Metabolismo minerale e salino nel corpo umano. Metabolismo del sale marino (fisiologia, ruolo biologico, regolazione, disturbo, definizione)

Il corpo umano è composto per il 70% da acqua, la maggior parte della quale si trova nelle cellule. Poiché nei liquidi del corpo sono disciolti molti elettroliti diversi, il metabolismo dell'acqua e del sale sono così strettamente correlati che è inutile separarli. Il metabolismo del sale marino comprende l'assunzione, la distribuzione, l'assorbimento e l'escrezione dei minerali disciolti nel liquido.

L'acqua proviene dall'ambiente esterno con bevande e alimenti (circa 2 litri al giorno), e si forma anche durante il metabolismo di grassi, proteine ​​e carboidrati (circa mezzo litro al giorno). I minerali necessari per il normale funzionamento di organi e sistemi includono sodio, potassio, calcio, magnesio, cloro e fosfati. Un liquido con sali disciolti viene escreto principalmente attraverso i reni (1,5 litri), i polmoni (mezzo litro), l'intestino (0,2 litri) e la pelle (mezzo litro).

Il principale metodo di regolazione del metabolismo del sale marino è volto a mantenere la costanza dell'ambiente interno del corpo, o l'omeostasi. Succede modo neuroumorale, cioè, in risposta all'eccitazione di alcuni recettori del sistema nervoso, vengono rilasciati ormoni che riducono o aumentano l'escrezione di liquidi dal corpo.

Ce ne sono diversi tipi di recettori coinvolti nel regolamento:

• Recettori volumetrici che rispondono ai cambiamenti del volume intravascolare;
• Osmocettori che percepiscono informazioni sulla pressione osmotica;
• Natriorecettori che determinano la concentrazione di sodio nei mezzi corporei.

L'impulso nervoso dai centri di percezione viene trasmesso alla ghiandola pituitaria e all'ipotalamo, situati nel cervello. In risposta a ciò, diversi tipi di ormoni:

• Ormone antidiuretico(vasopressina), sintetizzata nei neuroni dell'ipotalamo in risposta ad un aumento della concentrazione di ioni sodio e ad un aumento della pressione osmotica del fluido extracellulare. L'ADH agisce sui dotti collettori e sui tubuli distali dei reni. In sua assenza, l'urina non è concentrata e possono essere escreti fino a 20 litri al giorno. Un altro bersaglio dell’azione dell’ADH è la muscolatura liscia. Ad alte concentrazioni si verificano vasospasmo e aumento della pressione.
• Aldosterone- il mineralcorticoide più attivo, si forma nella corteccia surrenale. La sintesi e la secrezione sono stimolate da basse concentrazioni di sodio e alte concentrazioni di potassio. L'aldosterone provoca la sintesi delle proteine ​​di trasporto del sodio e del potassio. Grazie a questi trasportatori, il potassio in eccesso viene eliminato nelle urine e gli ioni sodio vengono trattenuti per riassorbimento nei canali dei nefroni.
• fattore natriuretico atriale, la cui sintesi è influenzata da un aumento della pressione sanguigna, dell'osmolarità del sangue, della frequenza cardiaca, dei livelli di catecolamine. La PNP porta ad un aumento del flusso sanguigno renale, ad un aumento della velocità di filtrazione e dell'escrezione di sodio. Questo ormone abbassa la pressione sanguigna provocando la dilatazione delle arterie periferiche.
• ormone paratiroideo, responsabile del metabolismo del calcio e prodotto dalle ghiandole paratiroidi. Lo stimolo per la secrezione è una diminuzione della concentrazione di calcio nel sangue. Porta ad un maggiore assorbimento di potassio da parte dei reni e dell'intestino e all'escrezione di fosfati.

Le violazioni del metabolismo del sale marino causano ritenzione di liquidi e comparsa di edema o disidratazione. Principale cause includere:

• Disturbi ormonali che portano alla rottura dei reni;
• Assunzione insufficiente o eccessiva di acqua e minerali;
• Perdita di liquidi extrarenali.

Disturbi ormonali associato a sintesi insufficiente o eccessiva di peptidi coinvolti nella regolazione del metabolismo del sale marino.

• diabete insipido si verifica con una mancanza di ormone antidiuretico, nonché con vari disturbi nel sistema di trasmissione del segnale. In questo caso si verifica un'escrezione incontrollata di urina, la disidratazione si sviluppa rapidamente.
• Iperaldosteronismo, che si verifica con i tumori delle ghiandole surrenali, porta alla ritenzione di sodio e liquidi e ad una maggiore escrezione di potassio, magnesio e protoni. Le principali manifestazioni sono ipertensione, edema, debolezza muscolare.

A perdite extrarenali includere vomito, diarrea, sanguinamento. Con una malattia da ustione e una temperatura elevata, una grande quantità di liquido contenente piccole quantità di sodio evapora dalla superficie del corpo. Con l'iperventilazione che si verifica in risposta a varie condizioni patologiche, la perdita d'acqua raggiunge i due litri. Dopo aver assunto diuretici, si verifica una carenza di acqua e potassio.

Come risultato di una violazione del metabolismo dell'acqua-elettrolita, può svilupparsi quanto segue:

• Disidratazione e iperidratazione, che differiscono in base all'osmolarità;
• Iponatremia e ipernatriemia;
• Eccesso e carenza di potassio;
• Violazione dell'assorbimento e dell'escrezione di magnesio e calcio.

Per la diagnosi di violazioni del metabolismo del sale marino vengono utilizzati metodi di laboratorio, dati di esame e anamnesi. In alcuni casi è necessario un esame delle urine.

Il trattamento dei disturbi idrici ed elettrolitici ha lo scopo di eliminare condizioni potenzialmente letali, ripristinare e mantenere l'omeostasi.

Il metabolismo del sale marino comprende il processo di assunzione, ridistribuzione ed escrezione degli elettroliti disciolti nel liquido. I principali ioni contenuti nel corpo sono sodio, potassio, magnesio, calcio. Sono presenti come cloruri o fosfati. L'acqua è distribuita tra lo spazio intracellulare, il plasma sanguigno e il fluido transcellulare (cerebrospinale, oculare, ecc.). La regolazione del metabolismo idrico-elettrolitico è neuro-endocrina e consiste nella produzione di alcuni ormoni in risposta all'irritazione dei recettori periferici. Con vari disturbi si sviluppano iperidratazione e disidratazione, carenza ed eccesso di ioni. Nei casi più gravi, la correzione delle violazioni viene effettuata in ospedale.

Soggetto:Metabolismo salino e minerale

Facoltà: medica e preventiva, medica e preventiva, pediatrica.

Scambio acqua-sale – scambio di acqua ed elettroliti basici del corpo ( Na + , K + , Ca 2+ , Mg 2+ , Cl - , HCO 3 - , H 3 PO 4 ).

elettroliti - sostanze che in soluzione si dissociano in anioni e cationi. Si misurano in mol/l.

Non elettroliti- sostanze che non si dissociano in soluzione (glucosio, creatinina, urea). Si misurano in g/l.

Scambio di minerali - lo scambio di eventuali componenti minerali, compresi quelli che non influenzano i parametri principali del mezzo liquido nel corpo.

Acqua - il componente principale di tutti i fluidi corporei.

Il ruolo biologico dell'acqua

1. L'acqua è un solvente universale per la maggior parte dei composti organici (eccetto i lipidi) e inorganici.
2. L'acqua e le sostanze in essa disciolte creano l'ambiente interno del corpo.
3. L'acqua provvede al trasporto di sostanze ed energia termica in tutto il corpo.
4. Una parte significativa delle reazioni chimiche del corpo avviene nella fase acquosa.
5. L'acqua è coinvolta nelle reazioni di idrolisi, idratazione, disidratazione.
6. Determina la struttura spaziale e le proprietà delle molecole idrofobiche e idrofile.
7. In complesso con GAG, l'acqua svolge una funzione strutturale.

