Só és víz egyensúlya - GRIN
Szakcikk 2001, 16 oldal
Minta olvasása
tartalom
2. Az emberi test vízéhez
3. Az elektrolitok eloszlásához az emberi testben
4. A víz és az elektrolit egyensúlyának szabályozása
4.1. Osmoreguláció
4.1.1. Szomjúságérzet
4.1.2. A víz kiválasztása
4.2. Az extracelluláris térfogat szabályozása
4.2.1. A térfogat receptorok és a térfogat szabályozása
4.2.2. Renin-Angiotenzin-Aldosterone rendszer
4.3. Izionos kontroll
4.3.1. Nátrium-klorid
4.3.2. kálium
4.3.3. Kalcium és foszfát
4.3.4. magnézium
5. Háztartási zavarok
5.1. víz
5.1.1. Hyperosmoláris dehidráció
5.1.2. Hipoosmoláris dehidráció
1. Bemutatkozás
Mint minden háztartásban, a "jövedelem" és a "kiadás" dinamikus egyensúlya is döntő fontosságú az emberi test vízháztartásában.
A vízháztartás azért olyan fontos, mert a víznek el kell látnia a test alapvető szállítási feladatait. Például a vérünk 80% -ban víz. Részben dehidratált állapotban az oxigénfelvétel és az ehhez kapcsolódó izmok ellátása kevésbé hatékony. Önmagában ez a kapcsolat teszi érdekessé a vízmérleget sporttudományi szempontból. 1
Itt mindig meg kell említeni a sómérleget, mivel a só (nátrium-klorid/étkezési só) szükséges a víz megkötéséhez és így a testben tartásához. 2
De hogyan épül fel pontosan, a sós víz egyensúlyunk? Kiegyensúlyozatlanná válhat, és ha igen, hogyan? Milyen következményei lehetnek egy ilyen "megzavarásnak"? És hogyan lehet ezt elkerülni/megfordítani?
Ezekkel a kérdésekkel a következőkben foglalkozunk, ahol a vízmérleget és a sómérleget külön-külön vesszük figyelembe, hogy ezután foglalkozzunk a szabályozási rendszerekkel és a háztartások esetleges rendellenességeivel.
2. Az emberi test vízéhez
Ha valaki felteszi magának a kérdést, hogy mekkora a víz szerepe a szervezetünk számára, ez nyilvánvalóvá válik, ha figyelembe vesszük ennek a folyadéknak a teljes testtömegünkben való arányát.
A csecsemő például körülbelül 75% vízből áll. Egy felnőtt férfiban ez 50-70%, egy nőnél még kevesebb. Ez utóbbi azonban annak köszönhető, hogy a női testben nagyobb a zsírszövet aránya, amely köztudottan kevesebb vizet tartalmaz. 3 A zsírmentes („aktív”) testtömeg tehát minden nemnél azonos arányú vizet tartalmaz.
Ez a víz egyaránt megtalálható extracelluláris folyadékként (intersticiális F. [szövetközök - kb. 12 l], transzcelluláris F. 4 [mirigy váladék, a szem vizes humora, szinoviális folyadék, béltartalom, agyi folyadék - kb. 2 l], vérplazma [kb. 3 l] ), valamint intracelluláris folyadék (szövetsejt [kb. 25l] és vérsejtfolyadék [kb. 2.5l]). 5.
Most felmerül a kérdés, hogy miért nem egyszerűen tárolják ezt a vizet a testben? Az oxigén vérkomponensként történő szállításának feladata végül is így teljesíthető.
A válasz nyilvánvaló: a víz más funkciókat is ellát, például a karbamid kiválasztását és a test hőmérsékletének szabályozását.
Az előbbi fontos vese tisztítás, amely felszabadítja a szervezetet a toxinokból a vizelet kiválasztása révén. A bőr felületén a víz elpárologtatásával történő hőszabályozást általában verejtékezésnek nevezik.
