Продолжение книги проф. Л.Д. Шалыгина
Глава 1
Роль воды в питании человека. Физиологические основы баланса воды в организме и факторы на него влияющие.
Корифеи русской физиологии И. М. Сеченов и И. П. Павлов неоднократно подчеркивали роль внешней среды, в том числе и питания, для организма животных и человека. «Организм без внешней среды, поддерживающей его существование, невозможен, поэтому в научное определение организма должна входить и среда, влияющая на него», — так писал еще в 1861г. И.М. Сеченов.
И. П. Павлов писал: «Существенной связью животного организма с окружающей природой является связь через известные химические вещества, которые должны постоянно поступать в состав данного организма, т. е. через пищу».
О связи организма с внешней средой И.П. Павлов говорил также в своей речи при получении Нобелевской премии: «Недаром над всеми явлениями человеческой жизни господствует забота о насущном хлебе. Он представляет ту древнюю связь, которая соединяет все живые существа, в том числе и человека, со всей остальной окружающей их природой. Пища, которая попадает в организм и здесь изменяется, распадается, вступает в новые комбинации и вновь распадается, олицетворяет собой жизненный процесс во всем его объеме».
Эти замечательные слова свидетельствуют о том, что все жизненные процессы в организме находятся в большой зависимости от того, как строится питание человека с первых дней его жизни. Среди всех факторов внешней среды — социально-бытовых, климатических, а для взрослого человека и профессиональных — питание является одним из важнейших факторов, влияющих на сохранение здоровья и трудоспособности.
Всякий живой организм в силу жизнедеятельности клеток, тканей и органов непрерывно тратит входящие состав организма вещества. Для поддержания жизни необходимо, чтобы все эти траты покрывались пищей. Совершенно естественно, что пища человека должна содержать все те вещества, которые входят в состав его организма, т.е. белки, жиры, углеводы, витамины, минеральные вещества и воду. Так как траты организмом всех этих веществ зависят от ряда факторов: возраста, вида труда, воздействий внешней среды и состояния самого организма, то необходимо иметь представление о значении отдельных веществ и потребности в них человека в зависимости от указанных факторов.
Роль воды в питании человека.
Ни одна живая клетка, ни один живой организм не может существовать без воды. Вода входит в состав всех органов и тканей человеческого тела. Кровь содержит около 80% воды. Все процессы, протекающие в организме, связаны с наличием воды, с растворимыми в ней веществами. Известно, что человек может существовать длительное время (месяц и больше) без пищи, но при отсутствии воды он погибает через несколько дней.
Какое же количество воды нужно человеку в сутки?
Значительное количество воды содержится в пищевых продуктах, в готовых блюдах, кроме того, вода употребляется в виде питья. Было установлено, что все количество воды, получаемое человеком с пищей и питьем, в среднем равно 2—2,5 л. Обильное питье вызывает усиленную работу сердца и почек; кроме того, из организма вымываются полезные для него вещества, особенно минеральные и некоторые витамины. Поэтому не рекомендуется употреблять много воды.
Как уже указывалось, потребность организма в различных пищевых веществах также тесно связана с количеством воды, вводимой в организм. Этому вопросу обычно не уделяется достаточного внимания, а между тем он очень важен. Организму одинаково вредно как резкое ограничение, так и чрезмерное потребление жидкости. Работами Института питания Академии медицинских наук России, проведенными в условиях горячих цехов и жаркого климата (Средняя Азия), установлено, что количество веществ выводимых с мочой и особенно с потом, находится в прямой зависимости от количества употребляемой жидкости. Обычно думают, что в жаркое время люди много пьют потому, что они много теряют воды с потом. На самом же деле, чем больше пьет человек, тем больше выделяется пота, причем такое обильное потоотделение не приносит облегчение организму в условиях высоких температур. Отдача тепла организмом в условиях высоких температур протекает нормально в тех случаях, когда пот успевает испаряться с поверхности кожи. Если же он льется непрерывными потоками, то правильной теплоотдачи не происходит. Для того чтобы научиться регулировать питье, необходимо отличать истинную жажду от ложной.
