मानव शरीर में जल चयापचय. जल विनिमय

कई बीमारियों के लिए, शरीर में पानी का चयापचय महत्वपूर्ण है। इस प्रकार, पुरानी हृदय विफलता, उच्च रक्तचाप, उन्नत एथेरोस्क्लेरोसिस, जननांग प्रणाली के रोगों में, पानी और पानी-नमक चयापचय आमतौर पर होता है

बाधित हो जाता है और सूजन आ जाती है। इसलिए, किसी रोगी का इलाज करते समय जल-नमक चयापचय का विनियमन महत्वपूर्ण है।

आइए सबसे पहले मानव शरीर में सामान्य जल चयापचय के प्रश्न पर विचार करें।

मानव शरीर में पानी स्वतंत्र और बाध्य दोनों अवस्थाओं में हो सकता है। मुक्त अवस्था में होने के कारण, यह आसानी से कोशिकाओं से अंतरकोशिकीय स्थान, लसीका और रक्त प्लाज्मा में चला जाता है। यदि पानी प्रोटीन से बंधा होता है, तो यह कोशिकाओं और ऊतकों में मजबूती से बना रहता है। एक स्वस्थ व्यक्ति में, शरीर लगातार पानी-नमक संतुलन बनाए रखता है, यानी, पानी और नमक का एक निश्चित संतुलन, बाध्य और मुक्त दोनों अवस्थाओं में। जब यह संतुलन बिगड़ता है तो रोग उत्पन्न होता है।

जल चयापचय पीने के पानी के अवशोषण, वसा, प्रोटीन और कार्बोहाइड्रेट के ऑक्सीकरण के दौरान पानी का निर्माण, एक ओर इंट्रासेल्युलर और बाह्य कोशिकीय स्थान के बीच इसका वितरण और गुर्दे द्वारा पानी की रिहाई की प्रक्रियाओं का एक सेट है। दूसरी ओर फेफड़े, त्वचा और आंतें।

70 किलोग्राम वजन वाले वयस्क के शरीर में पानी की कुल मात्रा 50 किलोग्राम तक पहुंच जाती है। इस मात्रा में से केवल 15% रक्त प्लाज्मा और लसीका है, शेष 50% पानी है, जो कोशिकाओं के अंदर बंधा होता है। जल संतुलन की स्थिति में, उपभोग किए गए पानी की मात्रा छोड़े गए पानी की मात्रा के बराबर होती है।

जल संतुलन में निम्नलिखित मान शामिल हैं: पीने के पानी की मात्रा - 1000 मिली; पानी प्रवेश कर रहा है

खाद्य उत्पादों की संरचना - 720 मिली; वसा, प्रोटीन और कार्बोहाइड्रेट के ऑक्सीकरण के दौरान बनने वाला पानी - 320 मिली। सुले में सामान्य परिस्थितियों में एक व्यक्ति 2.5 लीटर तक पानी पी जाता है। इस मात्रा में से लगभग 1100 मिलीलीटर गुर्दे के माध्यम से, 400-450 मिलीलीटर त्वचा के माध्यम से, 300-350 मिलीलीटर फेफड़ों के माध्यम से और लगभग 150 मिलीलीटर मल के माध्यम से उत्सर्जित होता है। जब पर्यावरणीय स्थितियाँ बदलती हैं (तापमान, दबाव, भोजन का प्रकार), तो ये डेटा एक दिशा या किसी अन्य में बहुत भिन्न हो सकते हैं। हालाँकि, शरीर में पानी-नमक संतुलन बहुत जल्दी बहाल हो जाता है, क्योंकि यह एक महत्वपूर्ण कारक है।

जल चयापचय के नियामक केंद्रीय तंत्रिका और अंतःस्रावी तंत्र हैं। जल-नमक चयापचय के नियमन की शिथिलता चयापचय में गंभीर परिवर्तन का कारण बन सकती है और या तो शरीर में जल प्रतिधारण का कारण बन सकती है, या, इसके विपरीत, इसके उत्सर्जन में वृद्धि, जिससे निर्जलीकरण हो सकता है।