PROPRIETÀ GENERALI DEI LIQUIDI CORPOREI

Tutti i fluidi corporei sono caratterizzati da proprietà comuni: volume, pressione osmotica e valore pH.

Volume.In tutti gli animali terrestri, i liquidi costituiscono circa il 70% del peso corporeo.

La distribuzione dell'acqua nel corpo dipende dall'età, dal sesso, dalla massa muscolare, dal fisico e dal contenuto di grasso. Il contenuto di acqua nei vari tessuti è così distribuito: polmoni, cuore e reni (80%), muscoli scheletrici e cervello (75%), pelle e fegato (70%), ossa (20%), tessuto adiposo (10%) . In generale, le persone magre hanno meno grassi e più acqua. Negli uomini l'acqua rappresenta il 60%, nelle donne il 50% del peso corporeo. Le persone anziane hanno più grasso e meno muscoli. In media, il corpo di uomini e donne di età superiore ai 60 anni contiene rispettivamente il 50% e il 45% di acqua.

Con la completa privazione dell'acqua, la morte avviene dopo 6-8 giorni, quando la quantità di acqua nel corpo diminuisce del 12%.

Tutti i fluidi corporei sono suddivisi in pool intracellulari (67%) ed extracellulari (33%).

pool extracellulare (spazio extracellulare) è costituito da:

1. fluido intravascolare;

2. Fluido interstiziale (intercellulare);

3. Liquido transcellulare (liquido delle cavità pleurica, pericardica, peritoneale e dello spazio sinoviale, liquido cerebrospinale e intraoculare, secrezione del sudore, delle ghiandole salivari e lacrimali, secrezione del pancreas, del fegato, della cistifellea, del tratto gastrointestinale e delle vie respiratorie).

Tra le vasche avviene un intenso scambio di liquidi. Il movimento dell'acqua da un settore all'altro avviene quando cambia la pressione osmotica.

Pressione osmotica - È la pressione esercitata da tutte le sostanze disciolte nell'acqua. La pressione osmotica del liquido extracellulare è determinata principalmente dalla concentrazione NaCl.

I fluidi extracellulari e intracellulari differiscono significativamente nella composizione e nella concentrazione dei singoli componenti, ma la concentrazione totale totale delle sostanze osmoticamente attive è approssimativamente la stessa.

pHè il logaritmo decimale negativo della concentrazione di protoni. Il valore del pH dipende dall'intensità della formazione di acidi e basi nel corpo, dalla loro neutralizzazione mediante sistemi tampone e dalla rimozione dal corpo con urina, aria espirata, sudore e feci.

A seconda delle caratteristiche del metabolismo, il valore del pH può differire notevolmente sia all'interno delle cellule di diversi tessuti che nei diversi compartimenti della stessa cellula (acidità neutra nel citosol, fortemente acido nei lisosomi e nello spazio intermembrana dei mitocondri). Nel fluido intercellulare di vari organi e tessuti e nel plasma sanguigno, il valore del pH, così come la pressione osmotica, è un valore relativamente costante.

REGOLAZIONE DELL'EQUILIBRIO ACQUA-SALE DEL CORPO

Nel corpo, l'equilibrio idrosalino dell'ambiente intracellulare è mantenuto dalla costanza del fluido extracellulare. A sua volta, l'equilibrio salino del liquido extracellulare viene mantenuto attraverso il plasma sanguigno con l'aiuto degli organi ed è regolato dagli ormoni.

1. Organi regolatori del metabolismo salino

L'assunzione di acqua e sali nel corpo avviene attraverso il tratto gastrointestinale, questo processo è controllato dalla sete e dall'appetito di sale. La rimozione dell'acqua e dei sali in eccesso dal corpo viene effettuata dai reni. Inoltre, l'acqua viene rimossa dal corpo attraverso la pelle, i polmoni e il tratto gastrointestinale.

Equilibrio idrico nel corpo

Per il tratto gastrointestinale, la pelle e i polmoni, l'escrezione di acqua è un processo collaterale che si verifica come risultato delle loro funzioni principali. Ad esempio, il tratto gastrointestinale perde acqua quando sostanze non digerite, prodotti metabolici e xenobiotici vengono espulsi dal corpo. I polmoni perdono acqua durante la respirazione e la pelle durante la termoregolazione.

I cambiamenti nel lavoro dei reni, della pelle, dei polmoni e del tratto gastrointestinale possono portare a una violazione dell'omeostasi del sale marino. Ad esempio, in un clima caldo, per mantenere la temperatura corporea, la pelle aumenta la sudorazione e, in caso di avvelenamento, vomito o diarrea si verificano dal tratto gastrointestinale. Come risultato della maggiore disidratazione e della perdita di sali nel corpo, si verifica una violazione dell'equilibrio del sale marino.

2. Ormoni che regolano il metabolismo del sale marino

Vasopressina

Ormone antidiuretico (ADH) o vasopressina - un peptide con peso molecolare di circa 1100 D, contenente 9 AA collegati da un ponte disolfuro.

L'ADH viene sintetizzato nei neuroni dell'ipotalamo e trasportato alle terminazioni nervose dell'ipofisi posteriore (neuroipofisi).

L'elevata pressione osmotica del fluido extracellulare attiva gli osmocettori dell'ipotalamo, provocando impulsi nervosi che vengono trasmessi alla ghiandola pituitaria posteriore e provocano il rilascio di ADH nel flusso sanguigno.

L'ADH agisce attraverso 2 tipi di recettori: V 1 e V 2 .

Il principale effetto fisiologico dell'ormone si realizza attraverso i recettori V 2, che si trovano sulle cellule dei tubuli distali e dei dotti collettori, che sono relativamente impermeabili alle molecole d'acqua.

L'ADH attraverso i recettori V 2 stimola il sistema dell'adenilato ciclasi, di conseguenza vengono fosforilate le proteine ​​che stimolano l'espressione del gene della proteina di membrana - acquaporina-2 . L'acquaporina-2 è incorporata nella membrana apicale delle cellule, formando canali d'acqua al suo interno. Attraverso questi canali l'acqua viene riassorbita per diffusione passiva dalle urine nello spazio interstiziale e l'urina si concentra.

In assenza di ADH, l'urina non è concentrata (densità<1010г/л) и может выделяться в очень больших количествах (>20l/giorno), che porta alla disidratazione del corpo. Questo stato si chiama diabete insipido .

Le cause del deficit di ADH e del diabete insipido sono: difetti genetici nella sintesi di prepro-ADH nell'ipotalamo, difetti nell'elaborazione e nel trasporto di proADH, danni all'ipotalamo o alla neuroipofisi (ad es., a seguito di lesione cerebrale traumatica, tumore , ischemia). Il diabete insipido nefrogenico si verifica a causa di una mutazione nel gene del recettore dell'ADH di tipo V 2.

I recettori V 1 sono localizzati nelle membrane dei vasi SMC. L'ADH attraverso i recettori V 1 attiva il sistema dell'inositolo trifosfato e stimola il rilascio di Ca 2+ dall'ER, che stimola la contrazione dei vasi SMC. L'effetto vasocostrittore dell'ADH è evidente ad alte concentrazioni di ADH.

Ormone natriuretico (fattore natriuretico atriale, PNF, atriopeptina)

Il PNP è un peptide contenente 28 AA con 1 ponte disolfuro, sintetizzato principalmente nei cardiomiociti atriali.