Истинная жажда связана с потребностью тканей в воде, в таком случае вода совершенно необходима. Ложная жажда связана с ощущением сухости во рту. К сожалению, при ощущении сухости во рту многие не ограничиваются тем, чтобы смочить рот одним — двумя глотками, а выпивают залпом целый стакан. В этом отношении интересное наблюдение было сделано Институтом питания в Средней Азии. При длительных походах по Каракумской пустыне группе участников похода были даны леденцы, в состав которых входила лимонная кислота, другая же группа шла без леденцов. В флягах обеих групп имелось одинаковое количество воды. Первая группа при ощущении сухости во рту брала леденец, который вызывал обильное выделение слюны, и чувство жажды исчезало, у этой группы часть воды даже осталась. Вторая же группа выпила всю воду и испытывала сильную жажду, так что пришлось выдать дополнительную воду из имевшихся запасов. Этот пример ясно говорит о том, что вопросы питья требуют большого внимания. Особенно нерациональна привычка пить за обедом, когда и так вводится достаточное количество жидкости с первым блюдом, а часто и с третьим в виде компотов, киселей, фруктов и т. п.
Распределение воды в организме
Удельная масса воды в организме колеблется от 50 до 70%. Она состоит из внутриклеточной воды, которая составляет примерно 40% от массы тела, и внеклеточной воды: внутрисосудистой, составляющей 5%, и интер-стициальной, составляющей 15% от массы тела. Водный баланс за сутки — 2000 мл. Это — поступление в организм 1500 мл воды за счет питья и 500 мл — за счет еды и выделение 250 мл с испражнениями, 800-1500 мл — с мочой и 600 мл — неощутимые потери влаги. В последнем научном заключении Европейского агентства по безопасности продуктов питания (EFSA), был сделан вывод о том, что адекватные уровни потребления воды у детей могут быть рассчитаны на основании показателей потребления жидкости, наблюдавшихся в исследованиях, в которых оценивалось или может быть оценено содержание воды в пище, и скорректированных на желательное водно-энергетическое соотношение и на межиндивидуальную вариабельность. Во взятых за основу исследованиях предполагаемый адекватный уровень потребления воды составлял 1600 мл/день для мальчиков и девочек в возрасте от 4 до 8 лет; 2100 мл/день для мальчиков 9–13 лет и 1900 мл/день для девочек того же возраста. К подросткам от 14 лет применяли адекватные уровни потребления воды, используемые для взрослых. Основной объем NaCl в организме размещается во внеклеточном пространстве. Нормальное потребление поваренной соли — 50-90 ммоль/сут. Выделение ее очень вариабельно: 10-80 ммоль/сут с мочой, 0-20 ммоль с калом и 300 ммоль/ч с потом при высокой температуре окружающей среды. Усиление потери натрия может иметь место у больных со свищами, диареей и частой повторной рвотой.
Изменения жидкостей в организме
Изменения жидкостей в организме могут быть подразделены на три категории: изменения объема, изменения концентрации ионов и изменения их состава.
Объем
Дефицит объема жидкости — наиболее частая проблема у хирургических больных. Причинами являются потеря жидкости при рвоте, через свищи, при кровотечениях и перемещение жидкости в интерстициальное (третье) пространство при травмах и инфекционных процессах. Клинически при этом наблюдаются ортостатическая гипотензия, снижение диуреза и небольшое понижение температуры тела. Лечение заключается в восполнении циркулирующего объема плазмы изотоническими солевыми растворами.
Противоположным описанному состоянию является гипергидратация организма, которая может иметь ятрогенную природу, связанную с избыточной инфузионной терапией, или быть вторичной по отношению к целому ряду таких состояний, как почечная, сердечная недостаточности или цирроз печени. У таких больных физикально определяются распространенные отеки с повышением массы тела, а при левожелудочковой сердечной недостаточности, кроме того, еще хрипы в базальных сегментах легких. Набухание шейных вен возникает при повышении давления в правых отделах сердца. Борьба с гипергидратацией у таких больных заключается в лечении патологического состояния, обусловливающего развитие синдрома. У одних пациентов простое снижение темпов и уменьшение объема инфузий позволяют скорректировать содержание воды в организме. Пациентам, у которых гипергидратация связана с сердечной недостаточностью или, поражением почек, могут потребоваться форсированный диурез, ограниченное введение солей и, в тяжелых случаях, применение диализа.