शरीर में जल संतुलन बनाए रखने के लिए हृदय प्रणाली की स्थिति और रक्त प्लाज्मा में प्रोटीन की मात्रा बहुत महत्वपूर्ण है। ऊतकों में जल प्रतिधारण की डिग्री कोशिकाओं और बाह्य तरल पदार्थ में सोडियम और पोटेशियम लवण की सामग्री से काफी प्रभावित होती है। इन लवणों के कारण कोशिकाओं में एक निश्चित आसमाटिक दबाव बनता है। इंट्रा- और बाह्य कोशिकीय द्रव की नमक संरचना अलग-अलग होती है। यदि बाह्य कोशिकीय द्रव समुद्र के पानी के समान है और इसमें लवण की उपस्थिति काफी भिन्न हो सकती है, तो अंतःकोशिकीय द्रव की संरचना लगभग हमेशा स्थिर रहती है और इसकी रासायनिक वैयक्तिकता बरकरार रहती है। यह कोशिका झिल्ली की उपस्थिति के कारण होता है, जो पोटेशियम को बनाए रखते हुए, सोडियम और कैल्शियम को अस्वीकार कर देता है। कोशिकाओं में, मैग्नीशियम, पोटेशियम और सल्फेट समूह आमतौर पर प्रबल होते हैं, और कोशिकाओं के बाहर - क्लोरीन, सोडियम, कैल्शियम और प्रोटीन अंश।

अपडेट किया गया: 2019-07-09 21:51:20

• संकेत: एनजाइना पेक्टोरिस, उच्च रक्तचाप के प्रारंभिक चरण के लिए उपयोग किया जाता है। लोक चिकित्सा में इसका उपयोग शामक और कफ निस्सारक के रूप में किया जाता है।

शरीर में पानी विभिन्न वर्गों (डिब्बों, पूलों) में वितरित होता है: कोशिकाओं में, अंतरकोशिकीय स्थान में, रक्त वाहिकाओं के अंदर।

विशेषता रासायनिक संरचनाइंट्रासेल्युलर तरल पदार्थ में पोटेशियम और प्रोटीन की मात्रा अधिक होती है। बाह्यकोशिकीय द्रव में सोडियम की उच्च सांद्रता होती है। बाह्यकोशिकीय और अंतःकोशिकीय द्रव का पीएच मान भिन्न नहीं होता है। कार्यात्मक दृष्टि से, मुक्त और बाध्य जल में अंतर करने की प्रथा है। बंधा हुआ पानी उसका वह हिस्सा है जो बायोपॉलिमर के जलयोजन कोश का हिस्सा है। बाध्य जल की मात्रा चयापचय प्रक्रियाओं की तीव्रता को दर्शाती है।

शरीर में पानी की जैविक भूमिका.

• जल एक सार्वभौमिक विलायक के रूप में परिवहन कार्य करता है
• ढांकता हुआ होने के कारण, लवणों के पृथक्करण को निर्धारित करता है
• · विभिन्न रासायनिक प्रतिक्रियाओं में भागीदारी: जलयोजन, हाइड्रोलिसिस, रेडॉक्स प्रतिक्रियाएं (उदाहरण के लिए, फैटी एसिड का ऑक्सीकरण)।

जल विनिमय

एक वयस्क के लिए तरल पदार्थ के आदान-प्रदान की कुल मात्रा प्रति दिन 2-2.5 लीटर है। एक वयस्क को जल संतुलन की विशेषता होती है, अर्थात। तरल पदार्थ का सेवन उसके निष्कासन के बराबर है।

पानी शरीर में तरल पेय (लगभग 50% तरल पदार्थ) और ठोस खाद्य पदार्थों के हिस्से के रूप में प्रवेश करता है। 500 मिलीलीटर अंतर्जात पानी है, जो ऊतकों में ऑक्सीडेटिव प्रक्रियाओं के परिणामस्वरूप बनता है,

शरीर से पानी किडनी (1.5 लीटर - डाययूरिसिस), त्वचा की सतह से वाष्पीकरण द्वारा, फेफड़ों (लगभग 1 लीटर), आंतों के माध्यम से (लगभग 100 मिली) निकाला जाता है।

शरीर में जल की गति के कारक.

