Водно-минеральный обмен

План.

Тема: 2.2. Вода, ее физические и химические свойства, гигиеническое и экологическое значение.

1. Общие сведения о гидросфере. Гидросфера, структура гидросферы.

2. Эпидемиологическое значение воды.

3. Химический состав воды.

4. Источники водоснабжения.

5. Самоочищение в гидросфере.

Вода - драгоценнейший дар природы. Это один из наиболее существенных природных компонентов большого биологического кругово­рота, на котором зиждется вся экологическая система. Вода занимает особе е положение среди природных богатств Земли - она незаменима. Иссякнут запасы металлов - быть может удастся обойтись пластмассами; нехватит растительных и животных белков - научатся получать синтетические. Даже вместо обычного воздуха пригодна в некоторых случаях искусственная смесь газов. Вода же будет необходима во все века и всюду, где существуют земные формы жизни.

Большинство природных ресурсов планеты, к сожалению, не восс­танавливается. Это относится, например, к нефти, углю, цветным и драгоценным металлам и др. Водные же ресурсы обладают замечательной особенностью-способностью к возобновлению в процессе круговорота в системе "океан-атмосфера-земля-океан".В природе работает гигантский механизм", возвращающий пресную воду, стекающую с материков в океаны и моря обратно на сушу. Этот механизм "запустила" в работу сотни миллионов лет назад энергия Солнца.

Из биологии нам известно, что жизнь зародилась в водной среде. Для многих видов животных и растений вода продолжает оставаться средой обитания. В процессе эволюции жизнь многих живых существ

переместилась на сушу. Несмотря на это, даже у самого высокоорга­низованного млекопитающего человека оплодотворение происходит в жидкой среде, зародыш все время своего развития окружен околоплодными водами.

Общее содержание воды в эмбрионах человека составляет 97%, в
организме взрослого человека 50-60 % от его матери, то естьдостигает40-45л.

Принято делить воду на внутриклеточную, ее в организме 72%, и внеклеточную – 28%. Внеклеточная вода размещена внутри сосудистого русла, она входит в состав крови, лимфы, спиномозговой жидкости, она заполняет межклеточное пространство.

Все процессы в организме, химические, физико-химические и др, осуществляются в водной среде. Вода в организме служит растворите­лем продуктов питания и обмена веществ, вода переносит растворенные в ней вещества, вода ослабляет трение между соприкасающимися поверх­ностями в теле человека, вода участвует в терморегуляции организма за счет испарения, вода имеет главное значение в выделительной функции организма.

В организм вода поступает через пищеварительный тракт в виде жидкости или воды, содержащейся в плотных пищевых продуктах. Незна­чительная часть воды образуется в самом организме в процессе обмена веществ.

При избытке в организме воды наблюдается водное отравление. При недостатке воды в организме нарушается обмен веществ. Человечес­кий организм не способен выполнить значительное обезвоживание. Потеря 1-1, 5л, воды уже вызывает необходимость восстановления водного баланса, сигналом чего является ощущение жажды. Если потери воды не восстанавливаются, то в результате нарушения физиологических проце­ссов снижается работоспособность, а при высокой температуре воздуха нарушается терморегуляция и возможен перегрев организма. Потеря води в количестве 15-20% массы тела может привести к смерти.

Без пищи, но при наличии воды человек может прожить до 2-х месяцев и более. Но при отсутствии воды он проживет всего несколько дней. Дело в том, что в результате жизнедеятельности в организме постоянно образуются экскреты, или как их сейчас модно называть «шлаки», которые отравляют организм.. Выделяются эти вещества только жидкостями организма, мочой, потом, испарением с по в. легких. Если экскреты не будут выделяться то наступит отравление организма собст­венными продуктами распада, что в конечном итоге приведет к смерти.

Баланс воды в организме складывается из ее потребления и выделения.

При нормальном физиологическом состоянии организм человека выделяет за сутки около 0,5л. с потом, такое же количество испаряется с поверхности легких, при дыхании несколько меньше - 0,4 л выделяе­тся с мочой. А из этого следует, что и поступить в организм должно столько же воды, то есть, около З л.

Физиологическая потребность в воде одного человека за 70 лет жизни составляет 5От. минимум. С ростом численности населения на земном шаре потребность людей в воде резко возрастает. В современном городе только на бытовые нужды ежесуточно требуется 300-500 л. воды на одного человека.