A test dinamikus vízháztartásában a vizelet napi mintegy 1,5 litert tesz ki a "kiadási" oldalon. Naponta körülbelül 0,9 l szabadul fel a tüdőn (kilégzés) és a bőrön keresztül (izzadás). Körülbelül 0,1 l víz marad, amely elhagyja a testet az ürülékkel.
A víz jövedelmének legfontosabb forrása napi körülbelül 1,3 literes ivással látható. A szilárd táplálék vizet is tartalmaz, ami napi körülbelül 0,9 liter. A fennmaradó 0,3 liter, amely még mindig hiányzik a kiegyensúlyozott egyensúlyhoz, belélegezve oxidációs vízként felszívódik.
Ennek eredményeként ennek a példaértékű számításnak az eredménye a napi 2,5 l vízforgalom. 6 A tényleges egyéni forgalom a testtömeg kb. 3-4% -ának felel meg. (Csecsemőben 10% körül van, ezért különösen fontos a kiegyensúlyozott vízháztartás biztosítása.)
3. Az elektrolitok eloszlásához az emberi testben
Ha figyelembe vesszük a vízháztartást, akkor nem szabad megfeledkezni az elektrolit eloszlásról - különösen a nátrium-kloridról. A fent leírtak szerint a nátrium-klorid biztosítja a víz visszatartását a testben.
Ebből a célból meg kell jegyezni, hogy az adott folyadéktérben van töltési egyensúly, vagyis elektron-semlegesség. Az ionkoncentráció a vérplazmában és az intersticiális folyadékban körülbelül 150 meq/l, a Na + és a Cl- alkotják a legnagyobb arányt.
Az összes ozmotikusan aktív részecske összkoncentrációja (= ozmolaritás) itt minden esetben kb. 300 mosmol/l. Ez az érték változó, mert a sejtmembrán vízáteresztő, de nem elektrolitáteresztő. Ha a víz elveszik, a koncentráció/ozmolaritás növekszik.
Az intracelluláris folyadékban alapvető különbség van az extracelluláris folyadékban az ionos összetétel tekintetében: Itt a káliumionok (K +) és a HPO4²-/HP2PO4- (szervetlen foszfát), valamint a fehérjék határozzák meg a képet. A teljes koncentráció körülbelül 190 meq/kg sejtvíz. 7.
4. A víz és az elektrolit egyensúlyának szabályozása
A homeosztázis elve szerint az élőlény mindig a belső egyensúlyra törekszik. A vízháztartásunk egyensúlyának tehát a lehető legkiegyensúlyozottabbnak kell lennie a szervezet hosszú távú működőképességének biztosítása érdekében.
Természetesen nem véletlen, hogy a vízfelvételt általában az igényekhez igazítjuk. A következőkben az ilyen ellenőrzési mechanizmusokat részletesen megvizsgáljuk:
4.1. Osmoreguláció
4.1.1. Szomjúságérzet
Az elülső hipotalamuszban a szomjúságérzet a fent említett ozmolaritás változásaira reagál. Ez elsősorban a vérplazmát érinti. Ha ebben a folyadéktérben vízveszteség lép fel, akkor az ionkoncentráció (= ozmolaritás) növekszik. Ez az információ eljut a hipotalamuszba, amely szomjúság érzésével biztosítja a vízellátást. Az egyensúly helyreáll. 8.
4.1.2. A víz kiválasztása
Az elülső hipotalamusz felelős a vese vízkibocsátásának szabályozásáért is. Itt is a vérplazma ozmolaritása a döntő kontroll változó. Ha itt növekszik az ozmolaritás, akkor több adiuretin (ADH) képződik/szabadul fel, ami csökkenti a víz vesekiválasztását. Ha vízfelesleg van és az ebből eredő alacsonyabb ozmolaritás a plazmában, az ellenkezője érhető el a csökkent ADH felszabadulás révén (=> vizelési inger). 9.
4.2. Az extracelluláris térfogat szabályozása
Az extracelluláris térfogat szabályozó mechanizmusai szorosan kapcsolódnak az ozmoregulációhoz. Két szabályozási rendszert kell itt megemlíteni.
