Баланс воды и натрия

Добавил пользователь Alex
Обновлено: 14.12.2024

Объем жидкостей тела и концентрация электролитов в них удерживаются в очень узких пределах, несмотря на широкие колебания потребления, метаболической активности и влияний внешней среды. Главная роль в поддержании гомеостаза жидких сред принадлежит почкам.

Баланс воды тесно взаимосвязан с балансом натрия. Общее количество воды (ОКВ) в организме составляет примерно 60% веса тела у мужчин (около 50% у лиц с ожирением и около 70% у людей без него) и около 50% у женщин. Почти 2/3 ОКВ содержится во внутриклеточном пространстве (интрацеллюлярная жидкость, ИЦЖ), а треть - во внеклеточном (экстрацеллюлярная жидкость, ЭЦЖ). В норме примерно 25% ЭЦЖ находится в сосудах, а остальные 75% - в интерстициальном пространстве (см. рисунок Содержание жидкости из расчета на мужчину с массой тела 70 кг [Fluid compartments in an average 70-kg man] Компартменты жидкости в организме человека с весом 70-кг ).

Компартменты жидкости в организме человека с весом 70-кг

Общее количество воды = 70 кг × 0,60 = 42 л (280 мосмоль/кг [280 ммоль/кг]).

Главным внутриклеточным катионом является калий. Главным внеклеточным катионом является натрий. Они присутствуют в ИЦЖ и ЭЦЖ в следующих концентрациях:

Внутриклеточная концентрация калия в среднем достигает 140 мЭкв/л (140 ммоль/л).

Внеклеточная концентрация калия - от 3,5 до 5 мЭкв/л (от 3,5 до 5 ммоль/л).

Внутриклеточная концентрация натрия - 12 мЭкв/л (12 ммоль/л).

Внеклеточная концентрация натрия в среднем составляет 140 мЭкв/л (140 ммоль/л).

Осмотические силы

Суммарная концентрация растворенных в воде веществ определяет осмолярность раствора (количество растворенных веществ в 1 л раствора), которая для жидких сред организма сходна с осмоляльностью (количество растворенных веществ в 1 кг раствора). Осмоляльность плазмы измеряют в лаборатории или рассчитывают по формуле:

Расчетная осмоляльность плазмы в условных единицах (мосмоль/кг) =

где концентрация натрия (Na) в сыворотке выражена в мЭкв/л, а концентрации глюкозы и азота мочевины - в мг/дл.

Расчетная осмоляльности плазмы в единицах СИ равна 2 [сывороточный Na] + глюкоза + мочевина, где все значения выражены в ммоль/л.

Осмоляльность жидкостей организма в норме колеблется между 275 и 290 мосмоль/кг (275 и 290 ммоль/кг). Осмоляльность плазмы определяется главным образом концентрацией натрия. Наблюдаемые изменения расчетной осмоляльности могут быть следствием ошибочных измерений концентрации натрия, что бывает в случае с больными, страдающими гиперлипидемией или острой гиперпротеинемией, поскольку липиды или белки занимают пространство в объеме сыворотки крови, взятой для анализа; сама же концентрация натрия в сыворотке крови не изменяется. Решить эту проблему помогают новые методы измерения электролитов сыворотки с использованием прямых ионоселективных электродов. Осмолярный разрыв возникает, когда измеренная осмоляльность превышает расчетную осмоляльность на ≥ 10 мосмоль/кг (≥ 10 ммоль/кг). Это вызвано чрезмерным количеством осмотически активных веществ, присутствующих в плазме. Наиболее распространенными являются спирты (этанол, метанол, изопропанол, этиленгликоль), маннит и глицин.

Вода свободно проходит сквозь клеточные мембраны из пространств с низкой концентрацией растворенных веществ в пространства с их высокой концентрацией. Таким образом, выравнивание осмоляльности разных жидкостных пространств организма связано в основном с перемещением воды, а не растворенных веществ. Вещества, свободно диффундирующие через клеточные мембраны (например, мочевина), практически не влияют на перемещение воды (т.е. имеют незначительную осмотическую активность или же лишены ее), тогда как вещества, присутствующие преимущественно в одном из жидкостных пространств (такие как натрий и калий), обладают наибольшей осмотической активностью.