2. Эпидемиологическое значение воды обусловлено тем, что она может явиться одним из важных путей распространения многих инфекционных заболеваний. Водным путем передаются холера, брюшной тиф, паратифы, бактериальная и амебная дизентерия, инфекционные энтериты, инф. гепатит и другие заболевания, в той числе вызываемые энтеровирусами. Возбудители этих заболеваний заражают воду при попадании в нее выделений больных и бацилоносителей. Причиной заражения воды могут быть также массовые купания, судоходство со сбросом нечистот в водоем, просачивание в подземные воды жидкости из выгребных туалетов и др.

Для того, чтобы возможность распространения инфекционных заболе­ваний через воду стала реальной, необходимо одновременное наличие трех условий. Первое условие - возбудители заболеваний должны попасть в воду источника водоснабжения. При современном развитии канализации населенных мест, наличии инфекционных больных и здоровых бактерионосителей это условие постоянно имеется. Второе условие - патогенные микроорганизмы должны сохранять жизнеспособность в водной среде в течение достаточно длительного времени. Несмотря на то, что для возбудителей инфекционных заболеваний характерен паразитический образ жизни, практические наблюдения и экспериментальные данные свидетель­ствуют о возможности их длительного существования вне организма чело­века, например, в водной среде. Большую роль играет количество попада­ющих микробов. Чем выше исходное заражение тем длительнее сроки выжи­вания.

Возбудители брюшного тифа и дизентерии сохраняются в течение 2-12 дней, а в замерзшей воде могут сохраняться в течение всей зимы. Еще более длительные сроки выживания холерных вибрионов. Считается, что они не только сохраняют жизнеспособность до 5 и более месяцев, но и размножаются, не только в речной, но и в водопроводной воде.

Третье условие - возбудители инфекционных заболеваний должны попасть с питьевой водой в организм человека. Это условие может

реализоваться при нарушении технологии на водозаборах или при неп­равильной эксплуатации водопроводной сети.

Косвенным показателем бактериального загрязнения воды является, кишечная палочка. Этот микроб является постоянным обитателем кишеч­ника человека. Во внешнюю среду выделяется с калом. Следовательно, бак.показатели (коли-титр, норма 300, и коли-индекс 3 и меньше), это ни что иное как допустимая норма фекального загрязнения воды.

3.Химический состав воды

В природе вода никогда не встречается в виде химически чистого соединения. Обладая свойствами универсального растворителя, она постоянно несет в себе большее количество различных элементов и соеди­нений, состав которых определяется условиями формирования воды, сос­тавом водоносных пород.

Воды с большим содержанием селей имеют солоноватый или горько­ватый привкус. Хлориды придают воде соленый привкус, а сульфаты горько­ватый. Вода с. повышенной минерализацией влияет на секреторную деятель­ность желудка, нарушает водно-солевое равновесие, в результате чего нарушается обмен веществ в организме (Предел минерализации 1000 мг/л).

Наличие солей кальция и магния обуславливает жесткость воды. С увеличением жесткости воды ухудшается кулинарная обработка проду­ктов, в жесткой воде плохо растворяется мыло и моющие средства, жесткая вода способна закупоривать, поры кожи что ведет к преждевре­менному ее увяданию, жесткая вода способствует образованию накипи в чайниках и др. Уже давно существовали предположения о роли солей, обусловливающих жесткость воды, в развитию мочекаменной болезни. В настоящее время урологами выделяются так называемые каменные зоны территории, на которых мочекаменная болезнь может считаться эндемическим заболеванием. Имеются данные, что вода с низким содержанием солей жесткости способствует развитию сердечно-сосудистых заболеваний. Результаты исследований свидетельствуют, что каждый элемент, содер­жащийся в питьевой воде, оказывает физиологическое развитие не сам по себе, а в сочетании с другими.

