Вода в организме
Содержание воды в организме животного

В физиологии вода в организме — это содержание воды в организме животного , которая содержится в тканях, крови, костях и других местах. Процентное содержание воды в организме, содержащейся в различных жидкостных отсеках, составляет общую воду организма (TBW). Эта вода составляет значительную часть человеческого тела , как по весу, так и по объему. Обеспечение правильного количества воды в организме является частью баланса жидкости , аспекта гомеостаза .

Расположение

«Состав жидкости тела 1.3» Алана Свэда и Дэвида Уолша распространяется по лицензии CC BY-SA 4.0.
Диаграмма, изображающая распределение общей воды организма в процентах от внутриклеточной и внеклеточной жидкости. [1]

По весу среднестатистический взрослый человек примерно на 60% состоит из воды, а среднестатистический ребенок примерно на 65% из воды. [2] [3] Процентное содержание воды в организме может значительно варьироваться в зависимости от ряда факторов, таких как возраст, состояние здоровья, потребление воды, вес и пол. В большом исследовании взрослых всех возрастов и обоих полов среднее содержание воды в организме взрослого человека составляло ~65%. Однако это существенно варьировалось в зависимости от возраста, пола и ожирения (количества жира в составе тела ). Было обнаружено, что показатель доли воды по весу в этом образце составляет 58 ± 8% воды для мужчин и 48 ± 6% для женщин. [4] Вода в организме составляет до 75% веса тела новорожденного, тогда как у некоторых людей с ожирением вода по весу составляет всего 45%. [5] Это связано с тем, что жировая ткань не удерживает воду так же хорошо, как и мышечная ткань. Эти статистические средние значения будут варьироваться в зависимости от таких факторов, как тип популяции, возраст людей, включенных в выборку, количество людей, включенных в выборку, и методология. Поэтому не существует и не может существовать цифры, которая была бы абсолютно одинаковой для всех людей, по этому или любому другому физиологическому показателю.

Большая часть воды в организме животных содержится в различных жидкостях организма . К ним относятся внутриклеточная жидкость ; внеклеточная жидкость ; плазма ; интерстициальная жидкость ; и трансцеллюлярная жидкость . [6] Вода также содержится внутри органов, в желудочно-кишечной , спинномозговой , перитонеальной и глазной жидкостях. Жировая ткань содержит около 10% воды, в то время как мышечная ткань содержит около 75%. [7] [8]

В «Атласе физиологии человека» Неттера (2002) вода в организме подразделяется на следующие компоненты: [6]

  • Внутриклеточная жидкость (2/3 воды организма) — это жидкость, содержащаяся в клетках. В теле весом 72 кг (159 фунтов), содержащем 40 литров жидкости, около 25 литров являются внутриклеточными, [9] что составляет 62,5%. В текстах Джексона указано, что 70% жидкости организма являются внутриклеточными. [10]
  • Внеклеточная жидкость (1/3 воды организма) — это жидкость, содержащаяся в областях вне клеток. Для 40-литрового тела около 15 литров — внеклеточная жидкость, [9] что составляет 37,5%.

Измерение

Разбавление и уравновешивание

Общее содержание воды в организме человека можно определить с помощью масс-спектрометрии с проточным послесвечением (FA-MS) для измерения содержания дейтерия в образцах выдыхаемого воздуха. Известная доза дейтерированной воды ( тяжелая вода , D 2 O) принимается внутрь и уравновешивается в воде организма. Затем прибор FA-MS измеряет отношение D:H дейтерия к водороду в водяном паре в выдыхаемом воздухе. Общее содержание воды в организме затем точно измеряется по увеличению содержания дейтерия в выдыхаемом воздухе по отношению к объему потребленного D 2 O.

Воду в отдельных отсеках можно измерить с помощью различных веществ: [11]

Затем можно оценить объем внутриклеточной жидкости, вычитая объем внеклеточной жидкости из общего объема воды в организме.

