Bilanț de apă și sare - GRIN
Termen 2001 2001 16 pagini
Citirea eșantionului
conţinut
2. La apa din corpul uman
3. Pentru distribuția electroliților în corpul uman
4. Reglarea echilibrului apei și electroliților
4.1. Osmoregulation
4.1.1. Senzație de sete
4.1.2. Excreția de apă
4.2. Reglarea volumului extracelular
4.2.1. Receptoare de volum și reglarea volumului
4.2.2. Sistemul renină-angiotensină-aldosteron
4.3. Controlul isoionic
4.3.1. Clorura de sodiu
4.3.2. potasiu
4.3.3. Fosfat de calciu
4.3.4. magneziu
5. Perturbări ale gospodăriei
5.1. apă
5.1.1. Deshidratare hiperosmolară
5.1.2. Deshidratare hipoosmolară
1. Introducere
La fel ca în orice tip de gospodărie, un echilibru dinamic de „venituri” și „cheltuieli” este de o importanță crucială în bilanțul de apă al corpului uman.
Echilibrul apei este atât de important tocmai pentru că apa trebuie să îndeplinească sarcini cruciale de transport în organism. De exemplu, sângele nostru este de aproximativ 80% apă. Într-o stare parțial deshidratată, absorbția de oxigen și aportul aferent de mușchi sunt mai puțin eficiente. Această conexiune face ca bilanțul apei să fie interesant din perspectiva științei sportive. 1
Bilanțul de sare trebuie menționat întotdeauna aici, deoarece sarea (clorură de sodiu/sare de masă) este necesară pentru a lega apa și, astfel, să o păstreze în corp. 2
Dar cât de exact este structurat, echilibrul nostru de apă sărată? Poate deveni dezechilibrat și, dacă da, cum? Care sunt consecințele așteptate ale unei astfel de „perturbări”? Și cum poate fi evitat/inversat acest lucru?
Aceste întrebări vor fi tratate în cele ce urmează, în care bilanțul apei și balanța de sare sunt inițial luate în considerare separat, pentru a trata ulterior sistemele de reglementare și eventualele perturbări din aceste gospodării.
2. La apa din corpul uman
Dacă cineva se întreabă cât de mare este rolul apei pentru organismul nostru, acest lucru devine clar atunci când luăm în considerare proporția acestui fluid în masa noastră corporală totală.
Un bebeluș, de exemplu, este format din aproximativ 75% apă. La un bărbat adult este de 50-70%, la o femeie și mai puțin. Totuși, aceasta din urmă se datorează proporției mai mari de țesut gras în corpul feminin, despre care se știe că conține mai puțină apă. 3 Prin urmare, masa corporală fără grăsimi („activă”) conține aceeași proporție de apă la toate sexele.
Această apă se găsește atât sub formă de fluid extracelular (F. interstițială [spații tisulare - aprox. 12l], transcelulară F. 4 [secreții glandulare, umor apos al ochiului, lichid sinovial, conținut intestinal, lichid cerebral - aprox. 2l], plasmă sanguină [aprox. 3l] ), precum și lichidul intracelular (celula tisulară [aprox. 25l] și fluidul celulelor sanguine [aprox. 2,5l]). 5
Acum se pune întrebarea de ce această apă prezentă în corp nu este stocată pur și simplu. Sarcina de a transporta oxigenul ca componentă a sângelui poate fi îndeplinită în cele din urmă și în acest fel.
Răspunsul este evident: apa îndeplinește alte funcții, precum eliminarea ureei și reglarea temperaturii corpului.
Prima este o importantă curățare a rinichilor, care eliberează corpul de toxine prin excreția de urină. Reglarea căldurii prin evaporarea apei pe suprafața pielii este cunoscută sub denumirea de „transpirație”.
În echilibrul dinamic al apei al corpului, urina reprezintă aproximativ 1,5 litri pe zi din partea „cheltuielilor”. Aproximativ 0,9 l pe zi sunt eliberați prin plămâni (expirație) și piele (transpirație). Rămân aproximativ 0,1 l de apă, care părăsește corpul cu fecalele.