La secrezione di PNP è stimolata principalmente dall'aumento della pressione sanguigna, nonché dall'aumento della pressione osmotica plasmatica, della frequenza cardiaca e della concentrazione di catecolamine e glucocorticoidi nel sangue.

Il PNP agisce attraverso il sistema della guanilato ciclasi, attivando la proteina chinasi G.

Nei reni, il PNP dilata le arteriole afferenti, aumentando il flusso sanguigno renale, la velocità di filtrazione e l'escrezione. Na+.

Nelle arterie periferiche, la PNP riduce il tono della muscolatura liscia, che dilata le arteriole e abbassa la pressione sanguigna. Inoltre, il PNP inibisce il rilascio di renina, aldosterone e ADH.

Sistema renina-angiotensina-aldosterone

Renina

Renina - un enzima proteolitico prodotto dalle cellule iuxtaglomerulari situate lungo le arteriole afferenti (che portano) del corpuscolo renale. La secrezione di renina è stimolata da un calo di pressione nelle arteriole afferenti del glomerulo, causato da una diminuzione della pressione sanguigna e da una diminuzione della concentrazione di Na+. La secrezione di renina è facilitata anche da una diminuzione degli impulsi provenienti dai barocettori atriali e arteriosi a seguito della diminuzione della pressione sanguigna. La secrezione di renina è inibita dall'angiotensina II, alta pressione sanguigna.

Nel sangue, la renina agisce sull'angiotensinogeno.

Angiotensinogeno - α 2 -globulina, da 400 AA. La formazione di angiotensinogeno avviene nel fegato ed è stimolata dai glucocorticoidi e dagli estrogeni. La renina idrolizza il legame peptidico nella molecola dell'angiotensinogeno, scindendo da essa il decapeptide N-terminale - angiotensina I senza attività biologica.

Sotto l'azione dell'enzima di conversione dell'antiotensina (ACE) (carbossidipeptidil peptidasi) delle cellule endoteliali, dei polmoni e del plasma sanguigno, 2 AA vengono rimossi dal C-terminale dell'angiotensina I e formati angiotensina II (ottapeptide).

Angiotensina II

Angiotensina II funziona attraverso il sistema di inositolo trifosfato delle cellule della zona glomerulare della corteccia surrenale e SMC. L'angiotensina II stimola la sintesi e la secrezione di aldosterone da parte delle cellule della zona glomerulare della corteccia surrenale. Elevate concentrazioni di angiotensina II causano una grave vasocostrizione delle arterie periferiche e aumentano la pressione sanguigna. Inoltre, l'angiotensina II stimola il centro della sete nell'ipotalamo e inibisce la secrezione di renina nei reni.

L'angiotensina II viene idrolizzata dalle aminopeptidasi in angiotensina III (un eptapeptide, con attività angiotensina II, ma avente una concentrazione 4 volte inferiore), che viene poi idrolizzato dalle angiotensinasi (proteasi) ad AA.

Aldosterone

Aldosterone - un mineralcorticosteroide attivo sintetizzato dalle cellule della zona glomerulare della corteccia surrenale.

Viene stimolata la sintesi e la secrezione di aldosterone angiotensina II , bassa concentrazione di Na+ e alta concentrazione di K+ nel plasma, ACTH, prostaglandine. La secrezione di aldosterone è inibita da una bassa concentrazione di K+.

I recettori dell'aldosterone si trovano sia nel nucleo che nel citosol della cellula. L'aldosterone induce la sintesi di: a) proteine ​​trasportatrici del Na+ che trasferiscono il Na+ dal lume del tubulo alla cellula epiteliale del tubulo renale; b) Na+,K+ -ATP-asi c) proteine ​​trasportatrici K+, che trasportano il K+ dalle cellule del tubulo renale all'urina primaria; d) enzimi TCA mitocondriali, in particolare citrato sintasi, che stimolano la formazione di molecole di ATP necessarie per il trasporto attivo degli ioni.

Di conseguenza, l’aldosterone stimola il riassorbimento di Na+ nei reni, che provoca la ritenzione di NaCl nel corpo e aumenta la pressione osmotica.

L'aldosterone stimola la secrezione di K+, NH4+ nei reni, nelle ghiandole sudoripare, nella mucosa intestinale e nelle ghiandole salivari.

Il ruolo del sistema RAAS nello sviluppo dell'ipertensione

L'iperproduzione degli ormoni RAAS provoca un aumento del volume del fluido circolante, della pressione osmotica e arteriosa e porta allo sviluppo dell'ipertensione.

Un aumento della renina si verifica, ad esempio, nell'aterosclerosi delle arterie renali, che si verifica negli anziani.

ipersecrezione di aldosterone iperaldosteronismo nasce per diversi motivi.

causa di iperaldosteronismo primario (La sindrome di Conn ) in circa l'80% dei pazienti è presente un adenoma delle ghiandole surrenali, in altri casi - ipertrofia diffusa delle cellule della zona glomerulare che producono aldosterone.

Nell'iperaldosteronismo primario, l'eccesso di aldosterone aumenta il riassorbimento di Na+ nei tubuli renali, che funge da stimolo per la secrezione di ADH e la ritenzione idrica da parte dei reni. Inoltre, l'escrezione di ioni K+ viene migliorata, Mg2+ e H+.

Di conseguenza, sviluppare: 1). ipernatriemia che causa ipertensione, ipervolemia ed edema; 2). ipokaliemia che porta a debolezza muscolare; 3). carenza di magnesio e 4). lieve alcalosi metabolica.

Iperaldosteronismo secondario molto più comune dell'originale. Può essere associato a insufficienza cardiaca, malattia renale cronica e tumori secernenti renina. I pazienti hanno livelli elevati di renina, angiotensina II e aldosterone. I sintomi clinici sono meno pronunciati rispetto all'aldosteronesi primaria.

METABOLISMO DEL CALCIO, DEL MAGNESIO, DEL FOSFORO

Funzioni del calcio nel corpo:

1. Mediatore intracellulare di numerosi ormoni (sistema dell'inositolo trifosfato);
2. Partecipa alla generazione di potenziali d'azione nei nervi e nei muscoli;
3. Partecipa alla coagulazione del sangue;
4. Avvia la contrazione muscolare, la fagocitosi, la secrezione di ormoni, neurotrasmettitori, ecc.;
5. Partecipa alla mitosi, all'apoptosi e alla necrobiosi;
6. Aumenta la permeabilità della membrana cellulare agli ioni potassio, influenza la conduttività del sodio delle cellule, il funzionamento delle pompe ioniche;
7. Coenzima di alcuni enzimi;

Funzioni del magnesio nel corpo:

1. È un coenzima di molti enzimi (transchetolasi (PFS), glucosio-6f deidrogenasi, 6-fosfogluconato deidrogenasi, gluconolattone idrolasi, adenilato ciclasi, ecc.);
2. Componente inorganico delle ossa e dei denti.

Funzioni del fosfato nel corpo:

1. Componente inorganico di ossa e denti (idrossiapatite);
2. Incluso nei lipidi (fosfolipidi, sfingolipidi);
3. Incluso nei nucleotidi (DNA, RNA, ATP, GTP, FMN, NAD, NADP, ecc.);
4. Fornisce uno scambio energetico da allora. forma legami macroergici (ATP, creatina fosfato);
5. Fa parte delle proteine ​​(fosfoproteine);
6. Incluso nei carboidrati (glucosio-6f, fruttosio-6f, ecc.);
7. Regola l'attività degli enzimi (reazioni di fosforilazione / defosforilazione degli enzimi, fa parte dell'inositolo trifosfato - un componente del sistema dell'inositolo trifosfato);
8. Partecipa al catabolismo delle sostanze (reazione di fosforolisi);
9. Regola KOS da allora. forma un tampone fosfato. Neutralizza ed elimina i protoni nelle urine.

