Fizjologia żywienia. Коллектив авторов
niskociśnieniowy obszar naczyniowy. Z hemodynamicznego punktu widzenia istotne znaczenie ma objętość krwi zawarta w wysokociśnieniowym obszarze tętniczym. Jest to tzw. efektywna objętość krwi krążącej.
Regulacja tej objętości podlega działaniu:
● wolumoreceptorów obszaru wysokociśnieniowego zatoki szyjnej, łuku aorty, lewej komory i aparatu przykłębuszkowego w nerkach;
● receptorów obszaru niskociśnieniowego przedsionków, prawej komory serca i naczyń płucnych;
● chemoreceptorów serca, płuc, nerek i wątroby.
Zmniejszenie efektywnej objętości krwi krążącej powoduje pobudzenie wolumoreceptorów (receptorów wrażliwych na zmiany objętości łożyska naczyniowego) w obszarze tętniczym, co zwiększa wydzielanie wazopresyny, aktywuje układ sympatyczny i układ renina–angiotensyna–aldosteron (RAA), a to, w wyniku retencji sodu i wody, normalizuje tę objętość.
W mechanizmie odpowiedzialnym za utrzymanie izowolemii bierze udział przynajmniej pięć podstawowych mechanizmów:
1. Mechanizm autoregulacji czynności nerek
Mechanizm ten związany jest z aktywacja układu renina–angiotensyna, który prowadzi do zwiększenia resorpcji zwrotnej sodu i wody w kanalikach nerkowych i zmniejszenia przesączania kłębuszkowego (glomerular filtration rate, GFR) oraz zwiększenia ECF. Dodatkowo angiotensyna II stymuluje wydzielanie aldosteronu i wazopresyny. Oba hormony, na poziomie nefronu, przeciwdziałają zmniejszeniu objętości krwi krążącej (oligowolemii) (ryc. 3.4).
2. Mechanizm aldosteronowy
Aldosteron produkowany przez warstwę kłębkową kory nadnerczy (stymulowaną angiotensyną II) powoduje w nefronie wzrost resorpcji zwrotnej sodu i wody oraz wydalania potasu, co skutkuje zwiększeniem pozakomórkowej wewnątrznaczyniowej i pozanaczyniowej przestrzeni wodnej (ryc. 3.4).
3. Mechanizm wazopresynowy (ADH)
Wydzielanie ADH przez podwzgórze stymulowane jest:
● spadkiem objętości wyrzutowej i/lub efektywnej objętości krwi;
● wzrostem stężenia angiotensyny II;
● wzrostem efektywnej molalności osocza.Warto pamiętać, że oligowolemia jest silniejszym stymulatorem jej wydzielania niż hipertonia osocza. ADH powoduje zwiększenie resorpcji zwrotnej wody w kanalikach dalszych (ryc. 3.4).
4. Mechanizm przedsionkowego peptydu natriuretycznego (atrial natriuretic peptide, ANP)
ANP jest wydzielany przez komórki mięśniowe przedsionków serca (kardiomiocytów) w wyniku pobudzenia receptorów przedsionkowych, rejestrujących stopień rozciągania komórek przez wzrost wypełnienia przedsionków krwią. Prowadzi to do hamowania aktywacji układu RAA, układu współczulnego oraz wydzielania wazopresyny. Równocześnie zwiększa się wartość GFR oraz zmniejsza resorpcja zwrotna sodu i wody w kanalikach nerkowych. Uzyskany spadek wypełnienia przedsionków, hamując aktywację receptorów, zmniejsza wydzielanie ANP.
5. Mechanizm regulacji czynności nerek przez autonomiczny układ nerwowy
Pobudzone receptory objętościowe lewego przedsionka przy zmniejszeniu jego wypełnienia są źródłem bodźców przewodzonych przez włókna nerwu trzewnego. Powodują one zmniejszenie wartość GFR i zwiększenie resorpcji zwrotnej sodu w kanalikach nerkowych.
Rycina 3.4. Mechanizmy regulacji izowolemii. Zjawisko autoregulacji czynności nerek i układu renina–angiotensyna–aldosteron (RAA).