शरीर में पानी लगातार विभिन्न भागों के बीच पुनर्वितरित होता रहता है। शरीर में पानी की गति कई कारकों की भागीदारी से होती है, जिनमें शामिल हैं:

• · लवण की विभिन्न सांद्रता द्वारा निर्मित आसमाटिक दबाव (पानी उच्च नमक सांद्रता की ओर बढ़ता है),
• प्रोटीन सांद्रण में अंतर के कारण उत्पन्न ऑन्कोटिक दबाव (पानी उच्च प्रोटीन सांद्रण की ओर बढ़ता है)
• हृदय के कार्य द्वारा निर्मित हाइड्रोस्टेटिक दबाव

जल विनिमय का Na और K के आदान-प्रदान से गहरा संबंध है।

शरीर की शारीरिक प्रक्रियाओं में पानी एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। यह शरीर के वजन का 65-70% (40-50 लीटर) बनाता है। कुल मिलाकर संतुलनशरीर में पानी का निर्धारण एक ओर, भोजन के साथ पानी के सेवन (2-3 लीटर) और अंतर्जात (आंतरिक) पानी (200-300 मिली) के निर्माण से होता है, दूसरी ओर, इसके उत्सर्जन से होता है। गुर्दे (600-1200 मिली) और मल के साथ (50-200 मिली)।

सामान्य परिस्थितियों में एक व्यक्ति को 2.5 लीटर पानी की आवश्यकता होती है। उच्च पर्वतीय परिस्थितियों में, जल विनिमय नाटकीय रूप से बदलता है। त्वचा और फेफड़ों के माध्यम से पानी का निकलना काफी बढ़ जाता है, अधिक ऊंचाई पर शरीर "सूख जाता है" और मूत्र उत्पादन कम हो जाता है। शरीर की तरल पदार्थ की आवश्यकता पर्वतारोही की ऊंचाई, शुष्क हवा, भार और प्रशिक्षण पर निर्भर करती है। प्रशिक्षण और प्रारंभिक चढ़ाई की अवधि के दौरान, यह प्रति दिन 2 से 3 लीटर तक होता है। उच्च ऊंचाई पर चढ़ते समय, आपको इस मानदंड का पालन करना चाहिए, और यदि संभव हो तो इसे 3.5-4.5 लीटर तक बढ़ाएं, जो शरीर की शारीरिक आवश्यकताओं को पूरी तरह से पूरा करेगा। एवरेस्ट अभियान (1953) के दौरान, प्रति व्यक्ति तरल पदार्थ की खपत 2.8-3.9 लीटर की सीमा में थी।

जल चयापचय का खनिज चयापचय से गहरा संबंध है, विशेषकर सोडियम क्लोराइड और पोटेशियम क्लोराइड के चयापचय से। जल-नमक होमियोस्टैसिस (संतुलन) बनाए रखने से शरीर की अन्य कार्यात्मक प्रणालियों की गतिविधि भी प्रभावित होती है - तंत्रिका, हृदय, श्वसन और अन्य। सेरेब्रल कॉर्टेक्स, जिसमें सबसे अधिक मात्रा में पानी होता है, दूसरों की तुलना में इसकी कमी से अधिक पीड़ित होता है। वहीं, पानी और पीने की अपर्याप्तता भी हाइपोक्सिया में जुड़ जाती है।