Осмотическую активность отражает тоничность, или эффективная осмоляльность, от которой зависит сила, заставляющая воду перемещаться из одного жидкостного пространства в другое (осмотическая сила). Осмотической силе могут противодействовать другие силы. Например, слабой осмотической силе белков плазмы, притягивающей в нее воду, противодействует гидростатическое давление в сосудах, действующее в противоположном направлении.

Потребление и экскреция воды

Суточное потребление жидкости составляет в среднем 2,5 л. Здоровому человеку для восполнения потерь жидкости с мочой, потом и т.п. необходимо примерно 1-1,5 л/день. Однако в кратковременной перспективе среднему молодому человеку с нормальной функцией почек для выведения из организма азотистых и прочих отходов обмена веществ достаточно потреблять лишь 200 мл воды в сут. Любое снижение концентрационной способности почек увеличивает потребность в воде. Эта способность снижается:

Дисбаланс электролитов: причины, последствия, профилактика

Человеческое тело на 60-80% состоит из воды, в которой растворены различные важные вещества. Одним из компонентов внутренней «водной среды» являются электролиты — отрицательные и положительные ионы, находящиеся в тонком балансе. Нарушение этого баланса ведет к различным нарушениям в самочувствии и здоровье. Почему может нарушаться водно-электролитный баланс (ВЭБ), чем он опасен, и как это предотвратить, читайте в статье MedAboutMe.

Роль электролитов

Главная задача электролитов — передача электрических импульсов. Помимо этого, электролиты принимают участие в регулировании работы различных систем организма, поддерживают водный баланс в тканях, помогают перемещать внутрь клеток питательные вещества, а в обратном направлении — продукты метаболизма. От нормального баланса электролитов зависит также работа нервной системы и мышц, выработка гормонов и другие функции.

Например, нарушение натриевого баланса может стать причиной развития гипертонии — как следствия увеличения массы крови, из-за чего сердцу приходится перекачивать в единицу времени больше крови. Давление при этом увеличивается. Восстановление водно-натриевого баланса в этом случае — важное условие лечения, причем иногда достаточное для нормализации уровня АД.

Электролиты представляют собой соли, которые при растворении в воде образуют отрицательные и положительные ионы. К важнейшим катионам относятся натрий, калий, кальций и магний, к анионам — хлор, фосфаты, сульфаты и гидрокарбонат.

Причины нарушения ВЭБ

Основными причиной нарушения уровня концентрации электролитов является гипергидратация или чаще — обезвоживание.

Нарушения ВЭБ могут развиваться вследствие многих причин, например:

Тяжелой физической работы, особенно при высокой температуре воздуха (в горячих цехах, летом на открытом воздухе под солнцем и т. д.). При этом человек усиленно потеет, с потом из организма выводятся и соли.
Недостаточного употребления воды в течение дня.
Применения некоторых лекарственных препаратов (мочегонных, стероидов).
Диареи, рвоты, лихорадки.
Заболеваний почек и печени.
Хронических болезней дыхательной системы (например, эмфиземы легких).

С обезвоживанием могут столкнуться также те, кто в погоне за быстрым похудением «сидит» на чрезмерно жестких диетах.

Гипергидратация также опасна: если выпить слишком много воды, возможно развитие «водного отравления». Избыток влаги приводит к разбавлению «внутреннего раствора» и нарушению электролитного баланса. Симптомы этого опасного состояния могут включать в себя спутанность сознания, судороги, обморок и даже смерть, то есть симптомы обезвоживания и гипергидратации похожи.

Натрий

Уровень натрия в сыворотке крови в норме должен составлять от 135 до 145 ммоль/л. Все, что ниже — гипонатриемия, выше — гипернатриемия.