GFR (glomerular filtration rate) – współczynnik przesączania kłębuszkowego; OUN – ośrodkowy układ nerwowy; PPK – płyny pozakomórkowe.
Źródło: opracowano na podstawie F. Kokot, Gospodarka wodno-elektrolitowa i kwasowo-zasadowa w stanach fizjologii i patologii. Wydawnictwo Lekarskie PZWL, Warszawa 1998.
3.7. Bilans wodny
Dobowy obrót wody u dorosłego człowieka wynosi ok. 2500 ml, co stanowi ok. 15% wielkości ECF. U noworodków ECF w przeliczeniu na masę ciała jest istotnie mniejsza niż u dorosłych. Noworodki wykazują większy obrót wody (0,7 l – 50% wielkości ECF) niż dorośli i są bardziej narażone na wystąpienie zaburzeń gospodarki wodnej. W normalnych warunkach dobowa utrata wody powinna być równoważona przez dobową podaż wody (tab. 3.2). Oznacza to, że bilans wodny powinien być zerowy, nad czym czuwają odpowiednie mechanizmy homeostatyczne. Nieznacznie dodatni bilans wodny może wystąpić tylko w okresie intensywnego wzrostu człowieka i u ciężarnych kobiet.
Tabela 3.2. Dobowy bilans wodny człowieka dorosłego
Źródło: oprac. na podstawie F. Kokot, Gospodarka wodno-elektrolitowa i kwasowo-zasadowa w stanach fizjologii i patologii. Wydawnictwo Lekarskie PZWL, Warszawa 1998.
3.7.1. Przyjmowanie wody
Dobowe zapotrzebowanie na wodę dorosłego człowieka waha się w granicach 25–35 ml/kg m.c. w zależności od aktywności fizycznej, temperatury oraz wilgotności powietrza. Zaleca się wypijanie ok. 2000 ml płynów w codziennej diecie dla kobiet i 2500 ml dla mężczyzn. Woda przyjmowana przez człowieka składa się z:
● wody preformowanej – wypijanych płynów oraz wody zawartej w posiłkach stałych;
● wody metabolicznej (oksydacyjnej) – powstającej w czasie spalania tłuszczów (1,0 ml/g), węglowodanów (0,6 ml/g) i białek (0,4 ml/g); produktami w tej reakcji są woda i dwutlenek węgla.
Na rycinie 3.5 przedstawiono wchłanianie wody w jelitach.
Rycina 3.5. Wchłanianie wody w jelitach. Rozkład wchłanianych objętości wody.
3.7.2. Utrata wody
Straty wody w organizmie mają charakter ciągły. Różnią się w zależności od wieku, spożycia wody z dietą, poziomu aktywności fizycznej oraz warunków klimatycznych. Wyróżniamy następujące drogi utraty wody:
● perspiratio insensibilis (parowanie niewyczuwalne) – utrata wody przez płuca i skórę; ma charakter obligatoryjny i zachodzi również w stanach dużego odwodnienia; wzmaga się ze wzrostem temperatury ciała; nadmierne pocenie się stwarza ryzyko odwodnienia hipertonicznego; na wytworzenie 1 litra potu potrzeba 580 kcal;
● przez przewód pokarmowy – w stanach fizjologicznych jest niewielka, jednak w stanach patologii (biegunka, wymioty, niedrożność jelit) może być źródłem poważnych zaburzeń wodno-elektrolitowych;
● przez nerki – dzięki możliwości wytwarzania moczu o różnym stopniu zagęszczenia i składzie nerki są najważniejszym narządem regulującym izotonię i izowolemię płynów ustrojowych.
Obowiązkowe wydalanie wody oznacza minimalną dobową objętość wody niezbędną do wydalenia końcowych produktów przemiany materii (ok. 400 ml). Jest ona większa od ilości produkowanej wody metabolicznej!
3.8. Kliniczne postacie zaburzeń gospodarki wodnej i sodowej
Zaburzenia gospodarki wodnej są ściśle powiązane z gospodarką sodową organizmu. Oceniając stan gospodarki wodnej i sodowej, należy określić:
● stan bilansu sodowego;
● stan bilansu wolnej wody.
Na podstawie stanu uwodnienia ustroju oraz osoczowego stężenia sodu wyróżnia się sześć rodzajów