जल-नमक संतुलन बनाए रखने में तीन भाग होते हैं: शरीर में पानी और नमक का सेवन, अंतःकोशिकीय और बाह्यकोशिकीय प्रणालियों के बीच उनका पुनर्वितरण, और बाहरी वातावरण में उनकी रिहाई। सोडियम आयन होमियोस्टैसिस को बनाए रखने में अग्रणी भूमिका निभाते हैं, इसलिए चढ़ाई करते समय अपने साथ नमक ले जाना अनिवार्य है; शरीर को प्रतिदिन 15-20 ग्राम तक नमक मिलना चाहिए। पोटेशियम की कमी से मांसपेशियों में कमजोरी, हृदय प्रणाली में व्यवधान और मानसिक और मानसिक गतिविधि में कमी आती है।

जल विनिमय

शरीर के द्रव क्षेत्रों की संरचना और आयाम, यानी, द्रव से भरे और कोशिका झिल्ली द्वारा अलग किए गए स्थान, अब काफी अच्छी तरह से अध्ययन किया गया है। शरीर के तरल पदार्थों की कुल मात्रा, जो स्तनधारियों में शरीर के वजन का लगभग 60% होती है, दो बड़े क्षेत्रों के बीच वितरित की जाती है: इंट्रासेल्युलर (शरीर के वजन का 40%) और बाह्यकोशिकीय (शरीर के वजन का 20%)। बाह्यकोशिकीय क्षेत्र में अंतरालीय (अंतरकोशिकीय) स्थान में स्थित तरल पदार्थ की मात्रा और संवहनी बिस्तर में घूमने वाले तरल पदार्थ की मात्रा शामिल होती है। एक छोटी मात्रा तथाकथित ट्रांससेलुलर तरल पदार्थ से भी बनी होती है, जो क्षेत्रीय गुहाओं (सेरेब्रोस्पाइनल, इंट्राओकुलर, इंट्राआर्टिकुलर, फुफ्फुस, आदि) में स्थित होती है। बाह्यकोशिकीय और अंतःकोशिकीय तरल पदार्थ संरचना और सांद्रता में काफी भिन्न होते हैं अलग - अलग घटक, लेकिन आसमाटिक रूप से सक्रिय पदार्थों की कुल सांद्रता लगभग समान है (तालिका 1)। एक क्षेत्र से दूसरे क्षेत्र में पानी की आवाजाही कुल आसमाटिक सांद्रता में छोटे विचलन के साथ भी होती है। चूंकि अधिकांश विघटित पदार्थ और पानी के अणु केशिका उपकला के माध्यम से काफी आसानी से गुजरते हैं, रक्त प्लाज्मा और अंतरालीय द्रव के बीच सभी घटकों (प्रोटीन को छोड़कर) का तेजी से मिश्रण होता है। कई कारक, जैसे पानी का सेवन, कमी या सेवन की सीमा, नमक का सेवन में वृद्धि या, इसके विपरीत, इसकी कमी, चयापचय दर में बदलाव, आदि, शरीर के तरल पदार्थों की मात्रा और संरचना को बदल सकते हैं। एक निश्चित सामान्य स्तर से इन मापदंडों के विचलन में ऐसे तंत्र शामिल हैं जो पानी-नमक होमियोस्टैसिस में गड़बड़ी को ठीक करते हैं।

जल-नमक संतुलन की सामान्य योजना

जल-नमक संतुलन को विनियमित करने की प्रणाली में दो क्षतिपूर्ति घटक होते हैं: 1) पाचन तंत्र, जो प्यास और नमक की भूख के कारण जल-नमक संतुलन में गड़बड़ी को लगभग ठीक कर सकता है; 2) गुर्दे, संतुलन बनाए रखने के लिए पानी और नमक को पर्याप्त मात्रा में बनाए रखने या उत्सर्जित करने में सक्षम हैं। चित्र में. चित्र 1 पानी और नमक के प्रवेश और निकास के मुख्य मार्गों का एक आरेख दिखाता है। रक्त प्लाज्मा और शरीर के अन्य तरल पदार्थों में पानी और नमक के प्रवेश का मुख्य चैनल जठरांत्र संबंधी मार्ग है। प्रति दिन खपत लगभग 2.5 लीटर पानी और 7 ग्राम सोडियम क्लोराइड है। इसमें आप ऑक्सीडेटिव पानी के परिणामस्वरूप निकलने वाला 0.3 लीटर मेटाबोलिक पानी मिला सकते हैं।

