Основные нервные центра регуляции процессов выделения воды гипоталамуса

Внутренняя среда

Внутренняя среда – представлена жидкостями, которые омывают клеточные элементы и принимают непосредственное участие в обмене веществ и поддержании гомеостаза организма.

Функции внутренней среды:

1. Оптимальный уровень обменных процессов

2. Определенный уровень возбудимости клеток организма

3. Изменяет реактивность внутренних систем организма

Состав внутренней среды

Внутриклеточная вода – 28% от массы тела
Интерстициальная вода – 20% от массы тела
Интравазарная вода (кровь, лимфа) – 7%
Специализированные жидкие среды

Свойства жидкостей

· Общий качественный (вода) и индивидуальный количественный состав

· Обмениваются с внешней средой через ЖКТ, легкие, органы выделения

· Имеют общего подвижного посредника (кровь)

· Могут транспортироваться через различные мембраны

· Переход воды в раствор с низким химическим потенциалом – осмос. Возможен благодаря постоянству ОД (290 мосм/л, 7-6 атм, 5500 мм рт.ст)

В процессе жизни наблюдается значительное уменьшение воды. Большое значение придается поддержанию водного баланса приходу жидкости.

Водный баланс

Поступление воды

· С пищей 1,1 л

· Питье 1,1 л

· Обмен 0,3

Выход воды

· Дыхание 0,35 л

· Пот 0,5 л

· Кал 0,15 л

· Моча 2,5 л

Количество воды, поступающей с едой и питьем, необходимо увеличивать с возрастом. В настоящее время в большинстве популяций редко принимают простую воду. Для компенсации выхода воды необходимо пить больше пресной воды.

Вода влияет на ФУС АД, ОЦК, рН, ОД.

Поддержание водного баланса

1. Регуляция объема воды и ОЦК

2. Регуляция осмотического давления (вода в осмосе двигается в сторону низкого химического потенциала)

Водное отравление происходит по причине смены окружающей среды на гипотоничную (в условиях тяжелой физической работы в жарком климате). Снижение осмотического давления плазмы приводит к изменению объема клеток. Набухают нейроны (свеллинг, лизис), так как вода пойдет в сторону осмотического потенциала внутриклеточной жидкости. Нарушается генерация и проведение возбуждения. Проявления клиники: галлюцинации, спутанное сознание, головные боли. В гипертоническом растворе происходит наоборот – сморщивание или плазмолиз клетки, так как вода идет из клетки в межклеточную жидкость.

ОСМОС

Осмос – процесс пассивного перехода воды через водные каналы сквозь полупроницаемую мембрану в направлении уменьшения ее свободной эергии, в направлении более низкого химического потенциала.

Растворенные вещества снижают активность воды (снижают ее химический потенциал). Способность к осмосу определяется только свободными молекулами воды по обе стороны полупроницаемой мембраны.

Осмос проявляется только в условиях осмотической системы – раствор-полупроницаемая мембрана-растворитель.

Осмотическое давление – давление раствора, прекращающее его разведение водой через полупроницаемую мембрану. Осмос имеет большое значение для растений и животных, т.к. способствует получению клетками необходимого количества воды.

Осмотическое давление обеспечивает тургор клеток, которое поддерживает эластичность тканей, способствует сохранению формы клетки и органа и их функции.

Осмотический потенциал – разность между химическим потенциалом раствора и химическим потенциалом чистой воды.

Величина осмотического давления может быть измерена осмометром Дютроше.

Рецепторы

1. Осморецепторы (гипоталамус, сосуды печени, почки, печени и др.) – увеличение Росм.крови

2. Натриорецепторы (гипоталамус, сердце) – увеличение натрия в крови

3. Волюморецепторы (полые вены, предсердия, приносящая артериола) – растяжение стенок предсердий и сосудов при изменении ОЦК И АД.