При избытке натрия человек испытывает сильную жажду — организм стремится восполнить нехватку воды и «разбавить» чрезмерно концентрированный раствор. В тяжелых случаях возможны неврологические симптомы, выражающиеся в спутанности сознания, появление судорог, больной может впасть в кому.

Среди основных причин повышения концентрации натрия называют следующие:

длительная диарея, рвота;
потери влаги с потом;
обширные ожоги;
патологии почек;
несахарный диабет.

Состояние гипернатриемии может также возникать при парентеральном питании.

Нехватка натрия, или гипонатриемия связана со снижением уровня ионов натрия вследствие нарушения работы почек, поноса, применения мочегонных препаратов, болезней печени, сердца, а также из-за синдрома неадекватной секреции АДГ (антидиуретического гормона). Симптомы дисбаланса похожи на проявления гипернатриемии: спутанное сознание, жалобы на головную боль и головокружение, судороги, в тяжелых случаях — потеря сознания и даже кома.

Гипонатриемия — состояние, вызываемое пониженной (менее 135 ммоль/л) концентрацией натрия в сыворотке крови. Это одно из наиболее частых нарушений электролитного баланса. Симптомы не всегда бывают явными и заметными, поэтому недостаток натрия может остаться невыявленным. Между тем, гипонатриемия может оказывать негативное воздействие на заболеваемость и уровень смертности среди госпитализированных и амбулаторных пациентов. Уровень натрия важно учитывать при назначении некоторых препаратов, которые могут влиять на этот важный показатель.

Не менее опасна и гипернатриемия, часто наблюдаемая в отделениях интенсивной терапии. Избыток натрия отрицательно влияет на многие физиологические функции, и может быть очень опасен для пациентов в критическом состоянии.

Калий

Большая часть калия содержится внутри клеток — около 98%. Этот элемент выполняет в организме важнейшие функции, включая передачу нервных импульсов. От нормального калиевого баланса зависит работа мышц, включая сердечную. Дисбаланс ионов калия вызывает слабость мышц и нарушения сердечного ритма.

На калиевый баланс может оказывать влияние уровень инсулина в крови, а также кислотно-щелочной баланс. Например, при смещении баланса в кислую сторону калий перемещается из клеток, и его концентрация в сыворотке увеличивается, но при этом в клетках возникает дефицит электролита.

Поскольку 90% калия выводится из организма с мочой, на баланс этого вещества очень влияют заболевания почек.

В норме концентрация калия в сыворотке крови от 3,5 до 5,5 ммоль/л.

повреждения, хронические или острые болезни почек;
чрезмерное потребление калия, в том числе в форме лекарственных препаратов;
диабетический кетоацидоз;
тиреотоксикоз (в отдельных случаях).

Симптомы избытка калия:

слабость, утомляемость;
увеличение количества выделяемой мочи;
нарушения сердечного ритма, асистолия желудочков, в тяжелых случаях — фибрилляция.

Среди причин снижения концентрации калия, или гипокалиемии, чаще всего называют увеличение вывода с мочой и нарушение всасывания в желудочно-кишечном тракте. Одной из частых причин гипокалиемии является также применение (особенно бесконтрольное) диуретических средств. Могут также вызывать снижение уровня калия препараты группы пенициллина, теофиллин, амфотерицин.

О гипокалиемии могут говорить следующие симптомы:

слабость мышц;
аритмия;
мышечные спазмы и судороги;
снижение кровяного давления;
гиповентиляция легких;
увеличение количества урины;
жажда.

Кальций

Кальциевый баланс является необходимым условиям для нормального проведения нервных сигналов, для работы мышц, выработки гормонов, обеспечения свертываемости крови и других жизненно важных процессов. При этом большая часть кальция входит в состав костей и в обменных процессах не участвует.

Для поддержания нормального баланса важно получать достаточно кальция с пищей. Но не менее важно, чтобы кальций нормально усваивался органами пищеварительной системы. Для успешной абсорбции кальция важно, чтобы в крови была достаточная концентрация ПТГ (паратиреоидного гормона) и витамина D.