Cea mai importantă sursă de venit pentru apă poate fi văzută prin consumul zilnic de aproximativ 1,3 l. Alimentele solide conțin și apă, care se ridică la aproximativ 0,9 l pe zi. Restul de 0,3 l, care încă lipsesc pentru un echilibru echilibrat, sunt absorbite ca apă de oxidare atunci când sunt inhalate.
Acest lucru duce la o rotație a apei de 2,5 l pe zi pentru acest exemplu de calcul. 6 Cifra de afaceri individuală reală corespunde cu aproximativ 3-4% din greutatea corporală. (La un sugar, acesta este în jur de 10%, motiv pentru care este deosebit de important să se asigure un echilibru hidric echilibrat.)
3. Pentru distribuția electroliților în corpul uman
Dacă luăm în considerare echilibrul apei, distribuția electroliților - în special a clorurii de sodiu - nu trebuie uitată. Așa cum s-a descris mai sus, clorura de sodiu asigură păstrarea apei în organism.
În acest scop, trebuie remarcat faptul că există un echilibru de încărcare în spațiile lichide respective, adică neutralitatea electronilor. Concentrația de ioni în plasma sanguină și în lichidul interstițial este în jur de 150 meq/l, Na + și Cl- constituind fiecare cea mai mare proporție.
Concentrația totală a tuturor particulelor active din punct de vedere osmotic (= osmolaritate) este aici în fiecare caz de aproximativ 300 mosmol/l. Această valoare este variabilă deoarece membrana celulară este permeabilă la apă, dar nu permeabilă la electroliți. Dacă se pierde apă, concentrația/osmolaritatea crește.
În fluidul intracelular există o diferență fundamentală față de fluidul extracelular în ceea ce privește compoziția ionică: Aici ionii de potasiu (K +) și HPO4²-/HP2PO4- (fosfat anorganic), precum și proteinele determină imaginea. Concentrația totală este de aproximativ 190 meq per kg de apă celulară. Al 7-lea
4. Reglarea echilibrului apei și electroliților
Conform principiului homeostaziei, o ființă vie se străduiește întotdeauna spre echilibrul interior. Prin urmare, echilibrul total al echilibrului nostru de apă trebuie să fie cât mai echilibrat posibil pentru a asigura funcționalitatea pe termen lung a organismului.
Cu siguranță nu întâmplător ne ajustăm aportul de apă la cerințe. În cele ce urmează, astfel de mecanisme de control vor fi luate în considerare în detaliu:
4.1. Osmoregulation
4.1.1. Senzație de sete
În hipotalamusul anterior, senzația de sete este declanșată ca răspuns la modificările osmolarității menționate anterior. Acest lucru afectează în principal plasma sanguină. Dacă există o pierdere de apă în acest spațiu fluid, concentrația de ioni (= osmolaritate) crește. Aceste informații ajung la hipotalamus, care asigură o alimentare cu apă prin senzația de sete. Echilibrul este restabilit. A 8-a
4.1.2. Excreția de apă
Hipotalamusul anterior este, de asemenea, responsabil pentru reglarea eliberării renale de apă. Și aici, osmolaritatea plasmei sanguine este variabila de control decisivă. Dacă osmolaritatea crește aici, se formează/eliberează mai multă adiuretină (ADH), ceea ce reduce excreția apei de către rinichi. Dacă există un exces de apă și rezultă osmolaritatea inferioară a plasmei, se obține opusul prin eliberare redusă de ADH (=> dorință de a urina). 9
4.2. Reglarea volumului extracelular
Mecanismele de reglare ale volumului extracelular sunt strâns legate de osmoreglare. Aici trebuie menționate două sisteme de reglementare.