Наиболее изучено влияние на организм элементов фтора и йода, Эти химические элементы вымываются водой из почвы. Они способны вызывать эндемические заболевания. Недостаток йода вызывает эндеми­ческий зоб, недостаток фтора -кариес зубов, избыток фтора - флюороз. Подробное действие этих элементов рассматривается в главе "Почва"

В воде могут находиться и азотсодержащие химические вещества.. Наличие аммонийного азота и нитритов говорит о том, что в воде происходит разложение белковых остатков, трупов животных, мочи, фекалий. Нитраты представляют собой конечный продукт окисления ам­монийных селей. Наличие в воде нитратов при отсутствии аммонийных солей и нитритов указывает на сравнительна давнее попадание в воду азотсодержащих веществ, которые; уже успели минерализоваться..

Обогащение воды, связанным азотам, нитратами, приводит к чрез­мерному росту водорослей. Колодцы начинают "цвести" из-за бурного развития сине-зеленых водорослей. Увеличение нитратов в открытых водоемах также приводит к чрезмерному росту водорослей. Отмирая, они подвергаются анаэробному бактериальному разложения. Это приводит к дефициту кислорода и гибели рыб и других водных животных. Это явление широко наблюдается в реках нашей страны. Сами нитраты, как известно, не способствуют образованию метгемоглобина. Их вредное действие проявляется тогда, когда под действием микрофлоры кишечника они восстанавливаются в нитриты. Всасывание нитритов приводит к повышению содержания метгемоглобина в крови.

В последние годы внимание экологов привлекают нитрозамины вещества, образующиеся при взаимодействии нитратов с алифатическими и ароматическими аминами. Эти соединения широко используют в про­мышленности. Нитрозамины являются весьма активными канцерогенами. Многообразие возможных путей поступления нитрозаминов в воду источ­ников хозяиснтвенно-питьевого водоснабжения, хорошая их растворимо­сть, придают питьевой воде значение одного из основных путей посту­пления нитрозаминов в организм человека.

Чаще всего природа наш естественный лекарь. Использование, в частности, влияния метеорологических условий лежит в основе климато- терапии. Здесь, кроме всего, хорошо известных основных друзей нашего здоровья - солнце, воздуха и воды, важная роль принадлежит и другим факторам - минеральным водам, лечебным грязям и др.

Главное в лечебном действии минеральных вод наличие в их сос­таве минеральных веществ. Широкие применение находят они при лече­нии заболеваний желудочно-кишечного тракта, лечении желчного пузыря, поджелудочной железы и др. Углекислые ванны дают, например хороший эффект при заболеваниях сердечно-сосудистой и дыхательной системы. Сероводородные ванны улучшают работу нервной, сердечно-сосудистой систем, оказывают благотворное влияние на течение обменных процес­сов.

В нашей стране некоторые минеральные Воды, лечебные грязи по своей природе уникальны.

Однако при использовании даров природы для укрепления здоровья совершенно необходимо учитывать индивидуальные особенности человека, его возраст, характер недуга.

Наша планета богато снабжена водой. Гидросфера Земли содержит примерно 1,5 млрд.км³, но более 96% из них - соленая вода морей и океанов, покрывающих почти 7% всей поверхности Земли.

Меньше 3% всех запасов.воды составляют пресные воды. Причем основные ее запасы - подземные и ледниковые. Ученые подсчитали что из огромных запасов воды на Земле только 1% годится для питья, причем 1/5 этих вод сосредоточена в Байкале.

Заманчивой кажется перспектива опреснения морской воды, коли­чество которой практически неограниченно, однако для ее опреснения требуется огромная энергия. Чем белее загрязняется окружающая среда, тем труднее удовлетворить потребности населения в воде. В то время как водоемы все больше загрязняются и вода утрачивает свою биологическую ценность, население мира увеличивается большими темпами. Возникает серьезное противоречие, которое необходимо разрешить.

4. Источники водоснабжения.

Источниками централизованного водоснабжения служат поверхностные воды (их доля составляет 68%) и подземные воды (32%).

Атмосферные воды (снег, дождевая вода) для хозяйственно-питьевого водоснабжения используют­ся только в маловодных районах, Заполярье и на Юге. Эта вода слабо минерализована, очень мягкая, содер­жит мало органических веществ и свободна от пато­генных микроорганизмов.

Подземные воды, располагаясь под землей, обра­зуют в зависимости от залегания несколько водонос­ных горизонтов.

