Echilibrul fluidelor - Fluid balance
Echilibrul fluidelor este un aspect al homeostazei al organismelor în care cantitatea de apă în organism trebuie să fie controlat, prin osmoregulation și comportament , astfel încât concentrațiile de electroliți ( săruri în soluție ) , în diferitele fluide ale corpului sunt menținute în limite sănătoase . Principiul de bază al echilibrului fluidelor este că cantitatea de apă pierdută din corp trebuie să fie egală cu cantitatea de apă luată; de exemplu, la om, ieșirea (prin respirație , transpirație , urinare , defecare și expectorație ) trebuie să fie egală cu aportul (prin mâncare și băut sau prin aport parenteral ). Euvolemia este starea volumului normal de lichid corporal, inclusiv volumul de sânge , volumul de lichid interstițial și volumul de lichid intracelular ; hipovolemia și hipervolemia sunt dezechilibre. Apa este necesară pentru toată viața de pe Pământ. Oamenii pot supraviețui timp de 4 până la 6 săptămâni fără hrană, dar numai câteva zile fără apă.
Transpirația abundentă poate crește necesitatea înlocuirii electroliților. Dezechilibrul apă-electrolit produce dureri de cap și oboseală dacă este ușoară; boală dacă este moderată și, uneori, chiar moarte dacă este severă. De exemplu, intoxicația cu apă (care duce la hiponatremie ), procesul de a consuma prea multă apă prea repede, poate fi fatală. Deficiențele apei din corp duc la contracția volumului și la deshidratare . Diareea este o amenințare atât pentru volumul de apă din corp, cât și pentru nivelul de electroliți, motiv pentru care bolile care cauzează diaree sunt mari amenințări pentru echilibrul fluidelor.
Aplicații
Consum de apă
Cantitatea de apă variază în funcție de individ, deoarece depinde de starea subiectului, de cantitatea de exercițiu fizic și de temperatura și umiditatea mediului. În SUA, aportul zilnic de referință (CDI) pentru apă este de 3,7 litri pe zi (L / zi) pentru bărbații umani cu vârsta peste 18 ani și 2,7 L / zi pentru femeile umane cu vârsta peste 18 ani, inclusiv apa conținută în alimente, băuturi și bând apă. Concepția greșită obișnuită că toată lumea ar trebui să bea doi litri (68 uncii, sau aproximativ opt pahare de 8 oz) de apă pe zi nu este susținută de cercetările științifice. Diverse recenzii ale întregii literaturi științifice pe această temă efectuate în 2002 și 2008 nu au putut găsi nicio dovadă științifică solidă care să recomande consumul a opt pahare de apă pe zi. De exemplu, persoanele cu climă mai caldă vor necesita un aport mai mare de apă decât cele din climă mai rece. Setea unui individ oferă un ghid mai bun pentru câtă apă necesită, mai degrabă decât un număr specific, fix. Un ghid mai flexibil este acela că o persoană normală ar trebui să urineze de 4 ori pe zi, iar urina să aibă o culoare galben deschis.
Este necesară o alimentare constantă pentru a umple fluidele pierdute prin activități fiziologice normale, cum ar fi respirația, transpirația și urinarea . Alimentele contribuie la 0,5 la 1 L / zi, iar metabolismul proteinelor , grăsimilor și carbohidraților produce încă 0,25 la 0,4 L / zi, ceea ce înseamnă că 2 până la 3 L / zi de apă pentru bărbați și 1 până la 2 L / zi de apă pentru femei ar trebui consumat ca lichid pentru a îndeplini aportul zilnic recomandat (CDI).
Oligoelemente
În ceea ce privește aportul de nutrienți minerali, nu este clar care este contribuția apei potabile. Cu toate acestea, mineralele anorganice pătrund în general în apa de suprafață și subterană prin scurgerea apei pluviale sau prin scoarța Pământului. Procesele de tratament conduc, de asemenea, la prezența unor minerale. Exemplele includ compuși de calciu , zinc , mangan , fosfat , fluor și sodiu . Apa generată din metabolismul biochimic al nutrienților asigură o proporție semnificativă din necesarul zilnic de apă pentru unii artropode și animale din deșert , dar furnizează doar o mică parte din aportul necesar unui om.
Există o varietate de oligoelemente prezente în practic toată apa potabilă, dintre care unele joacă un rol în metabolism. De exemplu, sodiul , potasiul și clorura sunt substanțe chimice obișnuite care se găsesc în cantități mici în majoritatea apelor, iar aceste elemente joacă un rol în metabolismul corpului. Alte elemente, cum ar fi fluorura, deși sunt benefice în concentrații scăzute, pot provoca probleme dentare și alte probleme atunci când sunt prezente la niveluri ridicate. Apa este esențială pentru creșterea și întreținerea corpurilor noastre, deoarece este implicată într-o serie de procese biologice.
Utilizare medicală
Efectele bolii
Când o persoană este bolnavă, lichidul se poate pierde și prin vărsături , diaree și hemoragie . O persoană are un risc crescut de deshidratare în aceste cazuri, deoarece rinichilor le va fi mai dificil să se potrivească pierderea de lichide prin reducerea cantității de urină (rinichii trebuie să producă cel puțin o cantitate de urină pentru a excreta deșeurile metabolice).
Terapia de rehidratare orală
Terapia de rehidratare orală (ORT), este un tip de înlocuire a fluidelor utilizat ca tratament pentru deshidratare. Într-un spital acut, echilibrul lichid este monitorizat cu atenție. Aceasta oferă informații despre starea de hidratare, funcția renală și funcția cardiovasculară a pacientului.