4.2.1. Receptoare de volum și reglarea volumului
Receptorii de volum sunt localizați aproape de inimă și înregistrează modificări centrale ale volumului de sânge, care rezultă, de exemplu, după o pierdere de sânge (-> mai puțin volum) sau o perfuzie de plasmă (-> mai mult volum). Ca răspuns la un stimul corespunzător, se activează hipotalamusul, care ajustează senzația de sete și eliberarea ADH.
O eliberare crescută de ADH restricționează excreția de urină, care este utilă dacă volumul de sânge este prea mic. În același timp, hipotalamusul asigură o senzație crescută de sete într-un astfel de caz. Una peste alta, corpul are mai mult lichid disponibil, care poate fi folosit pentru reglarea volumului de sânge.
Odată cu creșterea volumului de sânge, hipotalamusul asigură eliberarea limitată de ADH (-> excreție crescută de urină) și sete redusă. Ca urmare, corpul pierde lichid în general. Echilibrul interior poate fi restabilit aici atunci când excesul de lichid din sânge este eliberat în restul corpului. În același timp, volumul de sânge scade, iar hipotalamusul normalizează eliberarea din nou a ADH. 10
4.2.2. Sistemul renină-angiotensină-aldosteron
Acest sistem de reglare se bazează pe dependența de volumul fluidului extracelular și de concentrația sa de Na + (Na + osmolaritate).
Dacă, de exemplu, concentrația de Na + din plasma sanguină scade, lichidul care nu mai poate fi legat este mutat în zone mai osmotice, astfel încât volumul de sânge și tensiunea arterială scad. Într-un astfel de caz, renina este eliberată și ca rezultat se formează angiotensina II. Angiotensina II crește inițial senzația de sete și stimulează, de asemenea, eliberarea de aldosteron.
Aldosteronul la rândul său reduce excreția renală de sodiu și apă. Cu toate acestea, în raport cu aceasta, se excretă mai multă apă decât sodiu, ceea ce duce la o creștere a concentrației de sodiu în zona extracelulară. Cu un aport suficient de lichide (care a fost stimulat de formarea angiotensinei II), volumul extracelular crește din nou (apa suplimentară absorbită poate fi legată de excesul de sodiu). În consecință, volumul de sânge sau tensiunea arterială crește din nou.
Dacă există tensiune arterială crescută sau distensie atrială, se eliberează atriopeptină (ANF), care are efectul opus.
4.3. Controlul isoionic
În ceea ce privește un echilibru de sarcină 11 în spațiile fluide ale corpului, este important să se mențină constant raportul dintre ioni unul față de celălalt. Acest lucru se face prin control izoionic.
4.3.1. Clorura de sodiu
Acești ioni sunt furnizați în principal organismului sub formă de sare de masă. Concentrația ideală este de maximum aproximativ 0,1 g per kg de greutate corporală (transpirația conține aproximativ 0,1 - 0,4% NaCI). Clorura de sodiu are o importanță deosebită în influențarea volumului lichidului extracelular (vezi sistemul renină-angiotensină-aldosteron).
4.3.2. potasiu
Potasiul este deosebit de important pentru osmolaritatea intracelulară. Echilibrul de potasiu este reglat de ATPaza de sodiu și potasiu.
4.3.3. Fosfat de calciu
Concentrația ionilor de calciu în fluidul extracelular este deosebit de importantă pentru excitabilitatea neuronilor și a celulelor musculare. Calciul și fosfatul sunt, prin urmare, de o mare importanță în domeniul motricității și al aferenței și eferenței stimulului sportiv.
Homeostazia din această zonă este reglată atât de hormonul paratiroidian, cât și de citriol de potasiu și calcitonină, care nu pot și nu ar trebui discutate mai detaliat în această lucrare.
4.3.4. magneziu
Ionii de magneziu (Mg² +) amortizează excitabilitatea neuromusculară, deci sunt practic adversarii calciului. Și aici, calcitonina este factorul responsabil în menținerea sau restabilirea echilibrului.