Атмосферные осадки, фильтруясь через поры во­допроницаемых пород и скапливаясь над первым от поверхности водонепроницаемым пластом (глина, гранит, водонепроницаемые известняки), образуют первый водоносный горизонт, который называют грунтовые воды. Глубина залегания грунтовых в&ц в зависимости от местных условий колеблется от ]%^ 2 до нескольких десятков метров. При фильтрации вода освобождается от взвешенных частиц и микро­организмов и обогащается минеральными солями.

Грунтовые воды прозрачны, имеют невысокую цветность. Количество растворенных солей невелико, но повышается с увеличением глубины залегания. При мелкозернистых породах (начиная с глубины 5-6 м) вода почти не содержит микроорганизмов.

Грунтовые воды, благодаря их доступности широ­ко используются в сельских местностях путем устрой­ства колодцев.

Следует отметить, что первый водоносный горизонт легко загрязняется как патогенными микроорганизма­ми, так и токсическими химическими веществами при бытовом или техногенном загрязнении почвы.

Грунтовые воды могут проникать в область между двумя слоями породы — водоупорным ложем и во­доупорной крышей. Такие воды называются меж-пластовыми. В зависимости от местных условий меж­пластовые воды могут образовывать второй, третий, четвертый водоносные уровни. Вода на этих уровнях может заполнять все пространство и, если пробурить кровлю, поднимается на поверхность земли, а иногда даже изливается фонтаном. Такую воду называют ар­тезианской.

Межпластовые воды имеют стабильный минераль­ный состав, их температура колеблется в пределах 5-12° С. Однако встречаются подземные воды с избыт­ком солей: очень жесткие, соленые, горько-соленые, богатые фтором, железом, сероводородом или ра­диоактивными веществами.

В связи с тем, что межпластовые воды проходят длинный путь под землей, а сверху покрыты одним или несколькими водоупорными слоями, защищаю­щими их от загрязнения с поверхности почвы, они сво­бодны от бактерий и, как правило, могут использо­ваться для питьевого водоснабжения, не подвергаясь обеззараживанию. Благодаря постоянному и большо­му дебиту (от 1 до 20 м³/ч и больше), а также хорошему качеству межпластовые воды представляют луч­ший источник водоснабжения для водопроводов не­большой и средней мощности.

Подземные воды могут самостоятельно выходить на поверхность земли. Это — родники. Родники мо­гут быть образованы как грунтовыми, так и межплас-товыми водами. Качество родниковой воды в боль­шинстве случаев хорошее и зависит от водоносного горизонта, питающего родник. При правильном кап­таже — заключении воды в трубы с целью предот­вращения загрязнения и хорошо организованной пло­щадки водоразбора — эту воду можно использовать для питьевых целей.

Открытые водоемы — это озера, реки, ручьи, ка­налы и водохранилища. Все открытые водоемы под­вержены загрязнению атмосферными осадками, та­лыми и дождевыми водами, стекающими с поверхнос­ти земли. Особенно сильно загрязнены участки водоема, прилегающие к населенным пунктам и мес­там спуска бытовых и промышленных сточных вод. Для исключения эпидемиологической опасности вода всех открытых водоемов нуждается в тщательной про­верке.

Органолептические свойства и химический состав воды открытых водоемов зависят от ряда условий. Глинистые породы обусловливают высокую мутность, а открытые водоемы в заболоченных местностях ха­рактеризуются высокой цветностью.

Поверхностные воды, как правило, мягкие и сла­боминерализованные. Для них характерно изменение качества воды в зависимости от сезона (таяние сне­гов, ливневых дождей). При необходимости исполь­зовать открытый водоем для централизованного во­доснабжения предпочтение отдают крупным и проточ­ным водоемам, достаточно защищенным от загряз­нения сточными водами.

5. Самоочищение в гидросфере.

Каждый водоем — это сложная живая система, где обитают растения, специфические организмы, в том числе и микроорганизмы, которые постоянно размно­жаются и отмирают, что обеспечивает самоочищение водоемов. Факторы самоочищения водоемов много­численны и многообразны. Условно их можно разделить на три группы: физические, химические и биоло­гические.

Физические факторы — это разбавление, рас­творение и перемешивание поступающих загрязне­ний, осаждение в воде нерастворимых осадков, в том числе и микроорганизмов. Понижение температуры воды сдерживает процесс самоочищения, а ультра­фиолетовое излучение и повышение температуры воды ускоряет этот процесс.

