Вміст води відповідно до маси тіла, % |
Таблиця 54 |
|||
|
|
|||
|
|
|
|
|
Вік |
Внутрішньоклітинна |
Позаклітинна |
|
Всього |
рідина |
рідина |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
38 тиж вагітності |
|
1,5 л амінотичної рідини |
||
3,5 міс вагітності |
|
|
|
96–98 |
До моменту пологів |
|
|
|
80 |
Немовля |
30 |
45 |
|
66–75 |
До 6 міс |
41 |
|
|
70 |
6 міс–1 рік |
35 |
30–35 |
|
70 |
1–5 років |
45–57 |
23 |
|
65–70 |
5–14 років |
45–57 |
17,4 |
|
60–65 |
Дорослі |
|
18–20 |
|
50–70 |
|
|
(тобто 30–45 л води) |
||
|
|
|
|
|
Таблиця 55
Розподіл води органами
ітканинами порівняно
зусією водою, що є в організмі, %
Тканина |
Вміст |
чи орган |
води |
|
|
М’язи |
50,8 |
Кісткова тканина |
12,5 |
Шкіра |
6,6 |
Кров |
4,7 |
Шлунок та кишки |
3,2 |
Печінка |
2,8 |
Мозок |
2,7 |
Легені |
2,4 |
Жирова |
2,3 |
Нирки |
0,6 |
Інші органи |
11,4 |
|
|
Вміст води в організмі
В організмі вода міститься в двох станах: у вигляді позаклітинної і внутрішньоклітинної води. В різних органах її кількість різна
(табл. 54, 55).
Протягом перших днів після народження дитина втрачає 10 % води. Це природна дегідратація (фізіологічна) внаслідок адаптації до нових умов. Втрата 20 % і більше води смертельна для організму.
За формою зв’язування в організмі розрізняють три стани води:
1)вільна вода, що становить основу внутрішньоклітинної рідини, крові, лімфи, тканинної рідини;
2)зв’язана вода, та, що знаходиться у комплексі з колоїдами;
3)конституційна вода, що входить до структури молекул білків,
жирів і вуглеводів.
Між зазначеними станами води існує динамічна рівновага. Так, при синтезі великомолекулярних з’єднань — білків і глікогену — частина вільної води зв’язується у виді конституційної. При набряканні гідрофіль-
294
них колоїдів частина вільної води переходить у зв’язаний стан, а при набуханні колоїдів відбувається зворотний процес.
Відновлення води в організмі відбувається приблизно через місяць, відновлення в позаклітинних просторах — через тиждень.
Загальною закономірністю індивідуального розвитку є вікова дегідратація цитоплазми, зменшення води в усіх тканинах, особливо в тканинах зі зниженим обміном. З віком збільшується обсяг позаклітинної води в міжклітинних просторах і зменшується кількість внутрішньоклітинної води. Дегідратація організму, викликана різними причинами, призводить до розпаду білка в клітинах і клітинних структурах, порушення нормальної життєдіяльності клітин і організму в цілому.
При окислюванні 100,0 г білка утворюється ≈ 40 мл води, при окислюванні 100,0 г вуглеводів — 55 мл води, при окислюванні 100 г жирів
—107 мл води.
Усередньому за добу продукується 300 мл метаболічної ендогенної води, що становить 12 % усієї води, яка надходить в організм.
Потреба у воді
Організм дитини відрізняється від дорослого гідролабільністю, тобто здатністю швидко втрачати і швидко накопичувати воду і станом деякої напруженості водного обміну. Існує зв’язок між енергією росту і вмістом води в тканинах. Добове збільшення маси тіла у дітей грудного віку становить 25 г: води — 18 г, білка — 3 г, жиру — 3 г; вуглеводи відкладаються у незначній кількості у вигляді глікогену і лише 1 г припадає на мінеральні солі. Що молодша дитина і що швидше вона росте, то більша у неї потреба у воді. Вікове уповільнення росту відбувається паралельно з відносним зневоднюванням клітинних колоїдів і, отже, з відносним зменшенням потреби у воді. Потреба у воді на 1 кг маси тіла з віком зменшується, а абсолютна кількість води, яку дитина одержує протягом доби, збільшується (табл. 56).
