НАРУШЕНИЯ ВОДНО-ЭЛЕКТРОЛИТНОГО
ОБМЕНА
Вода имеет исключительно
важное значение в жизнедеятельности организма. Она входит в структуру всех
клеточных элементов, представляет собой среду, где протекают обменные процессы.
Обмен воды самым тесным образом связан с минеральным обменом. Большинство
минеральных соединений находится в растворенном состоянии. Их перемещение в
организме невозможно без участия воды. Соли, в свою очередь, обладая
способностью связывать воду, во многом определяют ее содержание в биологических
объектах. Водно-электролитный баланс является одним из определяющих факторов в
поддержании постоянства внутренней среды организма — гомеостаза.
На долю воды в организме
взрослых сельскохозяйственных животных приходится 55—65 % массы тела. У
новорожденных она достигает 70—80 %, а к старости значительно (до 45 %)
снижается. Вода поступает в организм с питьем и кормом. Она образуется и эндогенно,
как результат окисления белков, углеводов и жиров. Окисление 100 г белков
сопровождается выделением 41 мл воды, 100 г углеводов — 55, 100 г жира — 107 мл
воды.
Содержащуюся в организме
воду подразделяют на внутриклеточную (интрацеллюлярную) и внеклеточную
(экстрацеллюлярную). Внутриклеточная жидкость находится в трех состояниях:
вода, химически и физически связанная с гидрофильными структурами протоплазмы;
вода, находящаяся на поверхности коллоидных структур; вода, находящаяся в
лакунах протоплазмы, химически не связанная. Всего на долю интрацеллюлярной
воды приходится около 72 % ее общего содержания в организме.
Внеклеточная вода составляет
около 28 %. Она включает воду плазмы циркулирующей крови, интерстициальной и
трансцеллюлярной жидкостей.
В составе плазмы крови на
долю воды в среднем приходится 91 %. Важнейшая функция плазмы крови —
поддержание гомеостаза, в чем значительная роль принадлежит минеральным солям.
Плазма крови содержит электрически заряженные ионы. Катионами являются Na+ , К+, Mg2+ , Са2+,
анионы представлены С1-, HCO-3, НРО2-4,
Н2РО4 , органическими кислотами, белками. Электролиты,
частично глюкоза и мочевина обеспечивают осмотическое давление и перемещение
жидкости крови к тканям.
Интерстициальная,
межтканевая жидкость непосредственно омывает клетки. Она обеспечивает перемещение
энергетических и пластических веществ из сосудов в клетки и выведение из тканей
продуктов метаболизма через лимфатические и кровеносные сосуды.
Трансцеллюлярная жидкость
представляет собой секрет пищеварительных желез, спинномозговую, суставную,
синовиальную жидкости, содержимое перикардиальной, плевральной полостей и др.
Трансцеллюлярная жидкость выделяется в результате активной деятельности
специализированных клеток.
Водно-электролитный баланс
регулируется нейроэндокринной системой, обеспечивающей устойчивое постоянство.
Афферентная импульсация, вызванная изменениями объема циркулирующей крови,
исходит из возбужденных волюморецепторов рефлексогенных зон, а осморецепторы
гипоталамуса контролируют осмолярность крови. Афферентные сигналы воспринимаются
паравентрикулярными ядрами гипоталамуса, что сопровождается динамическим
изменением выброса антидиуретического гормона. В зависимости от объема
циркулирующей крови выход гормона может быть увеличен или ослаблен. Гиповолемия
стимулирует выброс антидиуретического гормона, повышается реабсорбция воды
почечными канальцами. Усиливается жажда.
Снижение давления в почечной
артерии рефлекторно с участием адренокортикотропного гормона стимулирует
выброс альдостерона, обеспечивающего реабсорбцию натрия, повышение тем самым
осмотического давления. Эти механизмы способствуют поддержанию постоянства
водно-электролитного обмена в случаях гиповолемии или избытка жидкости в организме,
при изменениях в крови и тканях концентрации солей. Если, однако, главный
эффекторный орган выделительной системы (почки) утрачивает способность
регулировать диурез, то водно-электролитный баланс может изменяться. Нарушение
водно-электролитного обмена проявляется обезвоживанием (дегидратацией) или
задержкой воды (гипергидратацией) в организме.
Обезвоживание. Обезвоживание
(гипогидрия, гипогидратация, эксикоз — от лат. siccus — сухой) возникает как результат отрицательного водного
баланса. Количество теряемой организмом воды превышает ее поступление.
Отрицательный водный баланс развивается из-за полного или частичного водного
голодания (недостаток питьевой воды, невозможность ее приема и проглатывания)
либо как следствие избыточной потери жидкости. Причинами возможных потерь
жидкости могут быть диарея, особенно часто появляющаяся у молодняка животных,
полиурия, кровотечение, усиленное потоотделение, гипервентиляция легких, выделение
экссудата, особенно у лошадей при обширных травмах.
Усиленная потеря воды
нередко сочетается с водным голоданием. Так, у лошадей возможно развитие
полиурии на почве недостатка антидиуретического гормона, когда выделяется до
100л мочи в сутки. Если эта потеря компенсируется питьевой водой, то водное
равновесие сохраняется, если животное лишено возможности полного
удовлетворения жажды, то наступает гипогидрия.
Обезвоживание возможно за
счет равностепенной потери солей и воды — нормоосмолярная дегидратация, за счет
преимущественного снижения осмотического давления — гипоосмолярное обезвоживание
или вследствие усиленного выведения жидкости с небольшой потерей электролитов
— гиперосмолярное обезвоживание. Нормоосмолярную (изоосмолярную) дегидратацию
наблюдают после острого кровотечения, некомпенсированной полиурии (несахарный
диабет у собак, лошадей), кишечных токсикоинфекций. Теряется преимущественно
внеклеточная вода. Гипоосмолярная дегидратация появляется при потере жидкости,
богатой электролитами (ожоговая болезнь, неукротимая рвота, диарея разного
происхождения, непроходимость кишечника). Дегидратация осложняется переходом
воды в клетки, где осмотическое давление выше, чем в омывающей жидкости.
Избыточная потеря электролитов сопровождается нарушением кислотно-основного
равновесия, возникновением ацидоза или алкалоза в зависимости от преимущественной
потери хлоридов и Н+-ионов (алкалоз) или гидрокарбонатов натрия
(ацидоз).
Гиперосмолярная
дегидратация характерна превалированием потери воды над выведением электролитов
и появляется у животных под влиянием гилервентиляции легких, интенсивного потоотделения,
гиперсаливации. Повышается осмотическое давление внеклеточной жидкости, внутриклеточная
вода перемещается в межклеточную. Обезвоживание клеток сопровождается белковым
распадом, аутоинтоксикацией. Потеря животным организмом 10% внутриклеточной
воды вызывает тяжело переносимые последствия, а утрата 20 % завершается
смертью.
Гипергидрия. Под
гипергидрией (гипергидратацией) понимают накопление воды в организме при
положительном водном балансе. Положительный водный баланс возникает вследствие
длительного избыточного поступления влаги в составе кормов, питьевой воды, при
торможении выведения воды почками и кожей, нарушении регуляции водно-солевого
обмена.
Гипергидрия может протекать
без существенного изменения соотношения между содержанием воды и электролитов
(изоосмолярная гипергидратация), с увеличением осмотического давления жидкости
(гиперосмолярная гипергидратация) или его снижением (гипоосмолярная гипергидратация).
Изоосмолярная
гипергидратация может быть вызвана введением больших количеств изотонических
растворов. Если регуляция водно-электролитного обмена не нарушена, то излишняя
вода быстро выводится из организма.
Гиперосмолярная
гипергидратация развивается как результат введения в организм гипертонических
растворов электролитов в таких количествах, которые не могут быть выведены
из-за недостаточности функции почек, сердечно-сосудистой системы,
нейроэндокринной регуляции.
Возрастание уровня
электролитов в межтканевой жидкости ведет к перемещению воды из клетки в
интерстициальное пространство. Ткань обезвоживается.
Гипоосмолярная
гипергидратация может развиваться при энте-ральном и парентеральном
неоднократном введении животным избыточных количеств воды или бессолевых
растворов. Вероятность «водного отравления» повышается у больных после обширных
травм, хирургических вмешательств, при острой почечной недостаточности.
«Водное отравление»
характеризуется снижением осмотического давления, повышением содержания воды
по обе стороны клеточной мембраны. Вода поступает в клетку из-за нарушения нормальных
соотношений между внутриклеточным калием и внеклеточным натрием. Снижение
концентрации ионов натрия в плазме кроови направляет ток жидкости внутрь
клетки. Гипоосмолярная гипергидратация ведет к нарушениям кислотно-основного
обменa, расстройству формирования мембранного потенциала клетки. В
тяжелых случаях «водного отравления» у животных возможны рвота, судороги,
выпадение реакции на раздражение, развитие коматозного состояния. |