Из химических факторов самоочищения следу­ет отметить окисление органических и неорганичес­ких веществ. Часто оценку самоочищения водоема дают по биохимической потребности кислорода (ВПК) и по конкретным соединениям в воде — угле­водородам, смолам, фенолам и др.

Санитарный режим водоема характеризуется прежде всего количеством растворенного в нем кис­лорода. Его должно быть не менее 4 мг/л в любой период года.

К биологическим факторам самоочищения во­доемов относится размножение в воде водорослей, плесневых и дрожжевых грибков. Кроме растений, самоочищению способствуют и представители живот­ного мира: моллюски, некоторые виды амеб.

Самоочищение загрязненной воды сопровождает­ся улучшением ее органолептических свойств осво­бождением от патогенных микроорганизмоЧ^Ско-рость самоочищения зависит от степени загрязнения воды, сезона года. При небольшом загрязнении вода в основном самоочищается за 3-4 суток.

Отрицательное влияние на процесс самоочищения оказывает загрязнение водоема химическими веще­ствами (азот, фосфор), ароматическими углеводоро­дами и нефтепродуктами. Самоочищение воды от нефти растягивается на длительное время (месяцы, а на реках с малым током даже на годы).

Санитарные правила предлагают выбирать источ­ники водоснабжения в следующем порядке:

1.Межпластовые напорные (артезианские) воды.

2.Межпластовые безнапорные воды.

3.Грунтовые воды.

4.Открытые водоемы.

Контрольные вопросы

1. По какой системе происходит возобновление воды в процессе ее круговорота?

2. Что означает внутриклеточная и внеклеточная вода?

3. Какие важнейшие функции выполняет вода в организме?

4. Какое количество жидкости должен потреблять человек в сутки?

5. Какие условия необходимы для распространения инфекционных заболеваний через воду?

6. Как вы жжете определить мягкая или жесткая вода в вашем доме?

7. К каким последствиям приводит употребление воды с повышенной жес ткостью?

8. К каким последствиям приводит повышенное содержание нитратов в водоемах?

9. Как на организм человека влияют нитрозамины?

10. каково значение минеральных вод?

II. Какой процент из всех вод Земли годится для питья?

Водно-минеральный обмен — совокупность процессов поступле­ния, всасывания, распределения и выделения воды и солей в организме.

Водно-минеральный обмен обеспечивает постоянство ионного состава, кислотно-основного равновесия, объёма жидкостей внутренней среды организма, осмотическое давление. Вода - самое распространенное соединение в живых организмах. Вода вместе с растворёнными в ней органическими и минераль­ными веществами составляет среду, в которой осуществляются биохимические процессы, обеспечивающие жизнедеятельность организма.

Способность организма к поддержанию постоянства и единства внутренней среды называется гомеостазом.

Функции воды в организме:

1) внутренняя среда организма;

2) пластическая (структурная);

3) структурная организация мембран;

4) всасывание веществ в желудочно-кишечном тракте;

5) транспортная;

6) участие в биохимических реакциях: гидролиза, диссоциации, гидратации, дегидратации;

7) поддержание гомеостаза в организме: изоосмии, изотермии, изогидрии;

8) растворение и диссоциация веществ;

9) обеспечение конформации белков;

10) конечный продукт обмена в ЦПЭ;

11) выведение из организма конечных продуктов метаболизма через почки.

Содержание воды в организме изменяется с возрастом: у новорожденных - 80 %; среднего возраста - 65 %; пожилого - 57 %.

В различных органах содержание воды неодинаково: мозг (серое вещество) - 84 %; мозг (белое вещество) - 70 %; почки - 82 %; сердце - 79 %; лёгкие - 79 %; мышцы - 76 %; кожа - 72 %; печень - 70 %; костная ткань - 10 %.

Наибольшее содержание воды найдено в сером веществе головного мозга, а наименьшее - в костной ткани (в мозговой ткани реакции совершаются мгновенно, а в костной - очень медленно)

В биологических жидкостях воды содержится от 83 до 99,5 %, в желудочном соке-99,5; в слюне - 99,4; в плазме крови - 92; в лимфе - 90: в моче - 83 %.