तालिका नंबर एक

मनुष्यों के शरीर के तरल पदार्थों में इलेक्ट्रोलाइट्स और कार्बनिक घटकों की सांद्रता (विभिन्न साहित्य स्रोतों से औसत डेटा)

शरीर के तरल पदार्थ के घटक	तरल क्षेत्रों में पदार्थों की सांद्रता
रक्त प्लाज़्मा	मध्य द्रव	अंतःकोशिकीय द्रव
इलेक्ट्रोलाइट्स, एमएम/एल
प्रोटीन, जी/एल
ग्लूकोज, जी/एल
अमीनो एसिड, जी/एल
कोलेस्ट्रॉल, जी/एल
फॉस्फोलिपिड्स, जी/एल
तटस्थ वसा, ग्राम/ली

यह कल्पना करना बहुत आसान नहीं है कि एक व्यक्ति लगभग 65% पानी है। उम्र के साथ मानव शरीर में पानी की मात्रा कम हो जाती है। भ्रूण में 97% पानी होता है, नवजात शिशु के शरीर में 75% और एक वयस्क के शरीर में लगभग 60% पानी होता है।

एक स्वस्थ वयस्क शरीर में जल संतुलन या जल संतुलन की स्थिति देखी जाती है। यह इस तथ्य में निहित है कि एक व्यक्ति द्वारा सेवन किए गए पानी की मात्रा शरीर से निकाले गए पानी की मात्रा के बराबर होती है। जल विनिमय महत्वपूर्ण है अभिन्न अंगमनुष्यों सहित जीवित जीवों का सामान्य चयापचय। जल चयापचय में पानी के अवशोषण की प्रक्रिया शामिल होती है जो पीने और पीने पर पेट में प्रवेश करती है खाद्य उत्पाद, शरीर में इसका वितरण, गुर्दे, मूत्र पथ, फेफड़े, त्वचा और आंतों के माध्यम से उत्सर्जन। गौरतलब है कि भोजन के साथ ली जाने वाली वसा, कार्बोहाइड्रेट और प्रोटीन के ऑक्सीकरण से भी शरीर में पानी बनता है। ऐसे जल को उपापचयी जल कहते हैं। मेटाबोलिज्म शब्द ग्रीक से आया है, जिसका अर्थ है परिवर्तन, परिवर्तन। चिकित्सा और जैविक विज्ञान में, चयापचय उन पदार्थों और ऊर्जा के परिवर्तन की प्रक्रियाओं को संदर्भित करता है जो जीवों के जीवन का आधार हैं। शरीर में प्रोटीन, वसा और कार्बोहाइड्रेट का ऑक्सीकरण होकर पानी H2O और कार्बन डाइऑक्साइड (कार्बन डाइऑक्साइड) CO2 बनता है। 100 ग्राम वसा के ऑक्सीकरण से 107 ग्राम पानी बनता है, और 100 ग्राम कार्बोहाइड्रेट के ऑक्सीकरण से 55.5 ग्राम पानी बनता है। कुछ जीव केवल उपापचयी जल से ही काम चलाते हैं और बाहर से इसका सेवन नहीं करते हैं। इसका एक उदाहरण कालीन पतंगे हैं। पानी की जरूरत नहीं है स्वाभाविक परिस्थितियांजेरोबा, जो यूरोप और एशिया में पाए जाते हैं, और अमेरिकी कंगारू चूहा। बहुत से लोग जानते हैं कि अत्यधिक गर्म और शुष्क जलवायु में, ऊँट में अद्भुत क्षमता होती है कब काभोजन और पानी के बिना रहना. उदाहरण के लिए, 450 किलोग्राम वजन के साथ, रेगिस्तान के माध्यम से आठ-दिवसीय यात्रा के दौरान, एक ऊंट वजन में 100 किलोग्राम वजन कम कर सकता है, और फिर शरीर पर किसी भी परिणाम के बिना इसे बहाल कर सकता है। यह स्थापित किया गया है कि उसका शरीर ऊतकों और स्नायुबंधन के तरल पदार्थ में निहित पानी का उपयोग करता है, न कि रक्त का, जैसा कि किसी व्यक्ति के साथ होता है। इसके अलावा, ऊंट के कूबड़ में वसा होती है, जो भोजन भंडार और चयापचय जल के स्रोत दोनों के रूप में कार्य करती है।