Норма — от 8,8 до 10,4 мг/дл кальция в плазме крови.

При превышении этого уровня, или гиперкальциемии, могут развиваться запоры, избыточное количество мочи, слабость, иногда — спутанность сознания. Причинами повышение концентрации калия может быть гиперпаратиреоз, гипервитаминоз D, развитие некоторых злокачественных опухолей.

Нехватка кальция развивается на фоне гипопаратиреоза, дефицита витамина D и некоторых заболеваний почек. Иногда причиной снижения концентрации кальция может стать острый панкреатит, а также применение некоторых противосудорожных препаратов и антибиотиков

Симптомами гипокальциемии могут быть расстройства чувствительности

(парестезии), мышечные спазмы и судороги, тяжесть в груди. Нередко отмечается шелушение и сухость кожных покровов, изменение структуры ногтей и волос: ногти начинают ломаться и слоиться, а волосы могут становиться жесткими и ломкими. Увеличивается подверженность грибковым заболеваниям. Есть сведения о связи между гипокалиемией и развитием катаракты.

Магний

Большая часть магния содержится в костной ткани, и только малая его часть находится в клетках других тканей и в сыворотке крови. Нормальными показателями считается интервал 0,74-1,07 ммоль/л.

Роль магния заключается в регуляции выработки и работы ферментов, а также этот важный элемент участвует в метаболизме калия и кальция.

При избытке магния может наблюдаться снижение артериального давления и нарушение дыхательной функции, нехватка выражается в сонливости, дрожании конечностей, мышечных спазмах, нарушении сердечного ритма. Гипермагниемия развивается в результате почечной недостаточности, хотя встречается и при нормально работающих почках.

Причины гипомагниемии могут быть разными:

злоупотребление алкоголем;
длительный понос;
беременность и лактация у женщин;
наследственные патологии (синдром Гительмана);
применение диуретиков и препаратов, обладающих нефротоксическим действием и т. д.

К симптомам нехватки магния относят:

отсутствие аппетита, тошноту;
слабость, сонливость, утомляемость;
спазмы мышц, подергивания, тремор;
судороги.

Остальные электролитные нарушения встречаются реже.

Профилактика нарушений ВЭБ

Большинство здоровых взрослых людей может поддерживать ВЭБ простым способом: употреблением достаточного количества воды и полноценным питанием. Этого вполне достаточно, чтобы получать все необходимое с пищей, даже при условии физической нагрузки.

Электролитные напитки, нередко предлагаемые в фитнес-клубах, не являются необходимостью. А если в них, помимо раствора солей, содержится еще и изрядное количество глюкозы ("для восполнения затрат энергии"), то к употреблению этих напитков и вовсе стоит относиться с осторожностью.

Исключением могут быть ситуации, когда человек занимается действительно тяжелым физическим трудом в течение длительного времени, если проводит много времени в условиях высокой температуры среды, если страдает длительной диареей. Тогда напиток с раствором электролитов может быть очень полезен, но без сахара.

Чтобы обеспечить нормальное потребление важных солей, нужно включать в рацион молочные продукты, фасоль, морепродукты и рыбу, сухофрукты, бананы и цитрусовые, орехи и семена, морскую капусту, свеклу и морковь, цельнозерновые каши и хлеб, темный шоколад.

Без консультации специалиста не следует принимать никакие лекарства и БАДы, потому что избыток того или иного электролита не менее опасен, чем его нехватка.

Для контроля ВЭБ следует время от времени сдавать анализ крови на содержание электролитов.

Баланс воды и натрия

Продукты питания, являющиеся источниками электролитов

Всем известно, благодаря учебникам физики для средней школы, что электролиты — это вещества, являющихся проводниками электричества. В медицине этим термином обозначают различные химические соединения (щелочи, соли, кислоты) натрия, кальция, хлора и других химических элементов, которые в растворе образуют анионы и катионы, влияющие на поступление молекул воды в клетки и обеспечивающие тем самым метаболические процессы, здоровье костей и т. д. Их источником для человека является питание.

