Часть IV. Физиология систем внутренних органов

У новорожденных содержание воды достигает 75-80% массы тела. Физиологическая убыль массы тела новорожденного в первые дни связана с потерей воды через легкие, кожу, с мочой и меконием. Теряется в основном внеклеточная вода, содержание которой у новорожденных в 2 раза больше, чем у взрослых. Именно поэтому в первые трое суток после рождения имеется отрицательный водный баланс.

Таблица 27.5. Распределение воды и потребность в воде

Дети способны быстро терять и депонировать воду. Баланс отдельных минеральных солей зависит от возраста.

Особое значение для растущего организма имеют кальций и фосфор, необходимые для образования костной ткани. Кальций находится в костной ткани в виде фосфорнокислых солей, что составляет 97% общего количества кальция. В крови и тканях его содержание составляет 3%. Потребность детей в кальции и фосфоре повышена, и баланс их положительный. При недостатке кальция в пище у детей раннего возраста может развиться гипокальциемия. Это обусловлено тем, что костная ткань у детей не выполняет функции депо кальция, который не может переходить из костей в кровь, как у взрослого человека.

В регуляции кальциевого и фосфорного обменов важная роль принадлежит паращитовидным и вилочковой железам, а также витамину D. Недостаток витамина D в пище приводит к снижению активности фосфатазы и уменьшению отложения в костях фосфорнокислых солей кальция.

Потребность в натрии, калии, хлоре у детей ниже, чем у взрослого человека. Введение солей натрия детям раннего возраста может привести к гиперволюмии и развитию отеков вследствие недостаточной натрийуретической функции почек.

Железо дети грудного возраста получают с молоком матери. Поскольку содержание железа в материнском молоке недостаточно, необходимо раньше вводить в рацион овощи и соки. Это также компенсирует и недостаток меди в женском молоке.

Кислотно-основное состояние регулируется почками с помощью тех же механизмов, что и у взрослого, но доли их участия существенно различаются. Основную роль, по-видимому, играет механизм, связанный с аммониогенезом. Почки ребенка способны удовлетворительно поддерживать кислотно-основное состояние, особенно при грудном вскармливании. Замена грудного молока коровьим вызывает избыточное образование кислых продуктов. В общем, компенсация сдвигов кислотно-основного состояния у ребенка осуществляется в менее широких пределах, чем у взрослого.

Осмотическое давление и объем жидкости незрелой почкой регулируются теми же, что у взрослых, но несовершенными механизмами. Недостаточная способность детской почки концентрировать мочу ведет к тому, что ребенок теряет примерно в 2 раза больше воды, чем взрослый, при выведении одного и того же количества осмотически активных веществ. Вместе с высокими экстраренальными потерями воды это создает опасность дегидратации организма.

При грудном вскармливании эта опасность выражена меньше, чем при вскармливании коровьим молоком, так как сыворотка женского молока изоосмотична плазме крови. Кроме того, в молоке женщины осмотическое давление на 60% создается лактозой, которая не увеличивает осмотическую нагрузку на почку, но является дополнительным источником метаболической воды. Замена женского молока эквивалентным количеством коровьего увеличивает общую осмолярную нагрузку на почки в 4,5 раза. В связи с этим возрастает и потребность в воде для выведения осмотически активных продуктов обмена.

Кроме опасности дегидратации организма детей, особенно в грудном возрасте, существует и опасность развития гидремии в случае поступления избыточного количества жидкости в организм, так как незрелой почке детей свойственна ограниченная возможность выведения воды, в частности из-за малой клубочковой фильтрации. Регуляция водно-солевого обмена у детей первых месяцев жизни затруднена также вследствие незрелости всех звеньев саморегулирующего рефлекса, в том числе и низкой чувствительности периферических и центральных осморецепторов. Но уже к 4-6-му месяцу жизни безусловный саморегулирующий рефлекс сформирован, и на его базе могут вырабатываться условные рефлексы на выведение жидкости.

Несовершенство регуляции осмотического давления и объема выводимой воды объясняется также незрелостью волюморецептивных рефлексов, которые реализуются с помощью АДГ (весьма слабо) и альдостерона, активность которого повышена. Несмотря на незрелость механизмов, регулирующих функцию почки у детей, гомеостазис развивающегося организма поддерживается вполне удовлетворительно.

заключительные замечания

Для регуляции объемов воды и осмоляльности особое значение имеют почки (контроль экскреции воды) и механизм жажды (контроль поступления воды). Афферентная импульсация от рецепторов различного типа (хемо-, осмо-, баро-, терморецепторов) поступает к нейронам гипоталамуса. Осморецепторы расположены в гипоталамусе, в интерстиции тканей и кровеносных сосудов печени, почек, селезенки, сердца, в костном мозге, пищеварительном тракте, в синокаротидной рефлексогенной зоне. Эфферентное звено системы, регулирующей водный обмен, включает почки, потовые железы, кишечник, легкие. Центр жажды располагается в области по ходу переднебоковой стенки III желудочка и переднебокового отдела преоптического ядра. При снижении АД и/или объема крови, а также повышении осмолярности плазмы происходит рефлекторное выделение АДГ.

Организм постоянно вырабатывает кислоты в результате питания и метаболизма. Стабильность pH крови поддерживается совместным действием химических буферов, легкими и почками. Многие буферы (например, HCО₃^- /CО₂, фосфаты, белки) работают вместе, сводя к минимуму изменения pH в организме.

Буферная пара бикарбонат/СО₂ является весьма эффективной, так как ее компоненты содержатся в организме в большом количестве.

Дыхательная система влияет на уровень pH плазмы, регулируя pСО₂ за счет изменения альвеолярной вентиляции. Почки влияют на pH плазмы, выделяя кислоты или основания в мочу.

Стабильность внутриклеточного pH обеспечивается мембранным транспортом H⁺ и HCО₃^- , внутриклеточными буферами (главным образом, белками и органическими фосфатами) и метаболическими реакциями.

Дыхательный ацидоз - процесс, характеризующийся накоплением CО₂ и падением pH в артериальной крови. Почки компенсируют этот процесс, увеличивая экскрецию H⁺ в мочу и добавляя в кровь HCО₃, чтобы уменьшить тяжесть ацидемии.

Респираторный алкалоз - процесс, характеризующийся выраженной потерей CО₂ и подъемом pH. Почки компенсируют этот процесс, увеличивая экскрецию фильтруемой HCО₃^- , чтобы уменьшить алкалемию.

Метаболический ацидоз - процесс, характеризующийся увеличением концентрации кислот (иных, чем H₂CO₃) или потерей HCО₃. Дыхательная компенсация осуществляется гипервентиляцией, а почечная компенсация - увеличением экскреции H⁺, который связывает буферы мочи (аммиак, фосфаты).

Метаболический алкалоз - процесс, характеризующийся увеличением концентрации сильных оснований или HCО₃^- или потерей кислот (но не H₂CO₃). Дыхательная компенсация осуществляется гиповентиляцией, а почечная компенсация - увеличением экскреции HCО₃^- .

Контрольные вопросы

1. Что такое система осморегуляции, каковы ее механизмы и возможные нарушения осмотического гомеостазиса?

2. Раскройте понятие кислотно-основного состояния внутренней среды. Каковы его основные характеристики?

3. Каковы физико-химические и физиологические механизмы поддержания кислотно-основного постоянства внутренней среды?

4. Что такое основные сдвиги кислотно-основного состояния и механизмы их компенсации?