4.2.1. A térfogat receptorok és a térfogat szabályozása
A térfogatreceptorok a szív közelében helyezkednek el, és a vérmennyiség központi változását regisztrálják, amelyek például vérveszteséget (-> kisebb térfogat) vagy plazmainfúziót (-> nagyobb térfogat) eredményeznek. Megfelelő ingerre reagálva aktiválódik a hipotalamusz, amely alkalmazkodik a szomjúságérzethez és az ADH felszabaduláshoz.
A megnövekedett ADH felszabadulás korlátozza a vizelet kiválasztását, ami akkor hasznos, ha a vér térfogata túl alacsony. Ugyanakkor a hipotalamusz ilyen esetben fokozott szomjúságérzetet biztosít. Összességében a szervezetben több folyadék áll rendelkezésre, amely felhasználható a vér térfogatának szabályozására.
A megnövekedett vérmennyiség mellett a hipotalamusz korlátozott ADH-felszabadulást (-> fokozott vizeletürítés) és csökkentett szomjúságot biztosít. Ennek eredményeként a test összességében folyadékot veszít. A belső egyensúly itt helyreállítható, ha a felesleges vérfolyadék felszabadul a test többi részébe. Ugyanakkor a vér térfogata csökken, és a hipotalamusz ismét normalizálja az ADH felszabadulását. 10.
4.2.2. Renin-Angiotenzin-Aldosterone rendszer
Ez a szabályozási rendszer az extracelluláris folyadék térfogatától és annak Na + koncentrációjától (Na + ozmolaritás) függ.
Például, ha a vérplazmában csökken a Na + koncentráció, a már nem köthető folyadék ozmotikusabb területekre tolódik, így a vér térfogata és a vérnyomás csökken. Ilyen esetben renin szabadul fel, és ezt követően képződik az angiotenzin II. Az angiotenzin II kezdetben növeli a szomjúságérzetet, és serkenti az aldoszteron felszabadulását is.
Az aldoszteron viszont csökkenti a nátrium és a víz renális kiválasztását. Arányosan azonban több vizet választ ki, mint nátrium, ami a nátrium koncentrációjának növekedéséhez vezet az extracelluláris területen. Elegendő folyadékbevitel mellett (amelyet az angiotenzin II képződése stimulált) az extracelluláris térfogat ismét növekszik (a felszívódott további vizet a nátrium felesleg képes megkötni). Ennek következtében a vérmennyiség vagy a vérnyomás ismét növekszik.
Ha magas a vérnyomás vagy a pitvari feszültség, atriopeptin (ANF) szabadul fel, amelynek ellenkező hatása van.
4.3. Izionos kontroll
A test folyadékterében lévő 11 töltésegyensúly szempontjából fontos, hogy az ionok egymáshoz viszonyított aránya állandó legyen. Ez izoionos vezérléssel történik.
4.3.1. Nátrium-klorid
Ezek az ionok elsősorban asztali só formájában kerülnek a szervezetbe. Az ideális koncentráció legfeljebb kb. 0,1 g/testtömeg-kg (a verejték kb. 0,1 - 0,4% NaCl-ot tartalmaz). A nátrium-klorid különösen fontos az extracelluláris folyadék térfogatának befolyásolásában (lásd renin-angiotenzin-aldoszteron rendszer).
4.3.2. kálium
A kálium különösen fontos az intracelluláris ozmolaritás szempontjából. A kálium egyensúlyt a nátrium és a kálium ATPáz szabályozza.
4.3.3. Kalcium és foszfát
A kalciumionok koncentrációja az extracelluláris folyadékban különösen fontos az idegsejtek és az izomsejtek ingerelhetősége szempontjából. A kalciumnak és a foszfátnak tehát nagy jelentősége van a motoros készségek, valamint a sportinger stimuláció és affinitás területén.
A homeosztázist ezen a területen a mellékpajzsmirigy hormon, valamint a kálium-citriol és a kalcitonin szabályozza, amelyekről ebben a cikkben nem lehet és nem is szabad beszélni.