एक व्यक्ति द्वारा प्रतिदिन पीने और भोजन के साथ उपभोग किए जाने वाले पानी की कुल मात्रा 2...2.5 लीटर है। जल संतुलन के कारण शरीर से उतनी ही मात्रा में पानी निकल जाता है। लगभग 50...60% पानी गुर्दे और मूत्र पथ के माध्यम से निकाल दिया जाता है। जब मानव शरीर सामान्य मानक से 6...8% नमी खो देता है, तो शरीर का तापमान बढ़ जाता है, त्वचा लाल हो जाती है, दिल की धड़कन और सांस तेज हो जाती है, मांसपेशियों में कमजोरी और चक्कर आने लगते हैं और सिरदर्द शुरू हो जाता है। 10% पानी की कमी से शरीर में अपरिवर्तनीय परिवर्तन हो सकते हैं, और 15...20% की कमी से मृत्यु हो सकती है, क्योंकि रक्त इतना गाढ़ा हो जाता है कि हृदय इसे पंप करने में असमर्थ हो जाता है। हृदय को प्रतिदिन लगभग 10,000 लीटर रक्त पंप करना पड़ता है। एक व्यक्ति भोजन के बिना लगभग एक महीने तक जीवित रह सकता है, लेकिन पानी के बिना - केवल कुछ दिन। पानी की कमी होने पर शरीर की प्रतिक्रिया प्यास होती है। इस मामले में, नमी में बड़ी कमी के कारण प्यास की अनुभूति मुंह और ग्रसनी की श्लेष्मा झिल्ली की जलन से होती है। इस अनुभूति के निर्माण की क्रियाविधि पर एक और दृष्टिकोण है। इसके अनुसार, रक्त में पानी की सांद्रता में कमी के बारे में एक संकेत रक्त वाहिकाओं में एम्बेडेड तंत्रिका केंद्रों द्वारा सेरेब्रल कॉर्टेक्स की कोशिकाओं को भेजा जाता है।

मानव शरीर में जल चयापचय केंद्रीय तंत्रिका तंत्र और हार्मोन द्वारा नियंत्रित होता है। इन नियामक प्रणालियों की शिथिलता से जल चयापचय में व्यवधान होता है, जिससे शरीर में सूजन हो सकती है। बेशक, मानव शरीर के विभिन्न ऊतकों में अलग-अलग मात्रा में पानी होता है। पानी में सबसे समृद्ध ऊतक आंख का कांचदार शरीर है, जिसमें 99% होता है। सबसे ख़राब दाँत का इनेमल है। इसमें केवल 0.2% पानी होता है। मस्तिष्क के द्रव्य में पानी की मात्रा बहुत अधिक होती है।

मैक्रोन्यूट्रिएंट्स

मैक्रोलेमेंट्स में के, ना, सीए, सीएल शामिल हैं। उदाहरण के लिए, 70 किलोग्राम वजन वाले व्यक्ति में, इसमें (ग्राम में) कैल्शियम - 1700, पोटेशियम - 250, सोडियम - 70 होता है।

मानव शरीर में कैल्शियम की उच्च सामग्री को इस तथ्य से समझाया जाता है कि यह कैल्शियम हाइड्रॉक्सीफॉस्फेट - सीए 10 (पीओ 4) 6 (ओएच) 2 के रूप में हड्डियों में महत्वपूर्ण मात्रा में निहित है और एक वयस्क के लिए इसका दैनिक सेवन है। 800-1200 मिलीग्राम.