Distribuzione di calcio, magnesio e fosfati nel corpo

Un adulto contiene in media 1000 g di calcio:

1. Ossa e denti contengono il 99% di calcio. Nelle ossa, il 99% del calcio è sotto forma di idrossiapatite scarsamente solubile [Ca 10 (PO 4) 6 (OH) 2 H 2 O] e l'1% è sotto forma di fosfati solubili;
2. Liquido extracellulare 1%. Il calcio nel plasma sanguigno è presentato come: a). ioni Ca 2+ liberi (circa 50%); B). Ioni Ca 2+ legati alle proteine, principalmente albumina (45%); c) complessi di calcio non dissocianti con citrato, solfato, fosfato e carbonato (5%). Nel plasma sanguigno, la concentrazione di calcio totale è 2,2-2,75 mmol / l e ionizzata - 1,0-1,15 mmol / l;
3. Il liquido intracellulare contiene 10.000-100.000 volte meno calcio del liquido extracellulare.

In un corpo adulto contiene circa 1 kg di fosforo:

1. Ossa e denti contengono l'85% di fosforo;
2. Fluido extracellulare - 1% di fosforo. Nel siero del sangue, la concentrazione di fosforo inorganico è 0,81-1,55 mmol / l, fosforo dei fosfolipidi 1,5-2 g / l;
3. Fluido intracellulare - 14% fosforo.

La concentrazione di magnesio nel plasma sanguigno è 0,7-1,2 mmol / l.

Lo scambio di calcio, magnesio e fosfati nel corpo

Con il cibo al giorno, dovrebbe essere fornito calcio - 0,7-0,8 g, magnesio - 0,22-0,26 g, fosforo - 0,7-0,8 g. Il calcio è scarsamente assorbito del 30-50%, il fosforo è ben assorbito del 90%.

Oltre al tratto gastrointestinale, calcio, magnesio e fosforo entrano nel plasma sanguigno dal tessuto osseo durante il suo riassorbimento. Lo scambio tra plasma sanguigno e tessuto osseo per il calcio è 0,25-0,5 g / giorno, per il fosforo - 0,15-0,3 g / giorno.

Calcio, magnesio e fosforo vengono escreti dal corpo attraverso i reni con l'urina, attraverso il tratto gastrointestinale con le feci e attraverso la pelle con il sudore.

regolamentazione dei cambi

I principali regolatori del metabolismo del calcio, magnesio e fosforo sono l'ormone paratiroideo, il calcitriolo e la calcitonina.

Paratormone

Paratormone (PTH) - un polipeptide, di 84 AA (circa 9,5 kD), viene sintetizzato nelle ghiandole paratiroidi.

La secrezione dell'ormone paratiroideo è stimolata da una bassa concentrazione di Ca 2+, Mg2+ e l'elevata concentrazione di fosfati, inibisce la vitamina D 3 .

La velocità di degradazione dell'ormone diminuisce a basse concentrazioni di Ca 2+ e aumenta quando le concentrazioni di Ca 2+ sono elevate.

L'ormone paratiroideo agisce ossa e reni . Stimola la secrezione degli osteoblasti fattore di crescita insulino-simile 1 e citochine che aumentano l’attività metabolica osteoclasti . Produzione accelerata di osteoclasti fosfatasi alcalina e collagenasi , che causano la rottura della matrice ossea, con conseguente mobilitazione di Ca 2+ e fosfati dall'osso nel fluido extracellulare.

Nei reni, l’ormone paratiroideo stimola il riassorbimento di Ca2+, Mg2+ nei tubuli contorti distali e riduce il riassorbimento del fosfato.

L'ormone paratiroideo induce la sintesi calcitriolo (1,25(OH)2D3).

Di conseguenza, l'ormone paratiroideo nel plasma sanguigno aumenta la concentrazione di Ca 2+ e Mg2+ e riduce la concentrazione di fosfati.

iperparatiroidismo

Con iperparatiroidismo primario (1:1000) il meccanismo di soppressione della secrezione dell'ormone paratiroideo in risposta all'ipercalcemia viene interrotto. Le cause possono essere un tumore (80%), un'iperplasia diffusa o un cancro (meno del 2%) della ghiandola paratiroidea.

L’iperparatiroidismo provoca:

1. distruzione ossea , durante la mobilitazione di calcio e fosfati da essi. Aumenta il rischio di fratture della colonna vertebrale, dei femori e delle ossa dell'avambraccio;

2. ipercalcemia , con aumento del riassorbimento del calcio nei reni. L'ipercalcemia porta ad una diminuzione dell'eccitabilità neuromuscolare e dell'ipotensione muscolare. I pazienti sviluppano debolezza generale e muscolare, affaticamento e dolore in alcuni gruppi muscolari;

3. formazione di calcoli renali con un aumento della concentrazione di fosfato e Ca 2+ nei tubuli renali;

4. iperfosfaturia e ipofosfatemia , con una diminuzione del riassorbimento del fosfato nei reni;

Iperparatiroidismo secondario si verifica nell'insufficienza renale cronica e nella carenza di vitamina D3.

Nell'insufficienza renale, la formazione di calcitriolo viene inibita, il che interrompe l'assorbimento del calcio nell'intestino e porta a ipocalcemia . L'iperparatiroidismo si verifica in risposta all'ipocalcemia, ma l'ormone paratiroideo non è in grado di normalizzare il livello di calcio nel plasma sanguigno. A volte c'è iperfostatemia. Come risultato della maggiore mobilizzazione del calcio dal tessuto osseo, si sviluppa l'osteoporosi.

Ipoparatiroidismo

L'ipoparatiroidismo è causato dall'insufficienza delle ghiandole paratiroidi ed è accompagnato da ipocalcemia. L'ipocalcemia provoca un aumento della conduzione neuromuscolare, attacchi di convulsioni toniche, convulsioni dei muscoli respiratori e del diaframma e laringospasmo.

Calcitriolo

Il calcitriolo è sintetizzato dal colesterolo.

1. Nella pelle sotto l'influenza Radiazione UV la maggior parte del colecalciferolo (vitamina D 3) è formato da 7-deidrocolesterolo. Una piccola quantità di vitamina D3 proviene dal cibo. Il colecalciferolo si lega a una specifica proteina legante la vitamina D (transcalciferina), entra nel flusso sanguigno e viene trasportato al fegato.

2. nel fegato 25-idrossilasi idrossila il colecalciferolo in calcidiolo (25-idrossicolecalciferolo, 25(OH)D 3). La proteina legante D trasporta il calcidiolo ai reni.

3. Nei reni, mitocondriale 1α-idrossilasi idrossila il calcidiolo in calcitriolo (1,25(OH) 2 D 3), la forma attiva della vitamina D 3 . Induce il paratormone 1α-idrossilasi.

La sintesi del calcitriolo stimola l'ormone paratiroideo, basse concentrazioni di fosfati e Ca 2+ (attraverso l'ormone paratiroideo) nel sangue.

La sintesi del calcitriolo inibisce l'ipercalcemia, la attiva 24α-idrossilasi , che converte il calcidiolo nel metabolita inattivo 24,25(OH) 2 D 3 , mentre di conseguenza non si forma calcitriolo attivo.

Il calcitriolo colpisce l'intestino tenue, i reni e le ossa.

Calcitriolo:

1. nelle cellule intestinali induce la sintesi di proteine ​​che trasportano Ca 2+, che forniscono l'assorbimento di Ca 2+, Mg 2+ e fosfati;

2. nei tubuli distali dei reni stimola il riassorbimento di Ca 2+, Mg 2+ e fosfati;

3. a un basso livello di Ca 2+ aumenta il numero e l'attività degli osteoclasti, che stimola l'osteolisi;

4. con un basso livello di ormone paratiroideo, stimola l'osteogenesi.