Концентрация ионов
Важно иметь в виду, что аномальная концентрация ионов в плазме может иметь место при нормальном, пониженном или избыточном содержании в организме растворенных в крови веществ. Поэтому в каждом конкретном случае необходимо решить, требуется ли возмещение этих веществ в ходе инфузионной терапии. Гипонатриемия возникает или в результате избытка свободной воды в крови, или при состояниях, когда потеря NaCl превышает потерю воды. Клинически в результате отека головного мозга, так же как и при тяжелой внутричерепной гипертензии, может развиваться летаргия. Острое или резкое снижение концентрации натрия в сыворотке крови может сопровождаться эпилептическими припадками. При такого рода симптомах следует вводить небольшие объемы гипертонического (3%) раствора хлорида натрия. При бессимптомном течении гипонатриемии ограничения поступления воды в организм и введения изотонического раствора достаточно для восстановления нормальной концентрации натрия в крови.
Гипернатриемия возникает в результате избыточной потери воды или введения избыточного количества NaCl. Такие больные ощущают жажду, для них характерны тахикардия и повышение температуры тела. Терапия заключается в восполнении необходимых объемов воды и, если в результате исследования отмечается излишняя потеря NaCl, введении препаратов натрия.
Ионы калия являются ключевыми для обеспечения проводимости нервных стволов и сократимости мышц. Гипокалиемия может возникнуть в результате ряда причин, таких как рвота и диарея. Кроме того, нередко развивается ятрогенная гипокалиемия как результат применения мочегонных препаратов, особенно если не проводится адекватное возмещение калия. При остром метаболическом алкалозе ионы калия перемещаются внутрь клеток, а ионы водорода — во внеклеточное пространство для компенсации алкалоза. Это может сопровождаться симптомами гипокалиемии. Начальным клиническим проявлением может быть необъяснимая слабость, которая в тяжелых случаях прогрессирует до состояния вялого паралича. Основное внимание врача должно быть нацелено на аритмию, особенно когда больной постоянно принимает препараты наперстянки, которая повышает чувствительность миокарда к гипокалиемии. Изменения на электрокардиограмме начинаются в виде уплощения зубца Т и могут прогрессировать до возникновения аритмий. Возмещение недостающих количеств калия должно проводиться со скоростью, не превышающей 40 ммоль/ч; однако в тяжелых случаях, при развитии аритмий, эта скорость должна быть увеличена до 2 ммоль/мин при постоянном электрокардиографическом мониторинге. Гипокалиемия — очень частая проблема и нередко лечение больных с заболеванием сердца весьма сложно, так как они обычно постоянно вынуждены одновременно принимать несберегающие калий диуретики и препараты наперстянки.
Другим угрожающим жизни состоянием является гиперкалиемия, которая может возникнуть вследствие почечной недостаточности, некроза тканей или метаболического ацидоза, при котором калий выделяется из клеток в интерстициальное пространство. Ятрогенные причины включают в себя избыточное введение препаратов калия в условиях почечной недостаточности, а также нередки у пациентов, получавших неадекватную терапию в связи с гиповолемией. Проявляется это состояние тошнотой и рвотой. Изменения на электрокардиограмме прогрессируют до заострения зубца Т, при этом возможно возникновение остановки сердечной деятельности. Неотложная терапия больных с остро развившейся гиперкалиемией заключается во внутривенном введении 55 ммоль/л бикарбоната натрия, 10 ед. обычного инсулина и 1 ампулы (25 г) 5% раствора декстрозы (D5W), которые временно переместят калий внутрь клеток. Внутривенное введение глюконата кальция
(1 г) само по себе не понижает уровня калия в крови, но смягчает его действие на сердце и может предотвратить аритмию. В менее острых ситуациях per os или в виде клизмы больному вводится кайексалат — связывающая смола. Если перечисленные мероприятия не приносят успеха, больному показано применение диализа.