Анализ биоэлектрического импеданса

Другой метод определения общего процента воды в организме (TBW%) — биоэлектрический импедансный анализ (BIA). В традиционном методе BIA человек ложится на кушетку, а точечные электроды размещаются на руках и босых ногах. Сначала наносится электролитный гель, а затем вводится слабый ток частотой 50 кГц. Эта форма волны переменного тока позволяет создавать ток внутри тела через очень емкостную кожу, не вызывая постоянного тока или ожогов, и ограничивается током в диапазоне ~20 мА для безопасности. [12]

BIA стал многообещающим методом из-за своей простоты, низкой стоимости, высокой воспроизводимости и неинвазивности. Уравнения прогнозирования BIA могут быть как обобщенными, так и специфичными для популяции, что позволяет этому методу быть потенциально очень точным. Выбор подходящего уравнения важен для определения качества результатов. [ необходима цитата ]

Для клинических целей ученые разрабатывают многочастотный метод BIA, который может еще больше улучшить способность метода прогнозировать уровень гидратации человека. Новое сегментарное оборудование BIA, которое использует больше электродов, может привести к более точным измерениям определенных частей тела.

Расчет

У людей общее содержание воды в организме можно оценить на основе преморбидной (или идеальной) массы тела и поправочного коэффициента.

Т Б Вт = ж е я г час т ∗ С {\displaystyle TBW=вес*C}

C — коэффициент для ожидаемого процента веса, состоящего из свободной воды. Для взрослых, не пожилых мужчин C = 0,6. Для взрослых пожилых мужчин, недоедающих мужчин или женщин C = 0,5. Для взрослых пожилых или недоедающих женщин C = 0,45. Общий дефицит воды в организме (TBWD) можно приблизительно рассчитать по следующей формуле:

Т Б Вт Д = Т Б Вт ∗ ( 1 − [ Н а ] т [ Н а ] м ) {\displaystyle TBWD=TBW*(1- {\frac {[Na]t}{[Na]m}})}

Где [Na]t = целевая концентрация натрия (обычно 140 мЭкв/л), а [Na]m = измеренная концентрация натрия.

Полученное значение является приблизительным объемом свободной воды, необходимым для коррекции гипернатриемического состояния. На практике это значение редко приближается к фактическому объему свободной воды, необходимому для коррекции дефицита из-за неощутимых потерь, диуреза и различий в распределении воды среди пациентов. [13]

Общее количество воды можно также оценить с помощью антропометрических уравнений: [14] Т Б Вт мужской  (Л) = 2.447 − 0,09516 × возраст (лет) + 0,1074 × рост (см) + 0,3362 × вес (кг) {\displaystyle TBW_{\text{мужчина}}{\text{ (L)}}=2,447-0,09516\times {\text{возраст (лет)}}+0,1074\times {\text{рост (см)}}+0,3362\times {\text{вес (кг)}}} Т Б Вт женский  (Л) = − 2.097 + 0,1069 × рост (см) + 0,2466 × вес (кг) {\displaystyle TBW_{\text{женщина}}{\text{ (L)}}=-2,097+0,1069\times {\text{рост (см)}}+0,2466\times {\text{вес (кг)}}}

Уравнения выше (уравнения Уотсона) были обнаружены для получения разумных оценок в большинстве случаев, поскольку использовался разнообразный набор данных субъектов. [14] Другие уравнения были даны для конкретных групп населения, таких как американцы, [15] [16] тунисцы, [17] и камерунцы. [18] Антропометрические уравнения TBW не обобщают далеко за пределы здоровых взрослых субъектов вне их измеряемой популяции, и было рекомендовано использовать более точный метод, такой как BIA для большинства клинических условий. [19]

Функции

Вода в организме животных выполняет ряд функций: как растворитель для транспортировки питательных веществ; как среда для выделения ; как средство для регулирования тепла; как смазка для суставов; и для амортизации. [7]

Изменения

Обычный способ добавления воды в организм — питье . Вода также поступает в организм с пищей, особенно богатой водой, такой как растения, сырое мясо и рыба. Около 10% потребляемой взрослым человеком воды является побочным продуктом метаболизма. [20]

Количество этой воды, которая удерживается в организме животных, зависит от нескольких факторов. Количество воды меняется в зависимости от возраста животного. Чем старше позвоночное животное, тем выше его относительная масса костей и тем ниже содержание воды в организме.