Di conseguenza, il calcitriolo aumenta la concentrazione di Ca 2+ nel plasma sanguigno, Mg 2+ e fosfati.

Con una carenza di calcitriolo, la formazione di cristalli di fosfato di calcio amorfo e idrossiapatite nel tessuto osseo viene interrotta, il che porta allo sviluppo di rachitismo e osteomalacia.

Rachitismo - una malattia infantile associata ad un'insufficiente mineralizzazione del tessuto osseo.

Cause del rachitismo: mancanza di vitamina D 3, calcio e fosforo nella dieta, alterato assorbimento della vitamina D 3 nell'intestino tenue, ridotta sintesi di colecalciferolo a causa della carenza di luce solare, difetto dell'1a-idrossilasi, difetto dei recettori del calcitriolo nelle cellule bersaglio. Una diminuzione della concentrazione di Ca 2+ nel plasma sanguigno stimola la secrezione dell'ormone paratiroideo che, attraverso l'osteolisi, provoca la distruzione del tessuto osseo.

Con il rachitismo vengono colpite le ossa del cranio; il torace, insieme allo sterno, sporge in avanti; le ossa tubolari e le articolazioni delle braccia e delle gambe sono deformate; lo stomaco cresce e sporge; sviluppo motorio ritardato. I modi principali per prevenire il rachitismo sono una corretta alimentazione e una sufficiente insolazione.

Calcitonina

La calcitonina è un polipeptide costituito da 32 AA con un legame disolfuro, secreto dalle cellule K parafollicolari della ghiandola tiroidea o dalle cellule C delle ghiandole paratiroidi.

La secrezione di calcitonina è stimolata da un'elevata concentrazione di Ca 2+ e glucagone e inibita da una bassa concentrazione di Ca 2+.

Calcitonina:

1. inibisce l'osteolisi (riducendo l'attività degli osteoclasti) e inibisce il rilascio di Ca 2+ dall'osso;

2. nei tubuli renali inibisce il riassorbimento di Ca 2+, Mg 2+ e fosfati;

3. inibisce la digestione nel tratto gastrointestinale,

Cambiamenti nel livello di calcio, magnesio e fosfati in varie patologie

Una diminuzione della concentrazione di Ca 2+ nel plasma sanguigno si osserva con:

1. gravidanza;
2. distrofia alimentare;
3. rachitismo nei bambini;
4. pancreatite acuta;
5. blocco dei dotti biliari, steatorrea;
6. insufficienza renale;
7. infusione di sangue citrato;

Un aumento della concentrazione di Ca 2+ nel plasma sanguigno si osserva con:

1. fratture ossee;
2. poliartrite;
3. mielomi multipli;
4. metastasi di tumori maligni nell'osso;
5. un sovradosaggio di vitamina D e Ca 2+;
6. ittero meccanico;

Una diminuzione della concentrazione di fosfati nel plasma sanguigno si osserva con:

1. rachitismo;
2. iperfunzione delle ghiandole paratiroidi;
3. osteomalacia;
4. acidosi renale

Un aumento della concentrazione di fosfati nel plasma sanguigno si osserva con:

1. ipofunzione delle ghiandole paratiroidi;
2. un sovradosaggio di vitamina D;
3. insufficienza renale;
4. chetoacidosi diabetica;
5. mieloma multiplo;
6. osteolisi.

La concentrazione di magnesio è spesso proporzionale alla concentrazione di potassio e dipende da cause comuni.

Aumentare la concentrazione mg 2+ nel plasma sanguigno si osserva quando:

1. rottura dei tessuti;
2. infezioni;
3. uremia;
4. acidosi diabetica;
5. tireotossicosi;
6. alcolismo cronico.

Il ruolo degli oligoelementi: mg 2+ , Mn 2+ , co, Cu, Fe 2+ , Fe 3+ , Ni, Mo, Se, J. Il valore della ceruloplasmina, la malattia di Konovalov-Wilson.

Manganese-cofattore delle aminoacil-tRNA sintetasi.

Ruolo biologico N / a + , Cl - , K + , HCO 3 - - i principali elettroliti, l'importanza nella regolazione della CBS. Scambio e ruolo biologico. Differenza anionica e sua correzione.

Metalli pesanti (piombo, mercurio, rame, cromo, ecc.), loro effetti tossici.

Aumento del contenuto di cloruri nel siero del sangue : disidratazione, insufficienza renale acuta, acidosi metabolica dopo diarrea e perdita di bicarbonato, alcalosi respiratoria, trauma cranico, ipofunzione surrenalica, con uso prolungato di corticosteroidi, diuretici tiazidici, iperaldosteronismo, malattia di Cusheng.

Diminuzione del contenuto di cloruri nel siero del sangue : alcalosi ipocloremica (dopo vomito), acidosi respiratoria, sudorazione eccessiva, nefrite con perdita di sali (riassorbimento compromesso), trauma cranico, condizione caratterizzata da aumento del volume del liquido extracellulare, calite ulcerosa, morbo di Addison (ipoaldosteronismo).

Aumento dell'escrezione di cloruri nelle urine : ipoaldosteronismo (morbo di Addison), nefrite con perdita di sale, aumento dell'assunzione di sale, trattamento con diuretici.

Diminuzione dell'escrezione di cloruri nelle urine : Perdita di cloruri durante vomito, diarrea, malattia di Cushing, insufficienza renale allo stadio terminale, ritenzione di sali durante la formazione di edema.

L'escrezione di calcio nelle urine è normalmente di 2,5-7,5 mmol / giorno.

Aumentare il contenuto di calcio nel siero del sangue : iperparatiroidismo, metastasi tumorali nel tessuto osseo, mieloma multiplo, ridotto rilascio di calcitonina, sovradosaggio di vitamina D, tireotossicosi.

Diminuzione dei livelli di calcio nel siero : ipoparatiroidismo, aumento del rilascio di calcitonina, ipovitaminosi D, alterato riassorbimento a livello renale, trasfusione massiva di sangue, ipoalbunemia.

Aumento dell'escrezione di calcio nelle urine : esposizione prolungata alla luce solare (ipervitaminosi D), iperparatiroidismo, metastasi tumorali nel tessuto osseo, alterato riassorbimento nei reni, tireotossicosi, osteoporosi, trattamento con glucocorticoidi.

Diminuzione dell'escrezione di calcio nelle urine : ipoparatiroidismo, rachitismo, nefrite acuta (difficoltà di filtrazione nei reni), ipotiroidismo.

Aumentare il contenuto di ferro nel siero del sangue : anemia aplastica ed emolitica, emocromatosi, epatite acuta e steatosi, cirrosi epatica, talassemia, trasfusioni ripetute.

Diminuzione del contenuto di ferro nel siero : anemia da carenza di ferro, infezioni acute e croniche, tumori, malattie renali, perdite di sangue, gravidanza, alterato assorbimento del ferro a livello intestinale.

Il normale funzionamento dell'intero organismo dipende dall'interazione coordinata del complesso di processi che si verificano al suo interno. Uno di questi processi è la fornitura dello scambio acqua-sale. Se l'equilibrio viene disturbato, si osservano varie malattie e il benessere generale di una persona peggiora. Inoltre, più in dettaglio su quale sia l'equilibrio salino del corpo umano, qual è la sua violazione, come viene ripristinato, quali sono i sintomi, quali farmaci sono necessari per questo e che tipo di aiuto può essere fornito a un persona a casa in queste condizioni.

Qual è l'equilibrio del sale marino?

L'equilibrio sale-acqua è un complesso di processi interagenti nel corpo: l'assunzione di sali (negli elettroliti) e di acqua, la loro assimilazione, distribuzione e successiva escrezione. Nelle persone sane esiste un equilibrio tra i volumi di consumo e l'escrezione di liquidi in un giorno. E se l'assunzione di sali e liquidi viene effettuata direttamente con il cibo (sia solido che liquido), vengono espulsi in diversi modi:

Con l'urina
- con il sudore
- con volume d'aria espirata
- con le feci.

I principali componenti degli elettroliti responsabili della salute umana sono calcio, ferro, magnesio, rame, zinco, zolfo, cobalto, cloro, fosforo, iodio, fluoro e altri. Gli elettroliti sono molto importanti per l'uomo, sono ioni che trasportano una carica elettrica accumulando impulsi elettrici. Questi impulsi attraversano ogni cellula dei tessuti muscolari e dei nervi (e anche del cuore) e controllano il livello di acidità, entrando nel sangue umano.

Quando si verifica una violazione dell'equilibrio del sale marino nel corpo?

A seconda di vari fattori, alcuni indicatori potrebbero cambiare, ma in generale il saldo dovrebbe rimanere lo stesso ottimale. Ad esempio, con cambiamenti di temperatura nell'ambiente o nel corpo, con un cambiamento nell'intensità dell'attività, con diete e cambiamenti nella dieta. Quindi, la violazione può manifestarsi in due forme: disidratazione e iperidratazione.

La disidratazione, o in altre parole, la disidratazione, si verifica a causa di un insufficiente apporto di liquidi dagli elettroliti (o quando vengono abbondantemente escreti dal corpo): allenamento intenso, uso di diuretici, mancanza di liquidi con il cibo, dieta. La disidratazione porta ad un deterioramento dell'emocromo, al suo ispessimento e alla perdita di emodinamica. Di conseguenza, il lavoro del sistema cardiovascolare, circolatorio e altri viene interrotto. Con una carenza sistematica di liquidi, sono possibili malattie del sistema cardiovascolare e di altri sistemi. Se il deficit idrico è superiore al 20%, una persona potrebbe morire.

L'iperidratazione - o intossicazione da acqua - è una violazione del WSB, in cui l'ingresso di liquidi ed elettroliti nel corpo è irragionevolmente grande, ma non vengono rilasciati. Consumando una quantità eccessiva di acqua, le cellule si gonfiano, a seguito della quale la pressione nelle cellule diminuisce, iniziano le convulsioni e l'eccitazione dei centri nervosi.

La formazione di elettroliti e ioni minerali non avviene nel corpo, quindi, per equilibrio, vi entrano esclusivamente con il cibo. Per mantenere un equilibrio idrosalino ottimale è necessario consumare al giorno 130 mmol di cloro e sodio, circa 75 mmol di potassio, 25 mmol di fosforo e circa 20 mmol di altre sostanze.

Come si manifesta una violazione dell'equilibrio del sale marino, quali sintomi lo indicano?

Lo squilibrio può essere notato da vari sintomi. Prima di tutto c'è la sete, c'è una diminuzione delle prestazioni mentali e fisiche. Si manifesta un generale deterioramento del benessere: a causa dell'ispessimento della consistenza del sangue, possono comparire ipotensione, ipertensione e distonia vegetativa-vascolare.

Esternamente, qualsiasi violazione del metabolismo del sale marino può essere vista dal gonfiore degli arti, sul viso o in tutto il corpo. Gravi violazioni dei processi metabolici possono essere fatali se la persona non viene aiutata. Vale la pena prestare attenzione al fatto che i viaggi in bagno senza l'uso di prodotti diuretici o il consumo eccessivo di alcol sono diventati più frequenti o, al contrario, troppo rari.

Con le violazioni, otterrai capelli secchi e danneggiati, la loro fragilità aumenta, le unghie e la pelle diventano pallide o giallastre.

Come correggere il ripristino dell'equilibrio salino, quali farmaci aiutano in questo?

Lo squilibrio nel corpo può essere corretto in diversi modi. Attualmente utilizzato:

Metodo farmacologico (utilizzando i farmaci Regidron, Gluxolan, Gastrolit e per bambini - Oralit e Pedialyt). Si tratta di soluzioni saline efficaci che trattengono l'acqua nel corpo; oltre a loro vengono nominati i complessi minerali Duovit, Biotech Vitabolik, Vitrum.

Chimico: questo metodo prevede solo la ricezione di formulazioni in polvere con sali. Sono efficaci nella perdita di liquidi durante avvelenamento, malattie del fegato e diabete, dissenteria, colera;

Ambulatorio: il metodo prevede il ricovero ospedaliero, necessario per il monitoraggio continuo del medico e l'introduzione di soluzioni acqua-saline tramite contagocce;

Dieta: per riportare una persona alla salute normale e ripristinare l'equilibrio salino, è necessario affrontare il programma in modo strettamente individuale. Ma esistono anche regole generali, ad esempio, relative al consumo obbligatorio di 2-3 litri di acqua pulita ordinaria al giorno. Questo volume non include tè, caffè o succhi con bevande. Per ogni chilogrammo di peso corporeo dovrebbero esserci almeno 30 ml di liquidi. Puoi aggiungere sale normale all'acqua (otterrai una soluzione di cloruro di sodio).

Il sale comune può essere sostituito con sale marino o iodato. Ma il suo utilizzo non deve essere illimitato e incontrollato. Per ogni litro d'acqua non è possibile aggiungere più di 1,5 grammi.

È necessario aggiungere alla dieta alimenti contenenti oligoelementi utili: zinco, selenio, potassio, magnesio, calcio. Per ripristinare l'equilibrio salino, dovrai innamorarti di albicocche e prugne secche, uvetta e albicocche, nonché succhi freschi di ciliegia e pesca.

Se la violazione del WSB si è verificata a causa di insufficienza cardiaca, non dovresti bere immediatamente grandi quantità di acqua all'improvviso. Inizialmente sono consentiti 100 ml alla volta e non è necessario aggiungere sale ai liquidi e al cibo. Il gonfiore inizierà a passare, ma per questo dovrai anche assumere diuretici rigorosamente sotto la supervisione di un medico, in modo da non provocare una violazione ancora maggiore nel corpo.

Come ripristinare l'equilibrio salino nel corpo con i rimedi popolari?

Saranno richiesti prodotti sempre disponibili. Ricetta uno: mescolare due banane, due tazze di fragole o polpa di anguria, aggiungere il succo di mezzo limone e un cucchiaino di sale senza scivolo. Versare il tutto in un frullatore e versare un bicchiere di ghiaccio. Il cocktail risultante reintegra perfettamente gli elettroliti persi dal corpo.

Se gli ingredienti necessari non erano a portata di mano e c'è urgente bisogno di aiuto, prepariamo la seguente soluzione: versare un cucchiaio di zucchero (può essere sostituito con stevia), sale e anche un cucchiaino di sale in un litro di acqua bollita refrigerata . Bere non più di due cucchiai alla volta ogni 15-20 minuti. È necessario bere non più di 200 ml di tale soluzione al giorno.

Inoltre, il pompelmo e il succo d'arancia fatti in casa, la fragrante composta di frutta secca e il tè verde fanno un ottimo lavoro con lo squilibrio.

Efficace anche un infuso preparato con l'erba di San Giovanni: per 15-20 grammi di erba secca saranno necessari 0,5 litri di alcol. Versare, insistere 20 giorni, filtrare e bere 30 gocce diluite con acqua tre volte al giorno.

Il ruolo del metabolismo del sale marino nell'uomo e negli animali

Scambio acqua-sale- questi sono i processi di assunzione, distribuzione di acqua e ioni salini (elettroliti) nell'ambiente interno del corpo e la loro rimozione da esso. Il ruolo principale del metabolismo del sale marino nel corpo è mantenere l'omeostasi (costanza dell'ambiente interno) del corpo. Nel corpo umano, il 22-23% dell'acqua si trova nella fase extracellulare, il 40-45% nella fase intracellulare e l'1-3% nella fase transcellulare.