Внаслідок гідролабільності дитячого організму в дітей раннього віку досить навіть невеликих змін у якій-небудь ланці водного обміну, щоб порушилася його регуляція, а внаслідок цього розвинулася б низка па-
тологічних змін. Наприклад, у |
|
Таблиця 56 |
|
дітей спостерігається «лихоманка |
|
||
Потреба дітей у воді |
|||
від спраги», яку спричинює поси- |
|||
на 1 кг маси тіла |
|||
лений розпад білка внаслідок не- |
|||
|
|
||
стачі води в організмі. |
Вік |
Кількість води, мл |
|
У дитини, на відміну від дорос- |
|
|
|
Немовлята |
150–200 |
||
лого, переважає кількість води, що |
Грудні діти |
120–130 |
|
знаходиться позаклітинно. Ме- |
|||
ханізм виділення води має свої |
1 рік |
90–100 |
|
особливості. На увагу заслуговує |
12–13 років |
40–50 (норма |
|
екстраренальна втрата води, тоб- |
|
дорослого) |
|
|
|
|
|
295
то через шкіру і легені. Приблизно 1/3–1/2 води, що втрачається цим шляхом, припадає на втрату води при диханні і близько 2/3 і 1/2 на виділення через шкіру. На показники втрати води впливають обмін енергії, інтенсивність водного обміну, індивідуальні особливості терморегуляції, характер їжі, і особливо величини загальної калорійності навантаження. У дітей водообмін більш лабільний, ніж у дорослих. Вони здатні швидко втрачати і також швидко депонувати воду. Це пояснюється недостатнім регулюючим впливом нервової та ендокринної систем при великій напруженості водного обміну. При дегідратації у дітей розвивається «лихоманка спраги», тобто підвищення температури тіла, що зникає після відновлення водного балансу. При пробі Кларка — Олдріджа розсмоктування стандартної кількості фізіологічного розчину, введеного під шкіру, у грудних дітей відбувається в середньому за 29 хв, у віці 1–5 років — через 34 хв, у 13 років — через 52 хв. Через шкіру і легені втрати води вищі порівняно з дорослими.
Мінеральний обмін
З наявністю мінеральних солей пов’язане явище збудливості — одного з основних властивостей живого організму. Ріст і розвиток кісток, нервових елементів, м’язів залежить від вмісту мінеральних речовин. Вони визначають реакцію крові (рН), сприяють нормальній діяльності серця і нервової системи, використовуються для утворення гемоглобіну, соляної кислоти, шлункового соку. Мінеральні солі створюють необхідний осмотичний тиск. Звичайно вживані з їжею речовини тваринного і рослинного походження містять у достатній кількості всі необхідні організму мінеральні солі. Тільки кухонна сіль додається при раціональному готуванні їжі. У дітей баланс мінерального обміну позитивний, що пов’язано з ростом організму й у першу чергу кісткової тканини. У ранньому дитячому віці вміст мінеральних солей відносно менший, ніж у старшому. У немовляти кількість солей становить 2,55 % маси тіла, у дорослого — 5 %.
Баланс окремих мінеральних речовин залежить від віку дитини, її індивідуальних особливостей і пори року. Для організму, що росте, велике значення має кальцій, 97 % його міститься в кістках і тільки 3 %
— у крові та у тканинах. Відносна потреба в кальції особливо велика у немовлят. У них вона у 8 разів більша, ніж на другому році і в 13 разів більша, ніж на третьому році життя. В регуляції обміну кальцію велика роль належить паращитоподібній залозі, що сприяє переходу кальцію з крові в тканини. Для нормального зневапнування кісток потрібен також фосфор. Цей елемент необхідний не тільки для росту кісткової тканини, але й для нормального функціонування нервової системи, більшості залозистих клітин та інших органів. З віком відносна потреба у фосфорі зменшується. Для організму дитини особливо велике значення має правильне співвідношення між всіма основними мінеральними солями. Абсолютна кількість введених солей має менше значення.
296
Оптимальне співвідношення між концентрацією солей кальцію і фосфору для дітей дошкільного віку становить 1:1, у віці 8–10 років — 1:1,5, у підлітків і школярів — 1:2. При таких співвідношеннях розвиток скелета відбувається нормально. За відсутності чи недостатності вітаміну Д знижується активність фосфатази і зменшується відкладення в кістках фосфорно-кислотних солей кальцію, розвивається рахіт. Калій міститься, головним чином, у клітинах, натрій — переважно у тканинних соках. Діти одержують з їжею цих солей менше, ніж дорослі, і менше їх виділяють. Депо натрію і хлору є шкіра, у дитини депонування майже відсутнє.
Залізо входить до складу гемоглобіну. У дітей потреба в залізі більша, ніж у дорослих. Доки дитина харчується молоком, у якому мало заліза, останнє черпається із запасів його печінки. Тому велике значення має раннє введення їжі, яка містить залізо (соки, овочі), що запобігає розвитку анемій.
