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, НРО^2-₄, 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.

 

ОТЕК

 

Отек (греч. oidema) — избыточное скопление жидкости в тка­нях вследствие нарушения обмена воды между кровью и межкле­точной жидкостью. Отечная жидкость содержит воду (97 %), элек­тролиты (около 0,7 %), незначительное количество (до 2 %) выпо­тевающего белка и носит название транссудата. Его состав зависит от причины возникновения, локализации, вида животных. Скоп­ление транссудирующей жидкости в серозных полостях при нару­шении крово- и лимфообращения называют водянкой (hydrops). В зависимости от локализации различают водянку брюшной полос­ти — асцит (ascites), плевральной полости — гидроторакс (hydrothorax), сердечной сорочки — гидроперикард (hydropericardium), желудочков мозга — гидроцефалия (hydrocephalus), суставной сум­ки — гидроартроз (hydroartrosis). Отек подкожной клетчатки — анасарка (anasarca).

Отек относят к типичным патологическим процессам, наблю­даемым при многих заболеваниях животных.

Развитие отека обусловлено многими факторами, но из них следует выделить ведущие, среди которых изменение гидродина­мического, осмотического и онкотического давлений. В обыч­ных физиологических условиях гидродинамическое давление в артериальной части капилляра равно 35—40 мм рт. ст., оно выше онкотического (25 мм рт. ст.). Выталкивающая сила больше удер­живающей, и плазма крови через гистогематический барьер на­правляется в ткани. В венозной части капилляра онкотическое давление остается прежним (25 мм рт. ст.), а гидродинамическое снижено до 10—15 мм рт. ст., поэтому жидкость из межтканевых щелей направляется в кровеносные сосуды — венозную часть ка­пилляра.

Развитие отека возможно за счет изменений гидродинамичес­кого давления в капиллярах, изменения концентрации белка, электролитов в крови и межтканевой жидкости. По преобладанию этих патогенетических факторов выделяют три разновидности отеков.

Гидродинамический отек возникает в тех случаях, когда давле­ние крови в венозной части капилляра превышает онкотическое. Из артериального отдела микроциркулярного русла плазма крови поступает в ткани, а реабсорбция становится затрудненной или невозможной. Возникает отек.

Онкотический отек развивается либо за счет снижения уровня белка в плазме крови и падения там онкотического давления, либо вследствие повышения гидрофильности белков межтканевой жид­кости. Снижение онкотического давления крови (гипоонкия) происходит в результате таких факторов, как:

· алиментарное голодание вследствие ограниченного содержа­ния белка в рационе;

· отрицательный белковый баланс при заболеваниях органов пи­щеварения;

· нарушение белковообразовательной функции печени;

· избыточная потеря белка, главным образом альбуминов, при хронических заболеваниях почек (нефроз, нефросклероз);

· чрезмерное выделение белков в составе экссудата при обшир­ных ранениях и ожогах;

· диспротеинемия, когда соотношение альбумины — глобулины меняется в сторону последних, имеющих меньшую способность удерживать плазму крови в пределах сосудов.

Развитие онкотического отека, вызванного гиперонкией меж­клеточной жидкости, определяется такими региональными факто­рами, как повреждение клеток и выход белковых структур за их пределы, возрастание гидрофильности белков межклеточной жид­кости под влиянием дефицита тироксина, Са²⁺, либо избытка ионов Н⁺, Na⁺.

Осмотический отек появляется у животных при снижении со­держания электролитов в плазме крови (гипоосмия) или повыше­нии их концентрации (гиперосмия) в межклеточной жидкости. Осмотическое давление плазмы крови более чем на 90 % опреде­ляется катионом натрия (Na⁺). Снижение его содержания (али­ментарная недостаточность, избыточная потеря) сопровождается падением осмотического давления плазмы крови. Чаще осмоти­ческие отеки регионального ограниченного характера встречаются при развивающейся тканевой гиперосмии. Ее причинами могут быть:

ü задержка натрия в межклеточном пространстве при избыточ­ном выделении альдостерона;

ü тканевая гипоксия, снижающая трансмембранное перемеще­ние ионов;

ü повреждение клеток с освобождением электролитов;

ü задержка поступления минеральных веществ из межклеточной жидкости в кровь при нарушении микроциркуляции;

ü ацидоз, повышающий степень диссоциации солей.

Разделение отеков на гидродинамический, онкотический и ос­мотический несколько условно, в реальных условиях они могут сочетаться. Кроме того, в возникновении и последующем разви­тии отечности тканей немаловажное значение имеют возрастание проницаемости стенок сосудов, уменьшение выведения межкле­точной жидкости через лимфатические пути (слоновость конечно­стей у лошадей), расстройство нейрогуморальной регуляции вод­но-солевого обмена.

Повышению проницаемости стенок сосудов обязаны как гид­родинамические отеки, так и отеки, обусловленные отклонением от нормального содержания солей и белков по обе стороны сосу­дов микроциркуляторного русла. Изменение проницаемости ка­пиллярных стенок возникает под действием гуморальных факторов, таких, как гистамин, серотонин, простагландины, кинины, и трофических расстройств стенок сосудов, обусловлены состояни­ем нервной системы, гипоксией, разными формами голодания. Затруднение лимфооттока может иметь основополагающее значе­ние при возникновении патологических процессов в лимфатичес­ких сосудах (тромбоз) или лимфатических узлах (лимфаденит, па-раз итозы). Чаще затруднение лимфооттока имеет вторичное про­исхождение. Скопившийся в тканях транссудат сдавливает тонко­стенные лимфатические сосуды, препятствует оттоку лимфы, чем усугубляет интенсивность накопления жидкости в межклеточных пространствах.

Развитие отеков, сопровождающих гипотиреоз (микседема), вегетативные неврозы, расстройства чувствительности осмо- и во-люморецепторов, свидетельствует о существенном влиянии ней-роэндокринного фактора на скопление транссудата в тканях.