4. Барорецепторы сосудистого русла – изменение АД

В супраоптическом ядре находятся клетки с вакуолью, меняющей размер в зависимости от Росм.плазмы. когда меняется этот показатель, они способствуют выделению и накоплению АДГ в гипофизе. Эти клетки (центральные рецепторы), на ряду с рядом находящимися рецепторами, образуют орган «центр жажды». В случае повышения Росм. возникает питьевое повведение.

Основные нервные центра регуляции процессов выделения воды гипоталамуса

· Центр жажды

· Центр осморегуляции

Осморегулирующий механизм

1. Увеличени е ОЦК, АД

2. Растяжение стенки сосуда или предсердия

3. Волюморецепторы (в особенности левого предсердия) посылают импульсы

4. Гипоталамус

5. Нейрогипофиз

6. Снижение секреции АДГ и симпатической системы

7. Снижение реабсорбции воды и увеличение диуреза

При уменьшении ОЦК и АД выделяется вазопрессин.

АДГ (вазопрессин)

Действует через V2-рецепторы, белково-пептидный гормон, мембранный механизм.

Увеличение реабсорбции воды (через цАМФ – встраивание в апикальную мембрану водных каналов – аквапоринов)

Увеличение реабсорбции мочевины

Увеличение реабсорбции воды и ионов натрия через усиление синтеза гиалуронидазы эпителием собирательных трубочек.

V1-рецептор – сужение сосудов, путем активации фосфолипазы С и образования ИТФ и ДГ. Находятся на мембране ГМК. Обуславливает второе название – вазопрессин.

 РААС

Ангиотензин-2 активизирует симпатическую нервную систему, выработку альдостерона, секрецию АДГ, формирует чувство жажду.

 

 

Натрийуретический пептид

Механизм действия: через активацию тирозинкиназы, ассоциированной с гуанилатциклазой. Повышается количество цГМФ, активируется протеинкиназа Джи

Увеличение ОЦК и АД, растяжение стенок предсердий, секреция атрионатрийуретического гормона и снижение реабсорбции натрия, воды, увеличение диуреза

1. Повышает СКФ, снижая сопротивление аффрентных артериол

2. Расширяет ГМК – увеличивает скорость фильтрации

3. Снижает реабсорбцию натрия в корковых отделах собирательных трубочек

4. Угнетает синтез альдостерона – снижается реабсорбция натрия, воды и хлоридов

5. Снижает секрецию ренина

6. Снижает активность юкстагломерулярного аппарата

Единственный гормон, который усиливает выведение воды и натрия и снижает ОЦК.

Баланс натрия

 

Баланс калия

Баланс фосфатов

 

                      

Комментарии: 290 мосмль/л, а не 7,6 атм!

Функциональное значение КОС

1. Метаболический аспект – КОС определяет функцию ферментов и структурных белков, активность липидов, микроэлементов, витаминов и гормонов.

2. Физиологический аспект – влияет на скорость трансмембранного транспорта, возбудимость мембран, разнообразные физиологические функции

рН – отрицательный логарифм концентрации протонов

1. Внутриклеточный – 7.20-7.30

2. Внеклеточный – 7.35-7.45 (нормальный); 6,8-7,8 – совместимый с жизнью

3. Экскретируемых жидкостей – моча 4,5-8,0

Для регуляции КОС используют буферы – химические соединения, образованные слабой кислотой и солью этой кислоты с сильным основанием.

Поступление протонов за счет образования СО2 тканями (гидролиз Н2СО3), образования нелетучих кислот в результате метаболизма, при потере НСО3 (моча, кал), всасывания кислот в ЖКТ.

Потери: выведение СО2 через легкие, связывания в гидрокарбонаты, утилизация протонов при метаболизме органических анионов, выведение протонов почками, всасывание оснований в ЖКТ, потери протонов при рвоте.