Лучший способ пополнить запас электролитов и оптимизировать функционирование всех тканей и органов — обогатить нутриентами привычный рацион. Особенно нуждаются в минеральных веществах спортсмены, мужчины и женщины, занимающиеся физическим трудом, маленькие непоседы и абсолютно все люди в жаркие, летние дни, когда калий, магний, кальций и другие электролиты активно выводятся вместе с потом.

Сегодня производители позаботились о том, чтобы электролиты входили в стандартную рецептуру спортивных напитков и готовых энергетических закусок. Но эксперты считают, что подобные продукты — не самый лучший способ получить минеральные вещества. Ведь обычно в их составе много сахара или его искусственных заменителей, других синтетических добавок и пустых калорий.

«В обычных продуктах питания содержится достаточно электролитов, а также витаминов и других полезных для здоровья химических соединений», — считает известный американский спортивный диетолог Нэнси Кларк.

Расскажем, как восполнить потребности организма в пяти ключевых электролитах, обогатив рацион диеты функциональными продуктами.

Натрий и оптимальная гидратация

Нередко среди обывателей слышатся испуганные возгласы «Нет — натрию!». Но данный электролит человек активнее всех других теряет во время интенсивного потоотделения, поэтому и пополнять его запасы необходимо постоянно. Соли натрия помогают организму удерживать воду, сохраняя оптимальную гидратацию в течение длительного периода времени.

Однако это вовсе не означает, что можно включать в питание в неограниченном количестве селедку, чипсы, соленые огурцы и горстями насыпать поваренную соль в тарелку. Эксперты Всемирной организации здравоохранения рекомендуют употреблять около 5 г соли ежедневно.

Повысить потребление можно и нужно спортсменам и тем, кто занимается тяжелым физическим трудом, позволяя себе съесть что-нибудь соленое перед напряженной работой до «седьмого пота», например, тарелку супа, ломтик сыра или пару соленых оливок. Обогащенное натрием питание поможет поддержать оптимальную гидратацию, сохранить жидкость в клетках и тканях на период физической активности.

Хлор в привычной диете

Данное минеральное вещество в сочетании с натрием находится в составе поваренной соли. Нельзя переоценить его роль в поддержании баланса жидкости, уровня рН организма, успешного функционирования системы кровообращения.

Организм особенно активно теряет хлор во время физических нагрузок.

Подавляющее большинство обработанных промышленным способом продуктов питания, присутствующих в рационе стандартной диеты, содержат некоторое количество добавленной соли. Иногда ее слишком много. Кроме хлора, в их составе есть и другие, зачастую нежелательные для организма человека вещества, например, трансжиры, добавленный сахар, красители, ароматизаторы и т. п. А потому лучшие диетологи рекомендуют пополнять запасы при помощи естественных пищевых источников хлора, таких как:

оливки;
рожь;
морские водоросли;
салат;
помидоры;
сельдерей.

Калий в продуктах питания

Данное минеральное вещество необходимо организму человека, чтобы поддержать функции клеток и здоровье сердца, нормализовать кровяное давление, укрепить кости, предотвратить потерю костной массы, образование камней в почках, обеспечить сократительную способность мышц и т. д.

Его лучшими пищевыми источниками, подходящими для перекусов в течение дня, могут служить свежие, замороженные или сушеные фрукты, такие как:

абрикосы;
дыня;
изюм;
апельсины;
чернослив.

Интенсивная силовая тренировка или работа на дачном участке заставляет человеческий организм в течение часа терять до 600 мг калия. Чтобы пополнить его запасы, можно перекусить бананом. Фрукт среднего размера содержит порцию минерального вещества, адекватную потере.

Кроме фруктов, ценными пищевыми источниками калия являются:

обычный и сладкий картофель;
капуста;
авокадо.
бобовые;
шпинат.

Кальций для здоровья костей и не только

Чтобы иметь здоровые кости, выносливые мышцы, крепкий иммунитет, красивую кожу и ясный ум, организму нужен кальций.