Distinguere tra acqua libera, legata e costituzionale. Il corpo di un bambino contiene più acqua del corpo di un bambino adulto, negli anziani e nell'età senile la quantità di acqua diminuisce. Il fabbisogno idrico giornaliero di un adulto è di 40 g/kg di peso corporeo. L'85% dell'acqua contenuta nell'organismo proviene dagli alimenti (acqua esogena), mentre il 10-15% si forma nell'organismo (acqua endogena). L'acqua endogena si forma durante l'ossidazione delle proteine ​​(41,3 g per 100 g), dei carboidrati (55,6 g per 100 g), dei lipidi (101,7 g per 100 g). Da ogni 100 g di prodotti si formano 12 g di acqua, cioè con un valore energetico di 1450 kJ al giorno si formano 350-400 g di acqua.

Regolazione del metabolismo del sale marino

Il fattore principale che determina la quantità di acqua nel corpo e che mantiene il necessario equilibrio tra i volumi dei liquidi extracellulari e intracellulari è la pressione osmotica del sangue, che svolge un ruolo importante nel garantire l'omeostasi metabolica e la pressione sanguigna.

Circa il 72% dell'acqua corporea è contenuta nella cellula e il 28% nello spazio extracellulare. L'acqua extracellulare (circa 8-10%) è allo stato libero (sangue, linfa, liquido cerebrospinale), è mobile e ha proprietà di solvente. Una certa quantità di acqua (circa il 4%) è legata nei gusci di idratazione dei biopolimeri (acqua strutturata). Il componente principale che mantiene la pressione osmotica nel liquido extracellulare è il sodio (Na+). L'equilibrio di Na+ è strettamente correlato allo scambio di ioni potassio (K+), così come ad alcuni altri ioni. Nel fluido extracellulare prevale Na +, nel fluido intracellulare - K +, quindi i processi di osmoregolazione e regolazione del rapporto tra Na + e K + sono interconnessi. Un ruolo importante nel corpo è svolto dagli elementi minerali che vengono assorbiti dal cibo. Tra i composti inorganici, circa 20 sono necessari all'uomo. Gli elementi minerali dovrebbero costituire fino al 4% della dieta quotidiana. A seconda del fabbisogno giornaliero dell'organismo, i composti inorganici si dividono in macroelementi (il fabbisogno è superiore a 100 mg/die) e microelementi (il fabbisogno giornaliero è di pochi mg o microgrammi). I macronutrienti includono Na, K, Ca, Cl e Mg. La maggior parte degli oligoelementi nel corpo è contenuta sotto forma di ioni e sali minerali. I microelementi includono Fe, Zn, Cu, Mn, Mo, I, F, Se, Co, Cr. Gli oligoelementi nei tessuti si trovano principalmente nella composizione di composti complessi con proteine ​​o altre molecole organiche. V.-s.o. è strettamente correlato ad altri tipi di metabolismo, alla circolazione sanguigna e linfatica, allo stato funzionale dei reni, del tratto gastrointestinale, dei polmoni e della pelle. Il sistema nervoso autonomo svolge la parte più attiva nella regolazione del metabolismo del sale marino nel corpo.(soprattutto la sua bella sezione), sistema renina-angiotensina, aldosterone, ormone antidiuretico (vasopressina), ormone natriuretico, ormone paratiroideo, calcitonina, dopamina, prostaglandine, chinine. Lo stato del metabolismo del sale marino nel corpo dell'uomo e degli animali dipende in gran parte dal livello di consumo di sali minerali e liquidi.

Violazione del metabolismo del sale marino

Tutti i disturbi del metabolismo del sale sono indissolubilmente legati allo scambio di acqua totale, extracellulare e intracellulare. La violazione del metabolismo del sale marino nel corpo umano si riscontra in molte malattie e condizioni patologiche (insufficienza circolatoria, ipertensione arteriosa, ipofunzione della corteccia surrenale, ipofunzione della ghiandola pituitaria posteriore, infezioni intestinali, intossicazione, surriscaldamento, ecc.). Si verificano particolarmente facilmente nei bambini a causa dell'insufficiente maturità dei meccanismi di regolazione del metabolismo del sale marino nel corpo. Per determinare la quantità totale di acqua nel corpo, vengono utilizzate, ad esempio, sostanze distribuite uniformemente tra le fasi liquide. antipirina e composti degli isotopi dell'idrogeno (deuterio, trizio). Il volume del liquido extracellulare è determinato dalla concentrazione di soluzioni di sostanze che penetrano debolmente o non penetrano affatto nelle cellule e scompaiono rapidamente dal sangue. Questi includono inulina, saccarosio, mannitolo, tiocianato, tiosolfato, bromuri, Na + radioattivo o cloro (Cl-).

La quantità di acqua intracellulare è giudicata dalla differenza nella quantità di acqua totale e di fluido extracellulare, e la quantità di liquido interstiziale (interstiziale) è giudicata dalla differenza nella quantità di acqua extracellulare e plasma sanguigno. Il volume del plasma sanguigno viene misurato utilizzando sostanze che circolano nel flusso sanguigno per lungo tempo: coloranti blu Evans (T-1824) o albumina-131I. La concentrazione di Na+ e K+ è determinata principalmente mediante fotometria di fiamma e spettrofotometria di assorbimento atomico (quest'ultima consente di determinare, oltre ai cationi Na+ e K+, un certo numero di oligoelementi). Molti farmaci influenzano il metabolismo del sale marino nel corpo, in particolare diuretici, preparati di sodio, potassio, magnesio, sali di calcio, sostituti del sangue, farmaci vasoattivi, preparati ormonali e loro antagonisti.

Letteratura sul metabolismo del sale marino

1. Bagrov Ya.Yu. Omeostasi del sale marino nell'insufficienza circolatoria. - L., 1984;
2. Ginetsinsky A.G. Meccanismi fisiologici dell'equilibrio salino. - M.-L., 1964;
3. Salute materna e infantile: Enciclopedia / Ed. acad. MANGIARE. Lukyanova. - K., 1993;
4. Dizionario dei termini fisiologici / Ed. acad. O.G. Gazenko. - M., 1987.

Il corpo umano rilascia 2,6 litri di H 2 O al giorno a causa dell'evaporazione attraverso la pelle, con urina, feci e aria espirata. Tra i tre depositi principali di H 2 O nel corpo avviene uno scambio intenso e continuo. Ad esempio, il movimento del liquido (per diffusione) attraverso le pareti dei capillari nel corpo umano è di circa 1500 litri al minuto. Negli organismi vegetali lo scambio idrico è più intenso che negli organismi animali e umani. Ad esempio, durante la stagione di crescita, una pianta di mais o di girasole evapora fino a 200 kg di H 2 O. L'acqua viene continuamente fornita e rimossa dai tessuti, penetra nelle cellule e ritorna da esse attraverso i pori delle membrane cellulari con un diametro di 3-4 Å. Il tempo di dimezzamento dello scambio d'acqua nelle cellule di numerosi tessuti è di 30–90 s, vale a dire molto più che per le molecole organiche o gli ioni.

I parametri principali del mezzo liquido del corpo sono la pressione osmotica (P), il pH e il volume del fluido extracellulare. La pressione osmotica e il pH del fluido extracellulare e del plasma sanguigno sono gli stessi, sono gli stessi anche per i diversi organi. D'altra parte, il pH può essere diverso all'interno di cellule di diverso tipo e anche in diverse strutture subcellulari, il che si spiega con le peculiarità del metabolismo nei diversi organi e organelli. Tuttavia il valore del pH caratteristico di un dato tipo cellulare è costante; la sua diminuzione o aumento porta all'interruzione delle funzioni cellulari.