Показатели КЩР организма

1. НСО3 24 ммоль/л

2. ВЕ – избыток оснований= 0-2.5 мэкв/л

3. ВВ 48+-2

4. РО2 арт.крови 100 мм рт.ст

5. РСО2 арт.крови 40-45 мм рт.ст

Главную роль в поддержании КЩР плазмы играют:

· Белковый

· Фосфатный

· Бикарбонатный

Роль ЖКТ

1. Секреция протонов в желудочный сок сопряжены с поступлением бикарбонатов в плазму и формированием щелочного резерва. Компенсаторно увеличивается при ацидозах и тормозится при алкалозах (многократная рвота вызывает ацидоз)

2. Секреция бикарбонатов в панкреатический и кишечный секрет сопряжены с поступлением протонов в плазму. Секреция возрастает при алкалозах и тормозится при ацидозах. Потеря панкреатического и кишечного сока (диарея) приводит к ацидозу.

3. Характер питания – потребление растительной пищи способствует защелачиванию крови. Белковая животная пища способствует ацидозу.

Роль легких

В состоянии покоя из организма удаляется 230 мл СО2/мин. Из плазмы исчезает эквивалентное количество Н+. повышение СО2 вызывает увеличение кислотности, что увеличивает стимуляцию центральных хеморецепторов, вызывает гипервентиляцию и выведение СО2.

Роль почек в КЩС

1. Почки регулируют КОС реабсорбцией НСО3 и экскрецией Н+.

2. Основную роль в регуляции рН играет регуляция экскреции протнов или нейтрализации протонов с помощью бикарбонатов

3. В клетках канальцев идет реакция гидратации СО2 с образование Н2СО3, НСО3 и диссоциации кислоты.

4. Протоны секретируются в мочу в обмен на реабсорбцию натрия, сопряженный бикарбонат из клеток канальцев переходит в плазму крови

5. При тяжелом ацидозе выделение протонов осуществляется благодаря аммониевому механимзу

Три механизма почек:

1. Реабсорбция или экскреция бикарбонатов

2. Реабсорбция или экскреция гидрофосфатов или дигидрофосфатов

3. Аммониевый механизм – диффундирует в просвет канальца и связывает ион Н+. образуется NH4+, который выделчется с мочой.

При снижении концентрации протонов в плазме – добавили бикарбоната.

При ацидозе – добавляют бикарбонаты.

Ацидоз – кислая моча, алкалоз – щелочная моча.

«почки добавили бикарбоната»=»почки экскретируют протоны»

 

Внутренняя среда

Внутренняя среда – представлена жидкостями, которые омывают клеточные элементы и принимают непосредственное участие в обмене веществ и поддержании гомеостаза организма.

Функции внутренней среды:

1. Оптимальный уровень обменных процессов

2. Определенный уровень возбудимости клеток организма

3. Изменяет реактивность внутренних систем организма

Состав внутренней среды

Внутриклеточная вода – 28% от массы тела
Интерстициальная вода – 20% от массы тела
Интравазарная вода (кровь, лимфа) – 7%
Специализированные жидкие среды

Свойства жидкостей

· Общий качественный (вода) и индивидуальный количественный состав

· Обмениваются с внешней средой через ЖКТ, легкие, органы выделения

· Имеют общего подвижного посредника (кровь)

· Могут транспортироваться через различные мембраны

· Переход воды в раствор с низким химическим потенциалом – осмос. Возможен благодаря постоянству ОД (290 мосм/л, 7-6 атм, 5500 мм рт.ст)

В процессе жизни наблюдается значительное уменьшение воды. Большое значение придается поддержанию водного баланса приходу жидкости.

Водный баланс

Поступление воды

· С пищей 1,1 л

· Питье 1,1 л

· Обмен 0,3

Выход воды

· Дыхание 0,35 л

· Пот 0,5 л

· Кал 0,15 л

· Моча 2,5 л

Количество воды, поступающей с едой и питьем, необходимо увеличивать с возрастом. В настоящее время в большинстве популяций редко принимают простую воду. Для компенсации выхода воды необходимо пить больше пресной воды.

Вода влияет на ФУС АД, ОЦК, рН, ОД.

Поддержание водного баланса

1. Регуляция объема воды и ОЦК

2. Регуляция осмотического давления (вода в осмосе двигается в сторону низкого химического потенциала)

Водное отравление происходит по причине смены окружающей среды на гипотоничную (в условиях тяжелой физической работы в жарком климате). Снижение осмотического давления плазмы приводит к изменению объема клеток. Набухают нейроны (свеллинг, лизис), так как вода пойдет в сторону осмотического потенциала внутриклеточной жидкости. Нарушается генерация и проведение возбуждения. Проявления клиники: галлюцинации, спутанное сознание, головные боли. В гипертоническом растворе происходит наоборот – сморщивание или плазмолиз клетки, так как вода идет из клетки в межклеточную жидкость.

ОСМОС

Осмос – процесс пассивного перехода воды через водные каналы сквозь полупроницаемую мембрану в направлении уменьшения ее свободной эергии, в направлении более низкого химического потенциала.

Растворенные вещества снижают активность воды (снижают ее химический потенциал). Способность к осмосу определяется только свободными молекулами воды по обе стороны полупроницаемой мембраны.

Осмос проявляется только в условиях осмотической системы – раствор-полупроницаемая мембрана-растворитель.

Осмотическое давление – давление раствора, прекращающее его разведение водой через полупроницаемую мембрану. Осмос имеет большое значение для растений и животных, т.к. способствует получению клетками необходимого количества воды.

Осмотическое давление обеспечивает тургор клеток, которое поддерживает эластичность тканей, способствует сохранению формы клетки и органа и их функции.

Осмотический потенциал – разность между химическим потенциалом раствора и химическим потенциалом чистой воды.

Величина осмотического давления может быть измерена осмометром Дютроше.

Рецепторы

1. Осморецепторы (гипоталамус, сосуды печени, почки, печени и др.) – увеличение Росм.крови

2. Натриорецепторы (гипоталамус, сердце) – увеличение натрия в крови

3. Волюморецепторы (полые вены, предсердия, приносящая артериола) – растяжение стенок предсердий и сосудов при изменении ОЦК И АД.

4. Барорецепторы сосудистого русла – изменение АД

В супраоптическом ядре находятся клетки с вакуолью, меняющей размер в зависимости от Росм.плазмы. когда меняется этот показатель, они способствуют выделению и накоплению АДГ в гипофизе. Эти клетки (центральные рецепторы), на ряду с рядом находящимися рецепторами, образуют орган «центр жажды». В случае повышения Росм. возникает питьевое повведение.

Основные нервные центра регуляции процессов выделения воды гипоталамуса

· Центр жажды

· Центр осморегуляции

Осморегулирующий механизм

1. Увеличени е ОЦК, АД

2. Растяжение стенки сосуда или предсердия

3. Волюморецепторы (в особенности левого предсердия) посылают импульсы

4. Гипоталамус

5. Нейрогипофиз

6. Снижение секреции АДГ и симпатической системы

7. Снижение реабсорбции воды и увеличение диуреза

При уменьшении ОЦК и АД выделяется вазопрессин.

АДГ (вазопрессин)

Действует через V2-рецепторы, белково-пептидный гормон, мембранный механизм.

Увеличение реабсорбции воды (через цАМФ – встраивание в апикальную мембрану водных каналов – аквапоринов)

Увеличение реабсорбции мочевины

Увеличение реабсорбции воды и ионов натрия через усиление синтеза гиалуронидазы эпителием собирательных трубочек.

V1-рецептор – сужение сосудов, путем активации фосфолипазы С и образования ИТФ и ДГ. Находятся на мембране ГМК. Обуславливает второе название – вазопрессин.

 РААС

Ангиотензин-2 активизирует симпатическую нервную систему, выработку альдостерона, секрецию АДГ, формирует чувство жажду.