Исследователи из Университета Макмастера (Великобритания) обнаружили, что молоко является той самой «сокровищницей» кальция, которая обогащает данным веществом человеческий организм гораздо эффективнее, чем спортивные напитки и энергетические закуски. Особенно после интенсивных физических нагрузок.

Дело в том, что созданный самой природой напиток обеспечивает идеальный баланс углеводов, кальция, натрия, калия, а также высококачественного белка, который помогает восстановить и нарастить мышечную ткань.

Кроме молока, для того, чтобы избежать дефицита кальция, эксперты рекомендуют включать в рацион диеты:

цельнозерновые продукты;
натуральный йогурт;
кефир и т. д.

Магний против усталости и плохого самочувствия

В паре с кальцием, он обеспечивает функционирование нервной системы, сократительную способность мускулатуры, активизирует ферменты и рост костной ткани.

Есть еще одно неоспоримое достоинство диеты, обогащенной магнием. Она помогает избавиться от хронической усталости. По результатам исследования, проведенного Аграрной исследовательской службой Министерства сельского хозяйства США, дефицит данного минерального вещества повышает расход кислорода и энергии организмом во время физической активности, а потому человек быстрее утомляется.

Чтобы восполнить потребности в данном минеральном веществе, особенно тем, кто испытывает значительные физические нагрузки, необходимо употреблять в пищу:

Восстановление электролитного баланса после тренировки

Чтобы понять насколько серьезной проблемой для организма может стать недостаток жидкости и электролитов, нужно хотя бы ознакомиться с основными процессами, происходящими в теле во время тренировки. Давайте рассмотрим пример с участием среднестатистического посетителя спортзала.

У атлета правильное питание, индивидуально подобранная программа, здоровый сон. Но вместе с тем «похудение» наблюдается лишь после тренировки, а через несколько часов или на следующий день цифры на весах становятся прежними. Его главная ошибка - недостаточное потребление воды, а вместе с ней и жизненно-важных минералов. Каждый, кто хотя бы раз примерял на себя здоровый образ жизни, помнит об обильном потоотделении во время занятий в зале или во дворе. А связано оно с одной из важнейших функций организма - терморегуляцией. Во время физической нагрузки мышцы вырабатывают тепло, что выходит вместе с потом. Так организм оберегает себя от перегревания. К сожалению, вместе с водой уходят и минеральные соли, а это уже чревато серьезными проблемами.

Нарушение электролитного баланса

Чтобы во время тренинга сохранить и красоту, и здоровье, очень важно помнить об электролитном балансе - равновесии анионов (калия и натрия, например) и катионов (хлор, органические кислоты и другие). Какую же угрозу для организма несет в себе потеря таких солей?

В первую очередь, страдают мышцы: недостаток электролитов становится причиной болезненных судорог. Так, при потере 4% жидкости можно наблюдать значительное ослабление мышечной функции. Кроме упадка сил, диагностируется перегрузка для сердца - из-за сгущения крови повышается сердцебиение. При дальнейшем усугублении ситуации (отсутствии поступлений жидкости) тело замедляет потоотделение. Это связано с защитной реакцией организма, направленной на сохранение натрия в почках. В конечном итоге температура тела увеличивается, происходит тепловой удар и человек просто теряет сознание. Назвать такой конец тренировки полезным для здоровья уже как-то не получается.

Восстановление электролитного баланса

Восстановление электролитного баланса очень важно для поклонников высокоинтенсивного или высокообъёмного тренинга. Если по окончанию фитнес-уроков вы наблюдаете снижение веса, то будьте уверены - это не похудение, а самая настоящая потеря воды, которую обязательно нужно восполнить.

Наиболее простой способ предлагают производители спортивного питания: среди различных добавок и комплексов практически каждый из них выпускает свою линию изотоников. Последние можно приготовить и в домашних условиях либо заменить столовой минеральной негазированной водой. В любом случае, своевременное восстановление водно-электролитного баланса избавит вас от серьезных проблем со здоровьем.

Читайте также: