Минеральные вещества в крови. Вода в крови.

Воду, находящуюся в организме, можно разделить на следующие виды:
1) вода, находящаяся в сосудах (кровь, лимфа);
2) вода межклеточных пространств (ее удается отжать из мертвых тканей с помощью пресса); содержит весьма различные количества растворенных в ней веществ;
3) вода, находящаяся в клеточных элементах (вода эта связана с протоплазмой, и удалить ее простым отжиманием не удается, ее отделяют центрифугированием);
4) вода, содержащаяся в полостях; в нормальных условиях ее немного, в патологических же условиях ее может накопиться очень значительное количество (транссудат).

Распределение воды в организме подчиняется законам равновесия: количества воды, распределенные между различными участками организма, должны находиться в подвижном равновесии между собой.

В обычных условиях нарушенное равновесие быстро возвращается к норме. При некоторых же болезненных состояниях возврат к норме может очень задержаться, а иногда он даже совсем не наступает до окончания болезни.

Водное равновесие в организме регулируется нервной системой и железами внутренней секреции, а также чисто физическими факторами - гидростатическим и осмотическим давлением.

Сколько же воды содержит кровь, эта своеобразная жидкая ткань организма? Если сравнить содержание воды в крови и в сердечной мышце, то окажется, что они здесь почти одинаковы. Почему же тогда кровь - это жидкость, а сердце - твердое тело?

Жидкое состояние крови определяется ее строением, и здесь белки плазмы играют важную роль, мешая клеткам крови склеиваться и оседать. Содержание воды в крови здорового человека может изменяться, уменьшаясь, например, при обильном потении. Сильно падает оно и при различных болезнях (длительные рвоты, ожоги). Необходимо помнить, что кровь выделяет при этом не чистую воду, а растворы солей, а иногда и белков.

Изменение содержания воды устанавливают путем определения сухого остатка в общей крови и в плазме, а также определения общего количества крови.

В незапамятные времена живые существа - далекие предки наземных животных и человека - жили в море. И в настоящее время минеральный состав нашей крови напоминает состав морской воды. Однако состав крови неизмеримо сложнее.

Кровь содержит более 30 различных минеральных веществ в виде солей и соединений с органическими веществами. Часть минеральных веществ сконцентрирована в эритроцитах, другая же - в жидкой части крови. Нормальный минеральный состав крови человека и его возможные отклонения хорошо изучены. Установлено, что этот состав зависит от возраста, сезона, времени дня и многих других условий. Соотношения между отдельными минеральными веществами в крови имеют жизненно важное значение для организма.

Ясно, что многие болезни не могут не затронуть минеральный состав крови. Например, при длительных поносах, рвотах организм теряет большие количества растворенного в воде хлористого натрия, и в крови падает содержание хлора (гипохлоремия). Уровень кальция в крови резко снижается при рахите, тетании, болезнях почек; содержание меди падает при малокровии и т. д. Здесь можно было бы назвать, конечно, и многие другие болезни. Поэтому определение минеральных веществ в крови с каждым годом получает все большее распространение в клинической практике.

Содержание минеральных веществ в крови может в определенных пределах меняться и у здорового человека. Оно зависит от возраста, от сезона и многих других причин. Некоторые минеральные вещества крови играют большую роль в регуляции важных физиологических процессов, так как принимают участие в электрических явлениях (электролиты). Таковы в первую очередь натрий и калий.

Натрий содержится преимущественно в жидкостях организма, а калий в клетках, следовательно в эритроцитах крови. Этот последний элемент играет роль регулятора многих протекающих в организме процессов. Особенно велика его роль при мышечном сокращении и в проведении нервного возбуждения. Натрий и калий поступают в организм с пищей (натрий в виде поваренной соли) и из кишечника всасываются в кровь. Соли натрия входят в так называемые буферные системы плазмы крови, роль которых сводится к противодействию резким изменениям реакции крови при поступлении в нее кислот или оснований (щелочей).

По данным некоторых авторов, повышение содержания калия отмечается при различных тяжелых состояниях организма независимо от характера заболевания (при повышении тонуса парасимпатической нервной системы, бронхиальной астме, голодании и т. д.).

Процессы всасывания калия из желудочно-кишечного тракта и распределения его между жидкостями организма и клетками находятся под влиянием гормонов коркового вещества надпочечников - дезоксикортикостерона и, возможно, других.

Натрий в крови связан преимущественно с хлором и с углекислотой, небольшая часть его - с фосфатами и органическими кислотами. При патологических состояниях эти отношения могут изменяться: при сильных поносах организм выделяет много хлористого натрия. При голодании и значительном потовыделении количество натрия в моче, а следовательно в крови, также уменьшается.

При кишечной непроходимости, сопровождающейся рвотами, и при неукротимых рвотах беременных количество натрия в крови может очень сильно уменьшиться. Оно уменьшается также при пневмонии (перед кризисом) и иногда при уремии.

При перегревании организма нередко возникают так называемые тепловые судороги. Они являются зачастую следствием обильного питья и чрезмерного потоотделения, в результате чего сильно падает содержание натрия и хлора крови.

На содержание натрия в плазме крови оказывают большое влияние гормоны коры надпочечников.

Очень важен для человека хлористый натрий (обычная поваренная соль - это хлористый натрий с некоторыми примесями). Недостаток этой соли приводит к ряду нарушений в организме: обезвоживаются ткани, расстраивается кровообращение, теряется аппетит, понижается умственная деятельность.

Эти нарушения в большинстве случаев наступают не оттого, что в пище не хватает поваренной соли, а из-за больших потерь соли при некоторых болезнях, сопровождающихся рвотой, поносами, чрезмерным потоотделением. Вследствие значительных потерь соли вода хуже задерживается в организме, человек испытывает жажду, много пьет и, страдая от недостатка соли, обычно этого не ощущает, не стремится его восполнить.

Хлористый натрий участвует в регулировании содержания жидкости в крови, влияя на мочеотделение и образование пота. Соль необходима для того, чтобы железы желудка вырабатывали в достаточном количестве соляную кислоту. Соль влияет также на деятельность нервной системы, почек, на кровообращение. В организме взрослого человека содержится около 300 граммов соли; за год человек съедает ее примерно 5,5 килограмма.

Чрезмерное потребление соли вредно для здоровья: при этом нарушается деятельность сердца и почек, в связи с задержкой жидкости в организме -могут отекать ноги, развивается общая слабость, изменяется состав крови и тканей, может также начаться понос в связи с расстройством деятельности кишечника.

Людям, страдающим гипертонической болезнью, недостаточной сердечной деятельностью, болезнью почек, необходимо не более 7-8 г поваренной соли в день. Жидкости организма гораздо богаче хлором, чем плотные ткани. Так, например, сыворотка содержит в среднем 370 мг% хлора, водянистая влага глаза - 440 мг%, спинномозговая жидкость - 440 мг%, лимфа - 420 мг%, кожа, легкие, хрящ -250-260 мг%, мозг - 130 мг%, мышца (поперечнополосатая) и кишечник - 60 мг%. Гладкая мускулатура в 2 раза богаче хлором, чем поперечнополосатая.

Выделение хлора происходит в основном через мочу (90%) и только 10% выбрасывается с калом и потом.

В течение дня с желудочным соком выделяется количество хлора, в 2 раза превосходящее общее количество этого элемента в крови. В дальнейшем весь этот хлор вновь всасывается. При рвоте же количество потерянного хлора может превосходить общее его количество, циркулирующее в крови, в 4 раза.

В патологических случаях количество хлора, связанного с белками эритроцитов, может сильно возрасти.

Гормоны коркового вещества надпочечников влияют на обмен хлора так же, как и на обмен натрия. Так, недостаточность коркового вещества надпочечников приводит к увеличению выведения натрия и хлора с мочой и соответствующему уменьшению содержания его в крови. Введение экстракта коры надпочечников - кортина приводит к противоположным результатам - задержке натрия и хлора.

