Кальций. Катионы и анионы в отдельности

Калий

Натрий

Катионы и анионы в отдельности

Катионы и анионы выполняют в организме важные функ» ции, например:

— ответственны за осмоляльность жидкости тела,

— образуют биоэлектрический мембранный потенциал,

— катализируют процесс обмена веществ,

— определяют действительную реакцию (рН) жидкости тела,

— стабилизируют определенные ткани (костную ткань),

— служат в качестве энергетического депо (фосфаты),

— участвуют в свертывающей системе крови.

Содержание

В организме человека массой 70 кг содержится приблизи­тельно 100 г натрия (60 мэкв/кг), 67% его активно обмени­вается (Geigy). Половина натрия организма находится во внеклеточном пространстве. Треть располагается в костях и хрящах. Содержание натрия в клетках мало (см. также рис. 6).

Концентрация в плазме: 142(137 — 147) мэкв/л

Основная роль

— Основная ответственность за осмоляльность внеклеточ­ного пространства. 92% всех катионов и 46% всех внекле­точных осмотически активных частиц составляют ионы на­трия.

Концентрация натрия может определять осмоляльность плазмы, за исключением таких патологических процессов, как сахарный диабет, уремия (см. 1.1.2).

Величина внеклеточного пространства зависит от содер­жания натрия.

При бессолевых диетах или применении салуретиков вне­клеточное пространство уменьшается; оно увеличивается при усиленном введении натрия.

— Влияние на внутриклеточное пространство через со­держание натрия в плазме. При повышении внеклеточной осмоляльности, например при введении гипертонического раствора поваренной соли, вода выводится из клеток, при снижении осмоляльности плазмы, например при потере со­ли, клетки обводняются.

— Участие в создании биоэлектрического мембранного потенциала.

Содержание

В организме человека массой 70 кг содержится приблизи­тельно 150 г калия (54 мэкв/кг), 90% его активно участву­ет в обмене (Geigy); 98% калия организма находится в клетках и 2% — внеклеточно (Fleischer, Frohlich). В мускулатуре определяется 70% общего содержания калия (Black)., Концентрация калия не во всех клетках одинакова. Мы­шечные клетки содержат 160 мэкв калия/кг воды (Geigy), эритроциты располагают только 87 мэкв/кг эритроцитной массы (Burck, 1970).

Концентрация калия в плазме: 4,5 (3,8 — 4,7) мэкв 1 л.

Основная роль

Калий

— участвует в утилизации углеводов;

— необходим для синтеза белков; три расщеплении белков калий освобождается; при синтезе связывается (со­отношение: 1 г азота приблизительно на 3 мэкв калия);

— оказывает важное влияние на нервно-мышечное воз­буждение.

Каждая клетка мышц и нервное волокно в состоянии по­коя представляют собой калиевую батарею, заряд которой в значительной степени определяется соотношением концентраций калия внутри и вне клеток. Процесс возбуждения связан с активным включением внеклеточных ионов натрия во внутренние волокна и медленным выходам внутриклеточного калия из волокон.

Препараты обусловливают вывод внутриклеточного ка­лия. Состояния, связанные с низким содержанием калия, сопровождаются выраженным действием препаратов диги­талиса. При хроническом недостатке калия нарушается тубулярная реабсорбция (Nizet).

Калий участвует в деятельности мышц, сердца, нервной системы, почек, каждой клетки.

Особенности

Большой практический интерес представляет собой взаимо­связь между концентрацией калия в плазме и содержанием калия внутри клетки. Существует принцип, что при уравно­вешенном обмене веществ содержание калия в плазме опре­деляет его общее содержание во всем организме. На это соот­ношение влияют:

— значение рН внеклеточной жидкости,

— энергия обмена веществ в клетке,

— содержание натрия,

— функция почек.

Влияние значения рН на концентрацию калия в плазме

При нормальном содержании калия в организме снижение рН увеличивает количество калия в плазме, (повышение рН — уменьшает. Пример:

рН 7,3, ацидемия — концентрация калия в плазме 4,8 мэкв/л рН 7,4, норма — концентрация калия в плазме 4,5 мэкв/л рН 7,5, алкалиемия—концентрация калия в плазме 4,2 мэкв/л (Значения рассчитаны по данным Siggaard-Andersen, 1965.) Ацидемии соответствует небольшое по сравнению с нор­мой повышение концентрации калия в плазме. Иначе гово­ря, значение 4,5 мэкв/л плазмы указывает при ацидемии на внутриклеточный дефицит калия. Наоборот, при алкалие-мии в случае нормального содержания калия нужно ожи­дать пониженного содержания его в плазме. Зная кислотно-щелочное состояние, можно лучше оценить количество ка­лия в плазме:

Ацидемия →[К]плазма — повышение

Алкалиемия→ [К]плазма — снижение

Эти зависимости, выявленные в эксперименте, не всегда клинически доказуемы, так как одновременно развиваются: дальнейшие процессы, влияющие на количество калия в плаз­ме, вследствие чего нивелируется воздействие одного про­цесса (Heine, Quoss, Guttler).