Основная роль кальция заключается в обеспечении мышечного сокращения и проведения нервного импульса через саркоплазматический ретикум. Причинами гипокальциемии являются гипопаратиреоз, обычно являющийся последствием операции на шее или щитовидной железе; острый алкалоз, который уменьшает удельный объем ионизированного или активного кальция; панкреатит за счет секвестрации кальция в зонах жировых некрозов и при значительной его потере через желудочно-кишечный тракт, особенно у больных с синдромами короткой кишки и диареи. В случае острого гиповолемического шока при переливании крови используемая в качестве консерванта ЭДТА может связывать кальций, но для того, чтобы это клинически проявилось, кровь должна вводиться очень быстро, быстрее чем 500 мл за 10 мин.
Признаками гипокальциемии являются неврологические симптомы в виде снижения чувствительности вокруг рта, спазм мышц кистей и стоп — симптом Труссо (Trousseau) и реакция жевательной мышцы при постукивании в проекции лицевого нерва — симптом Хвостека (Chvostek). На электрокардиограмме у больных с гипокальциемией выявляется удлинение интервала QT. В тяжелых случаях могут возникать судороги. Больным с клиническими проявлениями медленно вводят 1г глюконата кальция. В зависимости от причины гипокальциемии долгосрочная терапия включает назначение витамина D и препаратов кальция перорально. У больных с гипокальциемией не является редкостью сопутствующий дефицит магния, по этому им должен быть сделан соответствующий лабораторный анализ. Ввиду широкого распространения скрининговых методов обследования выявляется все большее количество больных с бессимптомной гипокальциемией.
Основной причиной гиперкальциемии служит гиперпаратиреоз и метастазы опухолей в кости, особенно при раке молочной железы, легких и предстательной железы. Ятрогенной причиной может быть синдром ощелачивающих взвесей. У многих больных гиперкальциемия, связанная с гиперпаратиреозом, клинически не проявляется или проявляется очень легкими изменениями неврологического статуса, такими как слабость и головная боль. Жалобы со стороны желудочно-кишечного тракта включают тошноту, рвоту, потерю массы тела и жажду. Больные с метастазами часто ощущают боль в пораженных костях. При первичном гиперпаратиреозе часто возникают камни в почках. Фраза «stones, bones, abdominal groans, mental moans» (камни, кости, стоны от болей в животе, жалобы на расстройства психики) — мнемоническое правило, используемое для перечисления симптомов, характерных для гиперкальциемии, связанной с гиперпаратиреозом. Когда гиперкальциемия наступает остро, снижение уровня кальции в крови достигается назначением выводящих кальций диуретиков, таких как фуросемид. В течение многих лет для тех же целей используют митрамицин и стероиды, хотя их эффект остается незаметным в течение нескольких суток. У больных с подтвержденным лабораторным исследованием гиперпаратиреозом — первичным или вторичным, связанным с почечной недостаточностью, следует ставить вопрос о необходимости паратиреоидэктомии.
Изменения концентрации магния часто наблюдаются параллельно изменениям концентрации кальция. Гипомагниемия часто встречается у больных с пониженным трофическим статусом, особенно у тех, у кого это состояние связано с длительным голоданием и алкоголизмом. Другими причинами могут быть панкреатит, диарея, наличие свища. Поскольку дефицит магния часто сочетается с дефицитом кальция, симптомы того и другого состояния похожи. Отмечаются повышение сухожильных рефлексов, делирий и судорожные припадки. Терапия направлена на уменьшение потерь магния и возмещение их у пациентов с бессимптомным течением сульфатом магния. Даже в условиях нормального уровня магния в сыворотке крови такая терапия может занять несколько недель, пока все депо магния в организме не будут наполнены. Гипермагниемия чаще всего наблюдается при почечной недостаточности и может усилиться при назначении содержащих магний антацидных препаратов. У таких больных отмечается летаргия и слабость, а на электрокардиограмме — расширение комплекса QRS c увеличением интервала PR. Если возможно, инфузионная терапия должна проводиться с воздержанием от введения препаратов магния. При развитии соответствующих симптомов и анурии показано применение диализа.