रक्त प्लाज्मा में कैल्शियम आयनों की सांद्रता 9-11 मिलीग्राम% के स्तर पर बहुत सटीक रूप से बनाए रखी जाती है और एक स्वस्थ व्यक्ति में शायद ही कभी सामान्य स्तर से 0.5 मिलीग्राम% से अधिक उतार-चढ़ाव होता है, जो आंतरिक के सबसे सटीक विनियमित कारकों में से एक है। पर्यावरण। जिन संकीर्ण सीमाओं के भीतर रक्त में कैल्शियम की मात्रा में उतार-चढ़ाव होता है, वे दो हार्मोनों - पैराथाइरॉइड हार्मोन और थायरोकैल्सीटोनिन की परस्पर क्रिया के कारण होते हैं। रक्त में कैल्शियम के स्तर में गिरावट से पैराथाइरॉइड ग्रंथियों का आंतरिक स्राव बढ़ जाता है, जिसके साथ हड्डी के डिपो से रक्त में कैल्शियम का प्रवाह बढ़ जाता है। इसके विपरीत, रक्त में इस इलेक्ट्रोलाइट की मात्रा में वृद्धि पैराथाइरॉइड हार्मोन की रिहाई को रोकती है और थायरॉयड ग्रंथि की पैराफोलिक्यूलर कोशिकाओं से थायरोकैल्सीटोनिन के गठन को बढ़ाती है, जिसके परिणामस्वरूप रक्त में कैल्शियम की मात्रा में कमी आती है। मनुष्यों में, पैराथाइरॉइड ग्रंथियों के अपर्याप्त अंतःस्रावी कार्य के साथ, रक्त में कैल्शियम के स्तर में गिरावट के साथ हाइपोपैरेटेरियोसिस विकसित होता है। इससे केंद्रीय तंत्रिका तंत्र की उत्तेजना में तेज वृद्धि होती है, जो दौरे के साथ होती है और मृत्यु का कारण बन सकती है। पैराथाइरॉइड ग्रंथियों के हाइपरफंक्शन के कारण रक्त में कैल्शियम की मात्रा बढ़ जाती है और अकार्बनिक फॉस्फेट में कमी हो जाती है, जिसके साथ हड्डी के ऊतकों का विनाश (ऑस्टियोपोरोसिस), मांसपेशियों में कमजोरी और अंगों में दर्द होता है।

सोडियम और पोटैशियम

अत्यावश्यक आवश्यक तत्वसोडियम और पोटेशियम जोड़े में कार्य करते हैं। यह विश्वसनीय रूप से स्थापित किया गया है कि आराम के समय झिल्ली के माध्यम से Na और K आयनों के प्रसार की दर छोटी है, कोशिका के बाहर और अंदर उनकी सांद्रता में अंतर अंततः समाप्त हो जाना चाहिए यदि कोशिका में कोई विशेष तंत्र नहीं है जो सक्रिय उत्सर्जन सुनिश्चित करता है इसमें प्रवेश करने वाले सोडियम आयनों के प्रोटोप्लाज्म से ("पंपिंग") और पोटेशियम आयनों का परिचय ("पंपिंग")। इस तंत्र को कहा जाता है सोडियम-पोटेशियम पंप।

आयनिक विषमता को बनाए रखने के लिए, सोडियम-पोटेशियम पंप को सांद्रण प्रवणता के विरुद्ध कोशिका से सोडियम आयनों को बाहर निकालना चाहिए और पोटेशियम आयनों को इसमें पंप करना चाहिए और इसलिए, एक निश्चित मात्रा में काम करना चाहिए।