При болезненных состояниях, когда затронута вода в организме, измененный отсек или отсеки жидкости могут дать подсказки о природе проблемы или проблем. Вода в организме регулируется гормонами , включая антидиуретический гормон , альдостерон и предсердный натрийуретический пептид .

Потеря воды

Сокращение объема — это уменьшение объема жидкости в организме с сопутствующей потерей осмолитов или без нее . Потеря водного компонента жидкости организма конкретно называется дегидратацией . [21]

Потеря натрия приблизительно коррелирует с потерей жидкости из внеклеточной жидкости, поскольку концентрация натрия во внеклеточной жидкости (ECF) намного выше, чем во внутриклеточной жидкости (ICF). Напротив, концентрация K + в ICF намного выше, чем во ECF, и поэтому его потеря скорее коррелирует с потерей жидкости из ICF, поскольку потеря K + из ECF заставляет K + в ICF диффундировать из клеток, увлекая за собой воду посредством осмоса . [ необходима цитата ]

Ссылки

  1. ^ Свед А., Уолш Д. «Состав жидкости тела 1.3».
  2. ^ «Вода в тебе». Говард Перлман. Декабрь 2016 г.
  3. ^ Лот, Кристофер Дж. Принципы почечной физиологии, 5-е издание . Springer. стр. 2.
  4. ^ Уотсон, П.Е.; Уотсон, И.Д.; Батт, Р.Д. (январь 1980 г.). «Общие объемы воды в организме взрослых мужчин и женщин, оцененные на основе простых антропометрических измерений» (PDF) . Американский журнал клинического питания . 33 (1): 27–39 . doi :10.1093/ajcn/33.1.27. PMID  6986753.
  5. ^ Гайтон, Артур С. (1976). Учебник медицинской физиологии (5-е изд.). Филадельфия: WB Saunders. стр. 284, 424. ISBN 0-7216-4393-0.
  6. ^ ab Джон Т. Хансен; Брюс М. Кёппен (2002). Атлас физиологии человека Неттера . Тетерборо, Нью-Джерси: Icon Learning Systems. ISBN 1-929007-01-9.
  7. ^ ab FCS Animal Production L2. Pearson Южная Африка. 2007. ISBN 9781868917297.
  8. ^ Потребности в питательных веществах нечеловекообразных приматов. National Academies Press. 2003-02-01. ISBN 9780309172042.
  9. ^ abc Guyton, Arthur C. (1976). Учебник медицинской физиологии (5-е изд.). Филадельфия: WB Saunders. стр. 275. ISBN 0-7216-4393-0.
  10. ^ Джексон, Шейла (1985). Анатомия и физиология для медсестер . Серия Nurses' Aids (9-е изд.). Лондон: Bailliere Tindall. ISBN 0-7020-0737-4.
  11. ^ Носек, Томас М. "Раздел 7/7ch02/7ch02p13". Основы физиологии человека . Архивировано из оригинала 24.03.2016.
  12. ^ "Патент США 4719922, Стимуляторный аппарат - этот веб-сайт закончился". patentstorm.us . Архивировано из оригинала 2012-10-13.
  13. ^ Ли., Голдман; И., Шефер, Эндрю; Файетт., Сесил, Рассел Л. (2012-01-01). Медицина Сесила Голдмана . Elsevier/Saunders. ISBN 9781437716047. OCLC  779501249.{{cite book}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  14. ^ ab Watson, PE; Watson, ID; Batt, RD (январь 1980). «Общие объемы воды в организме взрослых мужчин и женщин, оцененные на основе простых антропометрических измерений». Американский журнал клинического питания . 33 (1): 27–39 . doi : 10.1093/ajcn/33.1.27 . PMID  6986753.