Воду, которую организм получает в виде питья и в составе пищевых продуктов, называют экзогенной, а вода, образовавшаяся при распаде в организме веществ (в расчёте на 100 г): белков (41 мл), жиров (107 мл), углеводов (55 мл). — эндогенная.

Суточное потребление человеком воды составляет - 2,0 - 2,5 л, из них-около 1,5 л потребляется с пищей. За сутки почками выводится - 1,0- 1,5 л, кишечником - 0,2 - 0,3 л, с потом и испаре­нием через кожу - 0,2 - 0,5 л. выдыхаемым воздухом (лёгкими) - до 0,5 л.

В организме человека объём воды распределяется следующим образом: 70% от общего количества воды приходится на внутри­клеточную жидкость и 30 % на внеклеточную. Часть внеклеточ­ной жидкости находится в сосудистом русле (5 - 7 %).

Регуляция водно-электролитного обмена.

Регуляция водно-солевого обмена осуществляется специальны­ми рефлекторными системами, одна из которых реагирует на изменение объёма жидкостей (волюморегуляция), другая - их осмотической концентрации (осморегуляпия).

Осморецепторы гипоталамуса регулируют синтез антидиуретического гормона - вазопрессина. При повышении осмотического давления крови вследствие потери организмом воды или избы­точного поступления в него соли происходит возбуждение осморецепторов, усиливается биосинтез вазопрессина, что приводит к усилению реабсорбции воды почечными канальцами и уменьше­нию диуреза. Одновременно возбуждаются нервные механизмы, обусловливающие возникновение жажды. При избыточном поступлении воды в организм образование и выделение антидиуретического гормона резко снижается, что приводит к уменьше­нию обратного всасывания воды в почках и выделению её из организма.

Волюморецепторы при повышении объёма жидкости и сниже­нии концентрации ионов натрия через гипоталамус (коргиколиберины) и гипофиз (АКТГ) активируют секрецию альдостерона в корковом слое надпочечников. Альдостерон, активируя в клетках дистальных канальцев почек транскрипцию генов, содержащих информацию о Ка⁺-транспортных белках, способствует активации натриевого насоса и задержке в организме ионов натрия (одновременно и ионов хлора).

Таким образом, в регуляции водно-электролитного обмена участвуют вазопрессин, альдостерон и ренин-ангиотензиновая система.

Вазопрессин - место выработки гипоталамус (в ответ на уменьшение объёма крови повышение осмотического давления, ангиотензин II).

Клетки-мишени: почки.

Механизм действия: усиливает реабсорбцию воды из первичной мочи, что приводит к задержке воды в организме и сниже­нию диуреза.

Патология наблюдается при его отсутствии или снижении биосинтеза, усиленном катаболизме. Это приводит к заболеванию - несахарному диабету.

Альдостерон - место выработки корковый слой надпочечников (в ответ на уменьшение осмотического давления, ионов натрия, появление ангиотензина II).

Клетки-мишени: почки.

Механизм действия: усиливает реабсорбцию ионов натрия и хлора из первичной мочи, уменьшает - ионов калия; усиливает секрецию вазопрессина, суживает кровеносные сосуды, повышает артериальное давление.

Фосфатно-кальциевый обмен в организме человека.

Регуляцию обменов фосфора и кальция осуществляют паращитовидные, щитовидная железы секретируемые ими гормоны; кальцитонин, паратгормон, а также витамин D₃ и кальцитриол.

Паратгормон. Гормон-полипептид, состоящий из 84 аминокислот­ных остатков. Секретируется клетками паращитовидных желез в ответ на уменьшение концентрации ионов кальция в крови. Основными клетками-мишенями для паратгормона являются клетки костей, почек, тонкой кишки (действует опосредованно через усиление биосинтеза кальцитриол а).

Таким образом, действуя на кости и почки, паратгормон увеличивает концентрацию кальция (это активирует секрецию кальцитонина) и уменьшает уровень фосфатов в крови.

Кальцитриол. Клетками-мишенями являются клетки почек, костей, кишечника. Вырабатывается при уменьшении концентрации кальция в крови и усилении секреции паратгормона. Результатом действия кальцитриола является: увеличение концентрации каль­ция и фосфатов в крови, ингибирование секреции паратгормона.