5. Perturbări ale gospodăriei
În mod normal, mecanismele de reglementare menționate mai sus asigură restabilirea echilibrului în echilibrul apei sau sării cât mai curând posibil. Devine problematic atunci când aceste sisteme de reglementare eșuează. Consecințele posibile sunt prezentate mai jos:
5.1. apă
Perturbările echilibrului apei 12 pot duce la moarte. Performanța fizică/atletică, precum și cea mentală sunt limitate mult mai devreme.
Mai presus de toate, evaporarea excesivă a fluidelor corporale iese în prim plan în sport. Această deshidratare joacă un rol mult mai mare în această zonă decât alte tulburări ale echilibrului apei din cauza transpirației care este frecventă atunci când faci sport. De exemplu, hiperhidratarea, adică un exces de apă sau o creștere a volumului de apă, ar trebui menționată aici.
În cazul proceselor de deshidratare, depinde puternic de osmolaritatea extracelulară dacă perturbările afectează și spațiul intracelular (= țesut și celule sanguine).
5.1.1. Deshidratare hiperosmolară
Cu aportul redus de apă, diureza osmotică și transpirația (muncă fizică, febră) există o pierdere de apă sau o lipsă de apă. Aceasta este cunoscută sub numele de deshidratare hiperosmolară. Osmolaritatea extracelulară crește deoarece volumul extracelular scade (mai mult NaCl pe litru de apă celulară!). Această osmoză duce la retragerea apei din spațiul intracelular. Ambele spații fluide sunt, prin urmare, restricționate. O astfel de situație are - în funcție de gradul de pierdere a apei - consecințe diferite:
De la aproximativ 20% pierderi de apă, s-a instalat așa-numita febră a setei, precum și neliniște și confuzie. Există riscul de comă și colaps. Din aproximativ 40% pierderi de apă, apare moartea.
5.1.2. Deshidratare hipoosmolară
În această situație de deficit de sodiu, osmolaritatea extracelulară scade deoarece cantitatea de apă a rămas constantă. Diferența de încărcare rezultată între spațiul extra și intracelular mută apa mai mult în celulele - mai osmotice -. Volumul extracelular este redus, în timp ce volumul intracelular revine la intervalul normal după un timp. Apa în exces, care nu poate fi legată de săruri, este eliminată.
Celelalte tulburări de hidratare și osmolaritate nu mai trebuie luate în considerare aici - din cauza lipsei lor de relevanță pentru știința sportului. În schimb, ar trebui luată o scurtă privire asupra relevanței tratatului anterior pentru practica sportivă:
6. Relevanță practică
După cum sa explicat deja la început, echilibrul apă-sare joacă un rol în sport pur și simplu din cauza transpirației obișnuite în timpul muncii fizice.
Trebuie remarcat faptul că atunci când transpiri, se pierde mai multă apă decât ionii de sare de masă. 13 Restul de electroliți sunt, prin urmare, din ce în ce mai concentrați în spațiul lor fluid respectiv, atunci când transpirați. Aceasta înseamnă o osmolaritate crescută.
Astfel, alimentarea cu apă este mai importantă decât alimentarea cu electroliți în timpul sportului.
În timp ce hidratarea nu este întotdeauna practică în timpul activității fizice, este la fel de importantă menținerea performanței ca transpirația:
În timpul muncii musculare grele, transpirația este cel mai important mecanism de reglare pentru menținerea unei temperaturi a corpului în mare parte constante. Aici, căldura este degajată de evaporarea transpirației.