Нередко за нарушением хлорного обмена следует нарушение водного. При этом могут наблюдаться два противоположных случая: потеря воды и, наоборот, ненормально большое ее удержание в организме, хотя это на первый взгляд и кажется парадоксальным.

Первый случай, т. е. потеря воды при гипохлоремии (недостатке хлора), встречается иногда и грудных детей - это так называемые дегидратированные дети, теряющие в весе. Причины этого состояния бывают различные: понос, рвота и др. Это наблюдается также при непроходимости кишок (независимо от механизма непроходимости), когда организм вместе со рвотой выделяет большое количество хлоридов и теряет одновременно воду.

Гипохлоремия, связанная с тенденцией к удержанию воды в организме, наблюдается при болезнях почек (нефрозы), сопровождающихся повышенным образованием кислот. Гипохлоремия, связанная с повышенным содержанием в крови азотистых веществ, тоже наблюдается иногда при различных формах болезней почек.

Особую категорию гипохлоремий составляют заболевания, связанные с поражением коры надпочечников; при этом уменьшается образование "водно-солевого гормона", вследствие чего почка пропускает слишком большие количества солей и не всасывает их обратно.

Зная содержание хлора в общей крови и в плазме, можно вычислить содержание этого элемента в эритроцитах. Для этого при помощи специального центрифужного прибора - гематокрита определяют соотношение в крови эритроцитов и плазмы. В норме этот индекс обычно составляет от 0,48 до 0,53. При ацидозе же он повышается до 0,65 и более; хлор эритроцитов может увеличиться до 234 мг% и больше, а в плазме - упасть до 210 мг%.

Сера содержится в крови в виде органических соединений и минеральной (окисленной) серы. Болезни почек, непроходимость кишечника и др. сопровождаются повышением окисленной серы и крови.

Содержание фосфатов в крови тесно связано с деятельностью желез внутренней секреции: при диабете повышение содержания фосфатов в крови так же характерно, как повышение сахара. В случае повышенного выделения гормона поджелудочной железы - инсулина (или передозировки его при лечении инсулином) количество фосфатов в крови уменьшается.

В крови фосфор находится в различных соединениях. Одна часть соединений представляет собой неорганические соли фосфорных кислот - ортофосфорной и пирофосфорной с катионами К, Na, Ca, Mg и др.

Другая часть фосфора соединена с органическими веществами: это фосфорсодержащие белки, нуклеиновые кислоты, креатинфосфат, глюкозофосфат и фосфорсодержащие липоиды.

Для медицины наиболее важно определение неорганического фосфора. Однако в последнее время врачи стали интересоваться и липоидным фосфором (лецитином) и лабильными (неустойчивыми) фосфатами, количество которых меняется при некоторых заболеваниях (гипертоническая болезнь, нарушение кровообращения, окислительные процессы и пр.). В патологических случаях удается обнаружить в крови креатинфосфат.

В усвоении кальция большую роль играет состояние пищеварительного аппарата. При расстройствах пищеварения и у больных туберкулезом выделение кальция кишечником увеличивается и для компенсации потери пищевую дозу кальция приходится увеличивать.

Важно соотношение, в котором доставляется с пищей фосфор и кальций. Считают, что количество кальция должно быть несколько большим, чем фосфора.

В норме кровь содержит 9-11 мг% кальция. Эта цифра возрастает при повышенной деятельности паращитовидных желез, базедовой болезни, при переломах костей; снижается она при голодании, бронхиальной астме, рахите, тяжелых болезнях печени и др. Усвоение кальция организмом тесно связано с витамином D.

Усвоение магния определяется факторами, сходными с теми, которые управляют усвоением кальция, но витамин D играет здесь, по-видимому, значительно менее важную роль. Повышенное поглощение магния снижает усвоение кальция.

Недостаточное поступление магния в организм приводит к тяжелым последствиям.

Небольшие увеличения магния крови находят при хронических болезнях почек (гломерулонефриты), иногда его увеличение наблюдается при детских судорогах (тетания), при гиперпаратиреоидизме - повышенной функции паращитовидных желез; увеличение его может наблюдаться и при рахите.