4.3.4. magnézium
A magnéziumionok (Mg² +) csillapítják a neuromuszkuláris ingerlékenységet, így gyakorlatilag a kalcium antagonistái. Itt is a kalcitonin a felelős tényező az egyensúly fenntartásában vagy helyreállításában.
5. Háztartási zavarok
Normális esetben a fent említett szabályozási mechanizmusok biztosítják a víz vagy a só egyensúlyának mielőbbi helyreállítását. Problémássá válik, ha ezek a szabályozási rendszerek nem működnek. A lehetséges következményeket az alábbiakban ismertetjük:
5.1. víz
A vízmérleg 12 zavarai halálhoz vezethetnek. A fizikai/atlétikai és szellemi teljesítmény sokkal korábban korlátozott.
A sportban mindenekelőtt a testnedvek túlzott párolgása kerül előtérbe. Ez a kiszáradás sokkal nagyobb szerepet játszik ezen a területen, mint a víz egyensúlyának egyéb rendellenességei a sportolás során gyakori izzadás miatt. Például itt meg kell említeni a hiperhidrációt, vagyis a víz feleslegét vagy a vízmennyiség növekedését.
Dehidrációs folyamatok esetén erősen függ az extracelluláris ozmolaritástól, hogy a rendellenességek befolyásolják-e az intracelluláris teret is (= szövet és vérsejtek).
5.1.1. Hyperosmoláris dehidráció
Csökkent vízbevitel, ozmotikus diurézis és izzadás (fizikai munka, láz) esetén vízveszteség vagy vízhiány jelentkezik. Ezt hyperosmoláris dehidrációnak nevezik. Az extracelluláris ozmolaritás azért nő, mert az extracelluláris térfogat csökken (több NaCl/liter sejtvíz!). Ez az ozmózis elvezeti a vizet az intracelluláris térből. Ezért mindkét folyadéktér korlátozott. Egy ilyen helyzetnek - a vízveszteség mértékétől függően - különböző következményei vannak:
Körülbelül 20% -os vízveszteségtől kezdõdik az úgynevezett szomjúsági láz, valamint a nyugtalanság és a zavartság. A kóma és az összeomlás veszélye áll fenn. Körülbelül 40% -os vízveszteségtől halál következik be.
5.1.2. Hipoosmoláris dehidráció
Ebben a nátriumhiányos helyzetben az extracelluláris ozmolaritás csökken, mivel a víz mennyisége állandó maradt. Az így kialakult töltéskülönbség az extracelluláris és intracelluláris tér között jobban elmozdítja a vizet az - ozmotikusabb - sejtekbe. Az extracelluláris térfogat csökken, míg az intracelluláris térfogat egy idő után visszatér a normális tartományba. A felesleges víz, amelyet sók nem tudnak megkötni, kiválasztódik.
A többi hidratációs és ozmolaritási rendellenességet itt már nem szabad figyelembe venni - mivel nem relevánsak a sporttudomány szempontjából. Ehelyett röviden át kell tekinteni az előző értekezés jelentőségét a sportgyakorlat szempontjából:
6. Gyakorlati relevancia
Mint már az elején kifejtettük, a sós víz egyensúly a sportban játszik szerepet, pusztán a fizikai munka során szokásos izzadás miatt.
Meg kell jegyezni, hogy izzadáskor több víz veszít, mint az asztali sóionok. 13 A fennmaradó elektrolitok ezért egyre koncentrálódnak a megfelelő folyadéktérben, amikor izzad. Ez fokozott ozmolaritást jelent.
Így a vízellátás fontosabb, mint az elektrolitellátás a sport során.
Bár a hidratálás nem mindig praktikus a fizikai aktivitás során, ugyanolyan fontos a teljesítmény fenntartása, mint az izzadás:
A nehéz izomterhelés során az izzadás a legfontosabb szabályozó mechanizmus a nagyrészt állandó testhőmérséklet fenntartásához. Itt a hőt a verejték párolgása adja le.