Il mantenimento della costanza dell'ambiente intracellulare è assicurato dalla costanza della pressione osmotica, del pH e del volume del fluido extracellulare. A sua volta, la costanza dei parametri del liquido extracellulare è determinata dall'azione dei reni e dal sistema di ormoni che ne regolano la funzione.

Regolazione della pressione osmotica e del volume del liquido extracellulare

La pressione osmotica del fluido extracellulare dipende dal sale NaCl, che è nella concentrazione più alta in questo fluido. Pertanto, il principale meccanismo di regolazione della pressione osmotica è associato a un cambiamento nel tasso di escrezione da parte dei reni di H 2 O o NaCl, a seguito del quale cambia la concentrazione. NaCl nei fluidi tissutali e quindi la pressione osmotica. La regolazione del volume del fluido extracellulare viene effettuata a causa della variazione simultanea della velocità di rilascio di H 2 O e NaCl. I cationi Na+ provocano l'accumulo di acqua nelle cellule e nei tessuti, mentre i cationi K+ e Ca+2 hanno l'effetto opposto. L'escrezione di acqua e NaCl da parte dei reni è regolata dagli ormoni antidiuretici: vasopressina e aldosterone.

La vasopressina, prodotta dall'ipofisi posteriore in risposta ad un aumento della pressione osmotica del fluido extracellulare, aumenta la velocità di riassorbimento dell'acqua dall'urina primaria nei tubuli renali. Questo riduce la diuresi, l'urina diventa più concentrata. La vasopressina, pur mantenendo il volume richiesto di liquidi nel corpo, non influenza la quantità di NaCl. La pressione osmotica del liquido extracellulare diminuisce e lo stimolo che ha causato il rilascio di vasopressina viene eliminato.

L'aldosterone, prodotto nella corteccia surrenale con una diminuzione della concentrazione di NaCl nel sangue, aumenta la velocità di riassorbimento degli ioni Na + (NaCl) nei tubuli dei nefroni renali. Come risultato dell'azione dell'aldosterone, NaCl viene trattenuto nell'organismo e lo stimolo che ha causato la secrezione di aldosterone viene eliminato. L'eccessiva secrezione di aldosterone e, di conseguenza, un aumento della concentrazione di NaCl porta ad un aumento della pressione osmotica del fluido extracellulare. In risposta a ciò, aumenta la secrezione di vasopressina, che trattiene l'acqua nel corpo. Di conseguenza, sia NaCl che H 2 O si accumulano: il volume del liquido extracellulare aumenta mantenendo la normale pressione osmotica. Con un aumento del volume del liquido extracellulare, la pressione sanguigna aumenta, questa forma di ipertensione è chiamata renale.

Una significativa diminuzione del volume del fluido extracellulare può causare un ridotto afflusso di sangue ai tessuti. Allo stesso tempo, le funzioni di tutti gli organi, principalmente del cervello, vengono interrotte: si verifica uno stato di shock.

L'aldosterone e la vasopressina regolano il metabolismo del sale marino a livello dell'organo: i reni. Tuttavia, il rapporto stesso di questi ormoni nel corpo è regolato dal sistema nervoso centrale (vedi capitolo 16).

Regolazione del pH

La regolazione del pH è assicurata dall'escrezione selettiva di acidi o alcali nelle urine; Il pH delle urine può quindi variare tra 4,6 e 8,0.

Il valore del pH del fluido extracellulare è normalmente 7,36-7,44. I limiti di deviazione del pH dalla norma, compatibile con la vita, sono fino a 0,7 con acidosi e fino a 7,8 con alcalosi.

La costanza del pH è mantenuta dai sistemi tampone del fluido extracellulare, dai cambiamenti nella ventilazione polmonare e dalla velocità di escrezione acida attraverso i reni. Il principale tampone del fluido extracellulare è il sistema:

(НСОз) ¯ + H + ↔ H 2 CO 3 ↔ H 2 O + CO 2.

Il valore del pH è determinato dal rapporto [НСО 3 ¯] / . A pH 7,4 è 20:1; una diminuzione di questo rapporto porta ad una diminuzione del pH (acidosi), un aumento - ad un aumento (alcalosi). Il valore del rapporto [НСО 3 ¯] / dipende dalla variazione sia di [НСО 3 ¯] che di . La concentrazione di CO 2 dipende dalla velocità della sua rimozione attraverso i polmoni, pertanto, in violazione della funzione respiratoria, può verificarsi acidosi respiratoria o alcalosi. La concentrazione di ioni (HCO3)¯ cambia principalmente a causa di disturbi metabolici, ad esempio diminuisce con l'aumento della concentrazione di chetoni (acidosi metabolica).

I reni sono coinvolti nella regolazione dell'equilibrio acido-base modificando il rilascio di ioni idrogeno H+. Sono isolati nella composizione di acidi non dissociati o nella composizione di NH 4 +. Inoltre, le cellule renali possono fornire nel sangue quantità aggiuntive dello ione (HCO3)¯, che si forma a seguito dell’ossidazione dei metaboliti:

metaboliti + O 2 → CO 2

CO 2 + H 2 O ↔ "H 2 CO 3 ↔ (HCO 3) ¯ + H +.

Gli ioni H + vengono escreti dalle cellule nei tubuli del nefrone ed escreti nelle urine, e gli ioni (HC0 3) ¯ dalle cellule renali sotto forma di NaHCO 3 passano nel sangue, abbassandone l'acidità (compensazione dell'acidosi).

Gli ormoni non sono direttamente coinvolti nella regolazione del pH del fluido extracellulare, tuttavia, in una serie di malattie del sistema endocrino si verificano disturbi dell'equilibrio acido-base, ad esempio l'acidosi nel diabete.

Scambio di minerali

Minerali

Le sostanze minerali (inorganiche) si trovano nelle cellule sotto forma di ioni. Nelle cellule e nei fluidi extracellulari del corpo umano i principali cationi sono Na+, K+, Ca 2+, Mg 2+, tra gli anioni prevalgono PO 3 ¯, CI¯, SJ 4 2-, HCO 3 ¯. La carica positiva totale dei cationi è uguale alla carica negativa totale degli anioni, sebbene siano consentite alcune fluttuazioni in una direzione o nell'altra. Per raggiungere l’elettroneutralità, il corpo manca di anioni inorganici. Ciò è compensato dagli anioni degli acidi organici e delle proteine ​​acide. All'esterno della cellula, ciò richiede circa il 12% di anioni organici e all'interno della cellula circa il 27%. Le concentrazioni dei principali cationi e anioni nel fluido intercellulare e nel plasma sanguigno sono quasi le stesse. Il catione principale nell'ambiente extracellulare è lo ione Na+ (oltre il 90% della concentrazione totale di tutti i cationi), e degli anioni - CI¯ , e HCO 3 ¯ (circa 70 e 18%, rispettivamente). All'interno della cellula predominano i cationi K+ (75%) e gli anioni PO 3 ¯ (50%). La tabella 18 mostra i principali elementi presenti nel corpo umano e ne indica il contenuto e il ruolo biologico.

Tabella18. Il contenuto e il ruolo biologico di alcuni oligoelementi nel corpo umano

Tutti gli organismi viventi sono caratterizzati da una differenza (gradiente) nelle concentrazioni dei principali ioni inorganici tra i fluidi intracellulari ed extracellulari, che sono separati da una membrana cellulare. La membrana è selettivamente permeabile ai singoli ioni e generalmente impermeabile alle grandi macromolecole come le proteine.