Влияние энергии обмена веществ клетки на концентрацию калия в плазме

Усиленный отток клеточного калия во внеклеточное прост­ранство происходит, например, при:

— недостаточном снабжении тканей кислородом (шок),

— усиленном разрушении белков (катаболическое состояние).

— сниженной утилизации углеводов (диабет),

— клеточной дегидратации.

Интенсивный приток калия в клетки наблюдается, например, при:

— улучшенной утилизации глюкозы под действием инсу­лина,

— усиленном синтезе белков (рост, введение анаболичес­ких стероидов, репарационная фаза после операции, травма),

— клеточной регидратации.

Разрушающие процессы →[К]_илазмы — повышение

Восстанавливающие процессы →[К]плаэмы — снижение

Влияние содержания натрия на концентрацию калия в плазме

Ионы натрия, введенные в большом количестве, повышают обмен клеточного калия и способствуют повышенному выве­дению калия через почки (особенно если ионы натрия свя­заны не с ионами хлора, а с легко метаболизируемыми ани­онами, например цитратом). Концентрация калия в плазме вследствие излишка натрия снижается в результате увели­чения внеклеточного пространства. Снижение натрия ведет к уменьшению внеклеточного пространства и повышению концентрации калия в плазме:

Излишек натрия→[К] плазма — снижение

Недостаток натрия→ [К] плазма — повышение

Влияние почек на концентрацию калия в плазме

Почки меньше влияют на сохранение содержания калия, чем натрия. При недостатке калия почки удерживают его вначале с трудом, поэтому потери могут превышать введение. Наоборот, при передозировке калий довольно легко удаляется током мочи. При олигурии и анурии повышается количество калия в плазме.

Олигурия, анурия→[К]плазма — повышение

Таким образом, внеклеточная (плазменная) концентрацш калия является результатом динамического равновесия между:

— введением;

— способностью клеток к удержанию в зависимости от значения рН и состоянием обмена веществ (анабо­лизм — катаболизм);

— ренальным выведением калия в зависимости от:

содержания натрия,

кислотно-щелочного состояния,

тока мочи,

альдостерона;

— внепочечной потерей калия, например, в желудочно-кишечном тракте.

Содержание

У взрослого человека массой 70 кг содержится приблизи­тельно 1000—1500 г кальция —от 50000 до 75000 мэкв (1,4—2% массы тела), 99% кальция находится в костях и зубах (Rapoport).

Концентрация в плазме: 5(4,5 — 5,5) мэкв/л с небольшими индивидуальными отклонениями (Rapoport).

Кальций в плазме распределен в трех фракциях, а имен­но 50—60% ионизировано и способно к диффузии, 35—50% связано с белками (не ионизировано и не способно к диффузии), 5—10% связано комплексной связью с органи­ческими кислотами (лимонная кислота) — не ионизировано, но способно к диффузии (Geigy). Между отдельными фрак­циями кальция существует подвижное равновесие, которое зависит от рН. При ацидозах, например, степень диссоци­ации, а следовательно, и количество диссоциированного кальция возрастают (замедляет явления тетании при ацидозе).

Биологически активны только ионы кальция. Точные дан­ные, позволяющие определить состояние обмена кальция, получают только путем измерения количества ионизирован­ного кальция (Pfoedte, Ponsold).

Основная роль

— Составная часть костей. Кальций в костях находится в виде нерастворимого структурного минерала, главным об­разом фосфата кальция (гидроксилапатит).

— Влияние на возбудимость нервов и мышц. Ионы кальция посредничают в биоэлектрическом феномене между поверх­ностью волокон и контрактильными реакциями внутри во­локон.

— Влияние на проницаемость мембран.

— Вклад в свертывающую систему крови.

Особенности

На абсорбцию кальция в кишечнике влияет состав пищи. Так, абсорбции кальция способствуют лимонная кислота и витамин D, а препятствуют органические кислоты, напри­мер оксалиновая кислота (шпинат, ревень), фитиновая кислота (хлеб, хлебные злаки), жирные кислоты (болезни желчного пузыря). Оптимальное соотношение кальция и фосфата (1.2.1) способствует абсорбции. В регуляции со­держания кальция играют ведущую роль паратгормон, ви­тамин D и кальцитонин.

Дата добавления: 2014-01-04