De exemplu, un bărbat de 60 kg aleargă constant la 18 km/h. Pentru a-și menține echilibrul de temperatură, trebuie să elibereze aproximativ 900 Kcal pe oră prin suprafața corpului. Aceasta ar corespunde cu aproximativ 1,5 litri de apă pe oră. Cu toate acestea, transpirația se evaporă doar la aproximativ 40%. În conformitate cu aceasta, pierderea de căldură obținută cu această cantitate de transpirație este de numai aproximativ 330 Kcal/oră, ceea ce duce la o creștere a temperaturii corpului de bază. 14
La temperaturi ridicate, inima atinge numărul maxim de bătăi chiar și în intervalul de stres scăzut. Dacă există și deshidratare prin transpirație, vâscozitatea sângelui (vâscozitatea sângelui) crește. Întreaga activitate cardiovasculară este îngreunată. Pentru a putea pompa sângele vâscos, volumul bătăilor inimii scade, în timp ce cererea pentru volumul inimii-minute rămâne aceeași. În consecință, numărul de accidente vasculare cerebrale crește și mai mult atunci când respirația și metabolismul sunt dificile.
Performanța optimă nu poate fi de așteptat în această stare.
Această nenorocire este, de asemenea, crescută atunci când temperaturile exterioare sunt ridicate. Cu toate acestea, acest lucru nu se aplică sarcinilor maxime scurte: Aici, absorbția maximă de oxigen rămâne aceeași cu criteriul principal pentru performanța organică.
Pe de altă parte, o temperatură exterioară crescută devine problematică în domeniul rezistenței. Pe de o parte, motivele menționate deja joacă un rol aici. În plus, pentru termoreglare, pielea trebuie să fie alimentată cu mai mult sânge decât de obicei pentru a permite transpirația. Această creștere a fluxului sanguin către piele funcționează numai în detrimentul fluxului sanguin către mușchi. Acest lucru are un efect de inhibare a performanței datorită reducerii astfel a aportului de oxigen. 15
În cazul încărcărilor la temperaturi exterioare crescute, se aplică următoarele consecințe asupra pierderilor de apă:
1. Cu un deficit de 2% din greutatea corporală (de exemplu, 1,5 l la 70 kg): sete, oboseală.
2. Cu un deficit de 6% (4l la 70 kg): sete, slăbiciune, crampe, scăderea tensiunii arteriale, iritabilitate, .
3. Dintr-un deficit de apă de 6% (> 5l la 70 kg): Simptome precum 1. & 2. precum și risc acut de colaps. 16
Ca măsură profilactică, este recomandabil să luați apă la intervale de aproximativ 250 ml de lichid călduț la fiecare 15 minute. Din motivele menționate mai sus, un conținut de sare de până la 0,3% nu trebuie depășit - dar trebuie totuși urmărit pentru a lega fluidul din corp. 17 Alte băuturi pot fi adăugate și alți electroliți și vitamine.
Dacă urmați această recomandare, nu există multe lucruri care să vă împiedice să practicați sporturi de anduranță într-un mod sănătos.
7. Bibliografie
1. Clasing, D., Siegfried, I. (Ed.): Examen medical și sfaturi sportive. Ediția a II-a, Perimed Fachbuch-Verlagsgesellschaft, Erlangen 1990
2. De Mareés, H., Mester, J.: Fiziologia sportului II. Ediția a II-a, Diesterweg Verlag, Frankfurt/Berlin/München 1990
3. De Mareés, H., Mester, J.: Fiziologia exercițiului III. Ediția a II-a,
Diesterweg Verlag, Frankfurt/Berlin/München 1991
4. Hollmann W. (Ed.): Subiecte centrale ale medicinei sportive. Ediția a 3-a, Springer Verlag Berlin/Heidelberg/New York 1986
5. Hollmann, W., Hettinger, Th.: Medicina sportului - elemente de bază pentru medicina industrială, de formare și preventivă. Ediția a IV-a, Schattauer Verlag, Stuttgart 1999
6. Thews, G.: Anatomia umană, fiziologia, fiziopatologia. Ediția a V-a, Stuttgart 1999
7. Weinek, J.: Biologia sportului. Ediția a 6-a, Spitta Verlag, Balingen 1998
1 Hollmann, Wildor/Hettinger, Th., 1999. p. 80
3 Thews, Gerhard, 1990. S, 443
4 sau „intravascular” în Hollmann/Hettinger, 1999