  15. ^ Chumlea, William Cameron; Guo, Shumei S.; Zeller, Christine M.; Reo, Nicholas V.; Baumgartner, Richard N.; Garry, Philip J.; Wang, Jack; Pierson, Richard N.; Heymsfield, Steven B.; Siervogel, Roger M. (июнь 2001 г.). "Эталонные значения общего содержания воды в организме и уравнения прогнозирования для взрослых". Kidney International . 59 (6): 2250– 2258. doi : 10.1046/j.1523-1755.2001.00741.x . PMID  11380828.
  16. ^ Chumlea, William C.; Schubert, Christine M.; Reo, Nicholas V.; Sun, Shumei S.; Siervogel, Roger M. (ноябрь 2005 г.). «Общий объем воды в организме белых детей и подростков и уравнения антропометрического прогнозирования: лонгитюдное исследование Фелса». Kidney International . 68 (5): 2317– 2322. doi : 10.1111/j.1523-1755.2005.00692.x . PMID  16221235.
  17. ^ Эль Куки, Дония; Эль Кари, Халид; Драуи, Джихене; Бен Джемаа, Хауда; Бен Амор, Надя; Моньеки, Андрис; Джамусси, Хенда; Агенау, Хасан; Ауидет, Абдалла; Манкай, Амани (апрель 2023 г.). «Разработка и проверка антропометрических прогностических уравнений, которые оценивают общее количество воды в организме и безжировую массу у взрослых тунисцев». Европейский журнал клинического питания . 77 (4): 447–453 . doi : 10.1038/s41430-023-01262-2. ПМЦ 9891746 . ПМИД  36726031. 
  18. ^ Medoua, Gabriel Nama; Essa'a, Véronique J.; Tankou, Colman T.; Ndzana, Anne Christine A.; Dimodi, Henriette T.; Ntsama, Patricia M. (октябрь 2015 г.). «Достоверность уравнений, основанных на антропометрии и импедансе, для прогнозирования общего содержания воды в организме, измеренного путем разбавления дейтерия у пациентов Камеруна, находящихся на гемодиализе». Clinical Nutrition ESPEN . 10 (5): e167 – e173 . doi :10.1016/j.clnesp.2015.05.006. PMID  28531471.
  19. ^ Базиль, К.; Вернальоне, Л.; Беллицци, В.; Ломонте, К.; Рубино, А.; Амброзио, Н. Д.; Иорио, Б. Д. (7 марта 2008 г.). «Общее содержание воды в организме при здоровье и болезни: имеют ли антропометрические уравнения какое-либо значение?». Нефрология Диализ Трансплантация . 23 (6): 1997–2002 . doi : 10.1093/ndt/gfm909 . PMID  18208903.
  20. ^ Ямада, Йосукэ; Чжан, Сюэйин; Хендерсон, Мэри ET; Сагаяма, Хироюки; Понцер, Герман; Спикман, Джон Р. (2022). «Изменение оборота воды у человека, связанное с факторами окружающей среды и образа жизни». Science . 378 (6622): 909– 915. Bibcode :2022Sci...378..909I. doi :10.1126/science.abm8668. PMC 9764345 . PMID  36423296. 
  21. ^ MedicineNet > Определение обезвоживания. Архивировано 06.11.2013 на Wayback Machine. Получено 2 июля 2009 г.

Дальнейшее чтение

  • Нарушения водно-электролитного баланса и кислотно-щелочного равновесия у мелких домашних животных
  • Основы физиологии животных
  • Энциклопедия питания сельскохозяйственных животных
  • Осморегуляция животных
  • Наука о питании животных
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Body_water&oldid=1270841798"