Például egy 60 kg-os ember folyamatosan 18 km/h sebességgel fut. Hőmérsékleti egyensúlyának fenntartása érdekében óránként körülbelül 900 Kcal-t kell felszabadítania a test felületén. Ez óránként körülbelül 1,5 liter víznek felel meg. A verejték azonban csak 40% körül párolog el. Eszerint az ezzel a verejtékmennyiséggel elért hőveszteség csak kb. 330 Kcal/óra, ami a test belső hőmérsékletének emelkedéséhez vezet. 14-én
Magas hőmérsékleten a szív még az alacsony stressz tartományban is eléri a maximális ütemszámot. Ha az izzadásból is kiszáradás lép fel, a vér viszkozitása (vér viszkozitása) nő. A teljes kardiovaszkuláris aktivitást megnehezítik. Annak érdekében, hogy a viszkózus vért pumpálni lehessen, a szívverés térfogata csökken, míg a szívperc-térfogat iránti igény nem változik. Ennek megfelelően a stroke száma tovább nő, ha a légzés és az anyagcsere nehéz.
Ebben az állapotban nem várható optimális teljesítmény.
Ez a nyomorúság fokozódik akkor is, ha a külső hőmérséklet magas. Ez azonban nem vonatkozik rövid maximális terhelésekre: Itt a maximális oxigénfelvétel ugyanaz marad, mint a szerves teljesítmény fő kritériuma.
Másrészt a megnövekedett külső hőmérséklet problematikussá válik az állóképességi tartományban. Egyrészt a már említett okok játszanak szerepet itt. Ezenkívül a hőszabályozáshoz a bőrt a szokásosnál több vérrel kell ellátni az izzadás érdekében. Ez a fokozott véráramlás a bőrön csak az izmok véráramlásának rovására megy. Ennek teljesítménycsökkentő hatása van az így csökkenő oxigénellátás miatt. 15-én
Megnövekedett külső hőmérsékleten történő terhelések esetén a vízveszteségre a következő következmények vonatkoznak:
1. A testsúly 2% -ának hiányával (pl. 1,5 l 70 kg-nál): szomjúság, fáradtság.
2. 6% -os hiány esetén (4l 70 kg-nál): szomjúság, gyengeség, görcsök, vérnyomásesés, ingerlékenység, .
3. 6% -os vízhiánytól (> 5l 70 kg-nál): 1. és 2. tünetek, valamint az összeomlás akut kockázata. 16.
Profilaktikus jelleggel célszerű kb. 250 ml langyos folyadékot 15 percenként vízbe venni. A fent említett okokból kifolyólag a 0,3% -os sótartalmat nem szabad túllépni - ennek ellenére arra kell törekedni, hogy a test folyadékát megköthesse. 17 Egyéb elektrolitok és vitaminok is adhatók az italhoz.
Ha betartja ezt az ajánlást, az állóképességi sportok egészségbarát gyakorlása nem sok minden akadálya.
7. Irodalomjegyzék
1. Besorolás, D., Siegfried, I. (Szerk.): Sportorvosi vizsgálat és tanácsadás. 2. kiadás, Perimed Fachbuch-Verlagsgesellschaft, Erlangen 1990
2. De Mareés, H., Mester, J.: Sportfiziológia II. Kiadás, Diesterweg Verlag, Frankfurt/Berlin/München 1990
3. De Mareés, H., Mester, J.: Gyakorlati élettan III. 2. kiadás,
Diesterweg Verlag, Frankfurt/Berlin/München 1991
4. Hollmann W. (Szerk.): A sportorvoslás központi témái. 3. kiadás, Springer Verlag Berlin/Heidelberg/New York 1986
5. Hollmann, W., Hettinger, Th.: Sportorvoslás - ipari, edző és megelőző orvoslás alapjai. 4. kiadás, Schattauer Verlag, Stuttgart 1999
6. Thews, G.: Emberi anatómia, fiziológia, patofiziológia. 5. kiadás, Stuttgart 1999
7. Weinek, J.: Sportbiológia. 6. kiadás, Spitta Verlag, Balingen 1998
1 Hollmann, Wildor/Hettinger, Th., 1999. 80. o
3 Thews, Gerhard, 1990. S, 443
4 vagy "intravascularis", Hollmann/Hettinger, 1999