- Dacă pierderea de lichid este mai mare decât câștigul de lichid (de exemplu, dacă pacientul vomită și are diaree), se spune că pacientul se află într- un echilibru negativ al fluidelor . În acest caz, lichidul este adesea administrat intravenos pentru a compensa pierderea.
- Pe de altă parte, un echilibru lichid pozitiv (în cazul în care câștigul de lichid este mai mare decât pierderea de lichid) ar putea sugera o problemă cu rinichii sau sistemul cardiovascular.
Dacă tensiunea arterială este scăzută ( hipotensiune arterială ), rata de filtrare la rinichi va scădea, provocând o mai mică reabsorbție a fluidelor și, astfel , o scădere a cantității de urină.
O măsură precisă a echilibrului fluidelor este, prin urmare, un instrument important de diagnostic și permite o intervenție promptă pentru a corecta dezechilibrul.
Căi de pierdere și câștig de lichid
Fluidul poate părăsi corpul în multe feluri. Fluidul poate pătrunde în organism ca apă preformată, alimente și băuturi ingerate și într-o măsură mai mică ca apă metabolică, care este produsă ca un produs secundar al respirației aerobe ( respirația celulară ) și sintezei de deshidratare.
Intrare
Este necesară o alimentare constantă pentru a umple fluidele pierdute prin activități fiziologice normale, cum ar fi respirația, transpirația și urinarea . Apa generată din metabolismul biochimic al nutrienților asigură o proporție semnificativă din necesarul zilnic de apă pentru unii artropode și animale din deșert , dar furnizează doar o mică parte din aportul necesar unui om.
În starea normală de odihnă, aportul de apă prin fluidele ingerate este de aproximativ 1200 ml / zi, din alimentele ingerate 1000 ml / zi și din respirația aerobă 300 ml / zi, totalizând 2500 ml / zi.
Reglarea intrării
Aportul de apă este reglat în principal prin lichide ingerate, care, la rândul lor, depind de sete . O insuficiență de apă are ca rezultat o osmolaritate crescută în fluidul extracelular . Acest lucru este resimțit de osmoreceptori în organul vasculosum al lamei terminale , care declanșează sete. Setea poate fi într-o oarecare măsură rezistată voluntar, ca în timpul restricționării fluidelor .
Rinichii umani se vor adapta în mod normal la diferite niveluri de aport de apă. Rinichii vor avea nevoie de timp pentru a se adapta la noul nivel de aport de apă. Acest lucru poate face ca cineva care bea multă apă să se deshidrateze mai ușor decât cineva care bea în mod obișnuit mai puțin.
Ieșire
- Majoritatea fluxului de lichid apare prin urină , aproximativ 1500 ml / zi (aproximativ 1,59 qt / zi) în starea normală de odihnă a adultului.
- Unele lichide se pierd prin transpirație (parte a mecanismului de control al temperaturii corpului) și ca vapori de apă în aerul expirat . Acestea sunt denumite „pierderi de lichid insensibile” deoarece nu pot fi ușor măsurate. Unele surse spun că pierderile insensibile reprezintă 500 până la 650 ml / zi (0,5 până la 0,6 qt.) De apă la adulți, în timp ce alte surse stabilesc valoarea minimă la 800 ml (0,8 qt.). La copii, un calcul utilizat pentru pierderea de fluid insensibili este de 400 ml / m 2 suprafață corporală .
- În plus, un adult pierde aproximativ 100 ml / zi de lichid prin fecale .
- Pentru femele, se pierd 50 ml / zi suplimentar prin secreții vaginale.
Aceste ieșiri sunt în echilibru cu intrarea de ~ 2500 ml / zi.
Reglarea producției
Mecanismele de control homeostatic ale organismului , care mențin un mediu intern constant, asigură menținerea unui echilibru între câștigul de lichid și pierderea de lichid. Hormonii anti-diuretici vasopresina (ADH) și aldosteronul joacă un rol major în acest sens.
- Dacă organismul devine deficit de lichid , va exista o creștere a secreției acestor hormoni, determinând reținerea lichidului de către rinichi și reducerea cantității de urină.
- În schimb, dacă nivelurile de lichide sunt excesive , secreția acestor hormoni este suprimată, rezultând o mai mică retenție de lichid de către rinichi și o creștere ulterioară a volumului de urină produsă.
Hormon antidiuretic
Dacă corpul devine deficit de lichid , acest lucru va fi detectat de osmoreceptori în organul vascular al laminei terminale și a organului subfornical . Aceste zone se proiectează către nucleul supraoptic și nucleul paraventricular , care conțin neuroni care secretă hormonul antidiuretic, vasopresina, de la terminațiile lor nervoase din hipofiza posterioară . Astfel, va exista o creștere a secreției de hormon antidiuretic, determinând reținerea lichidului de către rinichi și reducerea cantității de urină.
Aldosteron
O insuficiență lichidă determină o perfuzie scăzută a aparatului juxtaglomerular în rinichi. Aceasta activează sistemul renină-angiotensină. Printre alte acțiuni, acesta determină ca tubulii renali (adică tubii distorsionați și canalele colectoare corticale ) să reabsorbă mai mult sodiu și apă din urină. Potasiul este secretat în tubul în schimbul sodiului, care este reabsorbit. Sistemul renină-angiotensină activat stimulează zona glomeruloasă a cortexului suprarenal care la rândul său secretă hormonul aldosteron. Acest hormon stimulează reabsorbția ionilor de sodiu din tubulii distali și din canalele colectoare . Apa din lumenul tubular nu poate urma reabsorbția de sodiu osmotic, deoarece această parte a rinichiului este impermeabilă la apă; eliberarea de ADH (vasopresină) este necesară pentru a crește expresia canalelor de aquaporină în conducta colectoră corticală, permițând reabsorbția apei.