Для нормального розвитку дитини необхідне надходження з їжею мікроелементів — міді, цинку, кобальту, марганцю, магнію, брому, фтору й інших, що мають важливе біологічне значення. Немовлята одержують їх з молоком матері, їх баланс у дитини позитивний.
Розподіл електролітів в організмі подано в табл. 57.
|
|
|
Таблиця 57 |
Розподіл електролітів у рідинах організму, мекв/л |
|||
|
|
|
|
|
Позаклітинні рідини |
Загальна |
|
|
|
|
|
Електроліти |
Плазма |
Міжклітинна |
внутрішньоклітинна |
|
крові |
рідина |
рідина |
|
|
||
|
|
|
|
Катіони: |
|
|
|
Na+ |
142 |
145 |
8 |
K+ |
5 |
4 |
151 |
Ca2+ |
5 |
– |
22 |
Mg2+ |
3 |
– |
28 |
Всього: |
155 |
149 |
189 |
Аніони: |
|
|
|
НСО3- |
27 |
30 |
10 |
Сl- |
103 |
116 |
10 |
РО 3- |
2 |
– |
100 |
4 |
|
|
|
SO 2- |
1 |
– |
10 |
4 |
|
|
|
Органічні кислоти |
6 |
– |
4 |
Білки |
16 |
– |
65 |
Всього: |
155 |
146 |
189 |
|
|
|
|
297
Електроліти по-різному розподілені у внутрішньоклітинній і позаклітинній рідинах. У позаклітинній рідині переважає катіон натрій, а у внутрішньоклітинній рідині — калій. По-різному розподіляються аніони: у плазмі та міжклітинній рідині представлені, головним чином, аніоном хлору, а всередині клітин — РО4. Сумарний вміст аніонів і катіонів у плазмі крові, міжклітинній і внутрішньоклітинній рідинах практично урівноважений. Завдяки цьому зазначеним рідинам властиві електронейтральність і сталість рН.
Електролітам, як відомо, властива осмотична активність. Величина осмотичного тиску, створюваного електролітами, залежить від кількості осмотично активних частин, тобто від осмолярності розчину. Осмолярність відповідає концентрації всіх осмотично активних частин, що утримуються в розчині у молях (грам-молекулах). Так, 0,1 моль глюкози створює осмотичний тиск, що дорівнює 0,1 осмолярності; 0,1 моль розчину хлористого натрію через дисоціацію молекул останнього створює тиск у 0,2 осмолярності; в 0,1 молях розчину Na2SO4 — 0,3 осмолярності. Нормальний вміст електролітів у внутрішньоклітинній і позаклітинній рідинах забезпечує однаковий їх осмотичний тиск.
При збільшенні концентрації електролітів у позаклітинній рідині відбувається перехід внутрішньоклітинної води в позаклітинну фазу. Навпаки, якщо концентрація електролітів у клітинах більша, ніж у позаклітинній рідині, потік води спрямовується в клітини. Таким чином, від співвідношення концентрації електролітів поза клітинами і всередині клітин залежить напрямок руху води в тканинах.
Баланс мінеральних речовин в організмі залежить від віку. Для організму, що розвивається, велике значення має кальцій. Відносна (на 1 кг маси тіла) добова потреба в кальції особливо велика на першому році життя. Доведено, що у новонароджених дітей вміст кальцію в плазмі коливається від гіпокальціємічних до гіперкальціємічних величин, незалежно від вмісту його в крові матері. Це свідчить про лабільність регуляції гомеостазу кальцію в період новонародженості. Стабілізація ендокринної регуляції метаболізму кальцію на рівні, притаманному дорослим людям, відбувається до 18-річного віку. З інших мінеральних елементів для організму, що росте, особливо велике значення мають залізо, магній, мідь, цинк, кобальт, бром і фтор. Для дитини особливо важливе правильне співвідношення між усіма електролітами.
Вікові особливості водно-сольового обміну певною мірою пояснюються онтогенетичними відмінностями нейроендокринної регуляції.
Мінеральні речовини мають велике значення для функцій організму. Вони становлять основу кісткової тканини, визначають багато хімічних і фізичних властивостей біологічних рідин (осмотичний тиск, буферні властивості та ін.), входять до складу біологічно активних речовин. Мінеральне голодування, незважаючи на достатнє надходження в організм всіх інших поживних речовин і води, призводить до втрати
298