Функции воды в организме. Регуляция обмена воды антидиуретическим гормоном.

Из наиболее явных ее функций можно назвать:

1. Участие в ферментативных реакциях гидролиза. Поэтому

катаболизм в клетке любых полимерных молекул (триацилглицеролов, гликогена) и получение из них энергии не может происходить без воды, переваривание пищевых веществ ухудшается в состоянии недостаточности воды. 2. Формирование клеточных мембран основано на амфифильности фосфолипидов, т.е. на способности фосфолипидов автоматически формировать полярную поверхность мембраны и гидрофобную внутреннюю фазу. Как следствие, при снижении объема внутри- и внеклеточной воды часть фосфолипидов оказывается "лишней" и происходит деформация мембран клеток. 3. Вода формирует гидратную оболочку вокруг молекул. Это обеспечивает растворимость веществ, в частности белков-ферментов, и должное взаимодействие их поверхностных гидрофильных аминокислот с окружающей водной средой. При уменьшении доли воды в среде взаимодействие ухудшается, изменяется конформация фермента и, значит, варьирует скорость ферментативных реакций,транспорт веществ в крови и в клетке. 4. Вода создает активный объем клетки и межклеточного пространства. Связывание воды с органическими структурами межклеточного матрикса – коллагеном, гиалуроновой кислотой, хондроитин-сульфатами и другими соединениями обеспечивает тургор и упругость тканей. Наглядно это проявляется при крайнем обезвоживании организма, когда наблюдается спадение глазных яблок и неэластичность кожи. 5. Состояние жидких сред организма (кровь, лимфа, пот, моча, желчь) напрямую зависит от количества в них воды. Сгущение и концентрирование этих жидкостей приводит к снижению растворимости их компонентов – солей, органических веществ, и усилению кристаллообразования в моче и желчи. 6. Достаточное количество воды поддерживает стабильность артериального давления. При нехватке воды активируется секреция вазопрессина и ангиотензина, часть эффектов которых направлена на сужение сосудов для приведения в соответствие объема крови и емкости сосудистого русла, повышение артериального давления для обеспечения кровоснабжения головного мозга, почек и других органов. Регулярная нехватка воды приводит к постоянному сокращению гладких мышц сосудов. Развивается артериальная гипертония.

Функции воды

1) Участие в образовании внутриклеточных структур: -Гидратная оболочка ионов, - Гидратная оболочка вокруг белков, -Вода внутри третичной структуры белков. 2) Участие в транспорте различных веществ. Реализации этой функции способствуют:

-Низкая вязкость, - Высокая подвижность, -Высокая растворяющая способность воды. 3)Среда для химических реакций. 4)Вода является участником химических реакций: -Гидролиз веществ, -реакция гидротации. 5)Вода необходима для выведения продуктов обмена веществ. 6)Участие в теплорегуляции. 7)Входит в состав смазки, то есть облегчает скольжение трущихся поверхностей

В организме за сохранение воды ответственны две антидиуретические системы:

1. Антидиуретический гормон (вазопрессин) – его секреция и синтез возрастает при:

активации барорецепторов сердца в результате снижения давления крови, при уменьшении внутрисосудистого объема крови на 7-10%, возбуждении осморецепторов гипоталамуса – при нарастании осмоляльности внеклеточной жидкости даже менее чем на 1% (при обезвоживании, почечной или печеночной недостаточности). В эпителиоцитах дистальных канальцев почек и собирательных трубочек гормон стимулирует синтез и встраивание аквапоринов в апикальную мембрану клеток и реабсорбцию воды. 2. Ренин-ангиотензин-альдостероновая система (система РААС) – активируется при уменьшении давления в почечных приносящих артериолах или снижение концентрации ионов Na+ в моче дистальных канальцев. Конечная цель работы данной системы – усилить реабсорбцию натрия в конечных отделах нефрона. Это влечет за собой увеличение потока воды в клетки тех же отделов и предотвращение ее потерь. Потери воды вызываются низкой активностью антидиуретических систем.

АДГ (вазопрессин) – это олигопептид (9 АК) с молекулярной массой 1000. Вырабатывается в гипоталамусе, хранится в задней доле гипофиза. Когда Р_осм увел (обезвоживание), выдел АДГ, который действует на дистальные канальцы и собирательные трубочки почек. Этот эффект АДГ реализуется через цАМФ, который активирует протеинкиназу. Последняя, за счет фосфата АТФ, фосфорилирует белки мембран. В результате проницаемость для воды и Na⁺ увеличивается и они возвращаются в кровоток. Диурез уменьшается, что приводит к уменьшению Р_осм, поступление АДГ в кровь прекращается. Если выработка АДГ нарушается, воды из орг-ма выделяется много. Возникает несахарные диабет, который хар-ся полиурией до 4-10 л в сутки. Для лечения исп-ют препараты из высушенного гипофиза (адиурекин).

За целенаправленное удаление натрия и, соответственно, воды отвечает гормон - атриопептин.

Существуют два источника воды для клеточного метаболизма:

1. Вода, образуемая в процессе катаболизма и при окислительном фосфорилировании – метаболическая вода, в среднем 400 мл. 2. Вода, поступающая с пищей – в сутки во взрослый организм должно поступать в виде чистой (!) воды не менее 1,5 л или из расчета 25-30 мл/кг массы. Дополнительно может поступить с напитками, жидкой и твердой пищей еще до 1,5 л.

Выведение воды из орагнизма: почки - 1500 мл, кожа - 650 мл, легкие - 350 мл, кишечник - 150 мл. Всего выводится из орагнизма за сутки 2650 мл воды. Разница в 350-400 мл между потреблением и выведением приходится на эндогенную воду, которая в организме образуется в тканях при расщеплении пищевых веществ.

Вода является основной средой нашего организма, составляя 50-65 % от массы тела человека. Содержание воды в организме зависит от возраста. Чем меньше жира в организме, тем меньше воды.