При тяжелых эпилептических судорогах наблюдалось падение магния в крови.

Железо поступает в организм из пищи, причем обычный пищевой рацион содержит достаточно железа для нормального организма. В патологических случаях его может не хватать.

Поглощаемое железо, поступая в кровь и ткани, быстро окисляется и вступает в соединение с глобулином-апоферритином, образуя ферритин, который затем участвует в создании гемоглобина крови.

Большая часть железа, имеющегося в организме, входит в состав гемоглобина. Но при различных заболеваниях, связанных с нарушением образования этого пигмента, нарастает количество железа в сыворотке. Наоборот, при усиленном образовании гемоглобина количество железа в сыворотке падает.

Марганец способствует повышению гемоглобина в крови и снижению уровня сахара в ней.

Медь входит в состав некоторых окислительных ферментов крови; усиливает действие инсулина, регулирующего количество, сахара в крови. Цинк тоже является составной частью окислительного фермента-угольной ангидразы эритроцитов и .усиливает действие инсулина.

В составе витамина B12, который обеспечивает нормальное кроветворение, содержится кобальт.

Йод крови делится на две фракции: неорганическая - ее около 30% от всего йода, и органическая, которая составляет 70% всего йода крови. Этот органически связанный йод принадлежит тироксину и тироксипоподобным веществам; остальной органически связанный йод - это главным образом дийодтирозин.

В связи с незначительными размерами щитовидной железы концентрация йода в ней приблизительно в 1 000 раз больше, чем в других тканях.

Концентрация йода в крови может служить очень чувствительным способом контроля активности щитовидной железы. При повышенной деятельности (гиперфункции) щитовидной железы, например при базедовой болезни, отмечается увеличение в крови йода, в особенности его фракции, связанной с белками.

Лечение йодом в этом случае приводит к уменьшению в крови фракции йода, связанного с белками, тогда как фракция свободного (неорганического) йода, наоборот, увеличивается. Увеличение йода в крови отмечается также при желчнокаменной болезни, при лейкемии (белокровии) и других заболеваниях, но это увеличение количества йода не носит абсолютно постоянного характера.

Повышение содержания йода в крови отмечали при желтухе, при обострениях болезни у людей со злокачественной анемией, при некоторых видах злокачественных опухолей.

Снижение йода в крови наблюдается при микседеме. Наблюдение за йодом крови в этом случае имеет очень большое практическое значение, так как позволяет установить угрозу кретинизма очень рано, когда другие методы исследования еще бессильны.

В качестве диагностического метода в медицине применяется также определение резервной щелочности, т. е. количества углекислоты, содержащейся в плазме крови в виде бикарбоната. Этот метод полезен для быстрой ориентировки в состоянии буферных систем плазмы крови. Ясно, что чем больше количество двууглекислого натрия в плазме, чем больше ее щелочной резерв, тем больше ее буферная способность по отношению к кислотам. Наоборот, уменьшение количества двууглекислого натрия в плазме показывает, что часть его уже израсходована на нейтрализацию избытка кислот и, следовательно, буферная сила плазмы по отношению к вновь поступающим кислотам уменьшена.

В норме резервная щелочность, выраженная в объемных процентах, колеблется между 45 и 70. Цифры между 40 и 30 объемных процентов обозначают умеренное снижение резервной щелочности, а цифры ниже 30 объемных процентов - резкое падение, указывающее на то, что очень значительная часть резервов щелочи уже израсходована и буферная сила плазмы очень ослаблена. Наоборот, повышение резервной щелочности выше 70 объемных процентов свидетельствует о том, что в плазме крови имеется большое количество двууглекислого натрия и что в организме происходит процесс, ведущий к накоплению щелочей в крови.

Определение резервной щелочности дает, таким образом, возможность быстро ориентироваться в том, имеется ли в крови в данный момент избыток кислот или щелочей. Необходимо, однако, подчеркнуть, что одно определение резервной щелочности не может дать никаких указаний относительно характера процесса, ведущего к понижению или повышению содержания двууглекислого натрия в плазме крови.