Химический состав.
Состав внеклеточной жидкости влияет на кислотно-основное (или кислотно-щелочное) состояние (КОС). При оценке этого состояния обращают внимание на такие ключевые показатели крови, как рН, Рсои концентрацию бикарбоната в сыворотке. В каждом случае изменения кислотно-основного состояния выявляются данные, свидетельствующие о попытке организма компенсировать эти изменения.
Гиповентиляция, ведущая к повышению в крови парциального давления С02, вызывает респираторный ацидоз. Он в основном бывает связан с угнетением дыхания, вызванным либо применением наркотических анальгетиков, либо поражением центральной нервной системы (ЦНС). У больных с заболеваниями легких, такими как, например, хронический обструктивный бронхит, будет также нарушено выведение из крови С02, хотя у них может и не возникать острый ацидоз, поскольку гиперкапния нарастает медленно. Организм пытается компенсировать это состояние задержкой выведения почками бикарбонатов, что сопровождается легким метаболическим алкалозом. В острых случаях респираторного ацидоза для устранения повышенного Рсо показано применение искусственной вентиляции легких (ИВЛ).
При гипервентиляции у больных со сниженным уровнем двуокиси углерода в крови развивается респираторный алкалоз. В основном это следствие завышенной частоты дыхания при вспомогательной вентиляции легких. Тахипноэ, связанное со страхом или болью, может вызвать центральный алкалоз. Почки пытаются компенсировать это состояние путем выведения бикарбонатов или путем задержки экскреции органических кислот. Из-за того, что алкалоз развивается слишком быстро, эти попытки компенсации оказываются неэффективными. Лечение состоит в регулировке темпа искусственной вентиляции легких или лечении основной патологии ЦНС, когда синдром связан с ней.
Дефицит оснований определяется путем вычитания суммы концентраций хлорида и бикарбоната натрия из концентрации натрия. Нормальное значение этого показателя составляет 10-15 ммоль/л. Поэтому накопление в крови молочной кислоты ведет к увеличению дефицита оснований. Потеря натрия вместе с бикарбонатом приводит к ацидозу без дефицита оснований. Шок, включающий механизмы анаэробного гликолиза и сопровождающийся повышением в крови уровня молочной кислоты, в свою очередь вызывает ацидоз с увеличением дефицита оснований, как это бывает при приеме аспирина. Поначалу организм пытается компенсировать это состояние путем гипервентиляции, пытаясь снизить Рсо . В этом случае почки при отсутствии почечной недостаточности задерживают бикарбонат натрия. Терапия должна быть направлена на борьбу с состояниями, лежащими в основе синдрома, например на выведение из шока или на удаление из крови экзогенных веществ путем диализа. Инфузия соды применима только при ацидозе без дефицита оснований, когда потеря бикарбоната усилена.
Метаболический алкалоз может иметь две причины: или чрезмерную потерю кислот, или прирост бикарбонатов. Причиной упомянутых состояний может быть рвота, особенно когда она возникает на фоне нарушения эвакуации содержимого из желудка при язвенном стенозе. Точно так же диуретики, такие как фуросемид и тиазиды, вызывают избыточную потерю с мочой хлоридов, приводя к алкалозу. Избыточное назначение антацидных препаратов может вызывать повышение содержания бикарбонатов. Организм вначале будет предпринимать попытку уменьшить скорость вентиляции, но эта его возможность ограничена развитием гипоксемии. Экскреция почками бикарбонатов — другая попытка компенсации, эффект которой, однако, незначителен. При тяжелом алкалозе борьба с состоянием, приведшим к алкалозу — вопрос жизни или смерти больного. В случаях язвенного стеноза желудка с нарушением эвакуации содержимого сопутствующая потеря калия вызывает потерю ионов водорода с мочой в условиях алкалоза, что называется парадоксальной ацидурией. Это должно указывать на необходимость возмещения не только жидкости, но и калия (Приложение 1).
Иллюстрация: medicalplanet.su