Кальцитонин. Вырабатывается С-клетками щитовидной и паращитовидных желез. Синтезируется сразу в активной форме. Органами, содержащими клетки-мишени, являются кости, почки, печень. Механизм действия кальцитонина мембранно-внутрикле-точный: активирует фосфодиэстеразу, уменьшает содержание ц-АМФ.

Таким образом, кальцитонин вызывает уменьшение концент­рации кальция и фосфатов в крови.

Минеральные вещества организма человека.

Минеральный обмен - совокупность процессов всасывания, распределения, усвоения и выделения минеральных веществ, находящихся в организме преимущественно в виде неорганических соединений.

Минеральные вещества играют важную роль в поддержании кислотно-основного равновесия, осмотического давления, системе свёртывания крови, регуляции многочисленных ферментных систем и др., т. е. имеют решающее значение в создании и поддержании постоянства внутренней среды организма. По коли­чественному содержанию в организме элементы делятся на макро- (калий, кальций, натрий, фосфор, хлор) и микроэлементы (цинк, хром, медь, железо, кобальт).

Основную часть минеральных веществ организма составляют хлористые, фосфорнокислые и углекислые соли натрия, кальция, калия, магния. Соли в жидкостях организма человека находятся в частично или полностью диссоциированном виде, поэтому минеральные вещества присутствуют в виде ионов - катионов и анионов. В состав минерального компонента кости и хрящевой ткани минеральные вещества входят в виде нерастворимых сое­динений. В кости и хрящевой ткани (суммарно) содержится более 95 % всего кальция, 87 % фосфора, 50 % магния. Минеральные вещества присутствуют в организме также в виде соединений с белками, нуклеиновыми кислотами и др.

Минеральные вещества из желудочно-кишечного тракта вса­сываются в кровь и лимфу, где связываются со специфическими транспортными белками. Некоторые минеральные вещества соеди­няются с такими белками уже в эпителии слизистой оболочки кишечника (кальций). Основное количество выводимых из организма минеральных веществ обнаруживают в моче, кале, поте.

Через почки выводятся ионы натрия, калия, хлора, йода. 30 % кальция и магния через кишечник - ионы кальция (70 %), железа, магния (70 %) и др.

Находясь в крови и других жидкостях организма в ионизированной форме, соли играют очень важную роль в поддержании нормального осмотического давления и в создании буферных систем организма.

Осмотическое давление любой биологической жидкости определяется молярной концентрацией растворённых в ней веществ, называемых осмотически активны­ми. К ним относятся как неэлектролиты (белки, мочевина, глюкоза), так и соли электролиты (NaCI; NaНРО₄). Соли в большей степени влияют на величину осмотического давления, что определяется диссоциацией солей на осмотически активные ионы. При этом катионы и анионы создают равное друг другу осмотическое давление. Суммарное осмотическое давление составляет 7,7 - 8,1 атм.

Значение осмотического давления: нормальная величина его в крови и лимфе, омывающих все клетки человеческого организма, определяет их форму и функции: Постоянство его поддерживается деятельностью эндокринных желез, почек и др. Составной частью осмотического давления является онкотическое. Оно создаётся белками и имеет значение для удержания воды в сосудистом русле.

Реакция среды определяется показателем рН - водородным показателем, представляющий собой отрицательный десятичный логарифм концентрации водородных ионов.

Величина рН крови отличается постоянством и находится в пределах 7,36 - 7,4. Изменение рН крови более чем на 0,07 свидетельствует о развитии патологического процесса. Сдвиг рН в кислую сторону называется ацидозом а в щелочную - алкалозом. Постоянство рН крови обеспечивается буферными системами: гемоглобиновой, белковой, бикарбонатной и фосфатной. Буфер­ная система состоит из двух компонентов: слабой кислоты и её соли, образованной сильным основанием.

Рассмотрим бикарбонатную систему: В данном случае слабой кислотой является Н₂СО₃, а её солью NaHCO₃, при накоплении в организме кислых продуктов они вступают в реакцию нейтрализации с NaHCO₃

При увеличении содержания в крови основных компонентов (NaOH) они связываются с угольной кислотой: Н₂СО₃ + NaOH = NaHCO₃ + Н₂О

NaHCO пополняет буферную бикарбонатную систему.

Действие фосфатного буфера связано с деятельностью почек.