ви попречи да практикувате спортове за издръжливост по здравословен начин.

7. Библиография

1. Clasing, D., Siegfried, I. (Ed.): Спортен медицински преглед и съвети. 2-ро издание, Perimed Fachbuch-Verlagsgesellschaft, Erlangen 1990
2. De Mareés, H., Mester, J.: Sports Physiology II. 2-ро издание, Diesterweg Verlag, Франкфурт/Берлин/Мюнхен 1990
3. De Mareés, H., Mester, J.: Физиология на упражненията III. 2-ро издание,
Diesterweg Verlag, Франкфурт/Берлин/Мюнхен 1991
4. Hollmann W. (Ed.): Централни теми на спортната медицина. 3-то издание, Springer Verlag Berlin/Heidelberg/New York 1986
5. Hollmann, W., Hettinger, Th.: Спортна медицина - основи на индустриалната, тренировъчна и превантивна медицина. 4-то издание, Schattauer Verlag, Щутгарт 1999
6. Thews, G.: Човешка анатомия, физиология, патофизиология. 5-то издание, Щутгарт 1999
7. Weinek, J.: Спортна биология. 6-то издание, Spitta Verlag, Balingen 1998

1 Hollmann, Wildor/Hettinger, Th., 1999. стр. 80

3 Thews, Gerhard, 1990. S, 443

4 или „интраваскуларно“ в Hollmann/Hettinger, 1999