पंप के लिए ऊर्जा का प्रत्यक्ष स्रोत ऊर्जा से भरपूर फॉस्फोरस यौगिकों - एटीपी का टूटना है, जो एंजाइम - एडेनोसिन ट्राइफॉस्फेटेज़ के प्रभाव में होता है, जो झिल्ली में स्थानीयकृत होता है और सोडियम और पोटेशियम आयनों द्वारा सक्रिय होता है। कुछ पदार्थों के कारण इस एंजाइम की गतिविधि में अवरोध से पंप में व्यवधान होता है। यह दिलचस्प है कि जैसे-जैसे शरीर की उम्र बढ़ती है, कोशिका सीमा पर पोटेशियम और सोडियम आयनों की सांद्रता कम हो जाती है, और जब मृत्यु होती है, तो यह स्तर समाप्त हो जाता है।

सूक्ष्म तत्व

इनमें 22 रासायनिक तत्वों की उपर्युक्त श्रृंखला शामिल है जो मानव शरीर में आवश्यक रूप से मौजूद हैं। ध्यान दें कि उनमें से अधिकांश धातु हैं, और मुख्य धातु लोहा है।

इस तथ्य के बावजूद कि 70 किलोग्राम वजन वाले व्यक्ति में लौह की मात्रा 5 ग्राम से अधिक नहीं होती है और दैनिक सेवन 10 - 15 मिलीग्राम है, यह शरीर के जीवन में एक विशेष भूमिका निभाता है।

आयरन का बहुत विशेष स्थान है, क्योंकि यह स्रावी तंत्र से प्रभावित नहीं होता है। लोहे की सांद्रता केवल अवशोषण द्वारा नियंत्रित होती है, उत्सर्जन से नहीं। वयस्क शरीर में, सभी आयरन का लगभग 65% हीमोग्लोबिन और मायोग्लोबिन में निहित होता है, अधिकांश शेष विशेष प्रोटीन (फेरिटिन और हेमोसाइडरिन) में संग्रहीत होता है, और केवल एक बहुत छोटा हिस्सा विभिन्न एंजाइमों और परिवहन प्रणालियों में पाया जाता है।

हीमोग्लोबिन और मायोग्लोबिन

हीमोग्लोबिन शरीर में ऑक्सीजन वाहक के रूप में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है और कार्बन डाइऑक्साइड के परिवहन में भाग लेता है। सामान्य सामग्रीहीमोग्लोबिन 700 ग्राम है, और वयस्कों के रक्त में औसतन लगभग 14 - 15% होता है।

हीमोग्लोबिन एक कॉम्प्लेक्स है रासायनिक यौगिक(मोल. वजन. 68,800). इसमें प्रोटीन ग्लोबिन और चार हीम अणु होते हैं। लौह परमाणु युक्त हीम अणु में ऑक्सीजन अणु को संलग्न करने और दान करने की क्षमता होती है। इस स्थिति में, जिस लोहे में ऑक्सीजन मिलाया जाता है उसकी संयोजकता नहीं बदलती है, यानी लोहा द्विसंयोजक रहता है।

ऑक्सीहीमोग्लोबिन का रंग हीमोग्लोबिन से थोड़ा अलग होता है, इसलिए ऑक्सीहीमोग्लोबिन युक्त धमनी रक्त चमकीले लाल रंग का होता है। इसके अलावा, यह जितना अधिक चमकीला होता गया, उतना ही पूर्ण रूप से यह ऑक्सीजन से संतृप्त होता गया। शिरापरक रक्त युक्त बड़ी संख्याकम हीमोग्लोबिन, गहरा चेरी रंग होता है।

मेथेमोग्लोबिन एक ऑक्सीडेटिव हीमोग्लोबिन है, जिसके निर्माण के दौरान लोहे की संयोजकता बदल जाती है: डाइवैलेंट आयरन, जो हीमोग्लोबिन अणु का हिस्सा है, त्रिसंयोजक आयरन में परिवर्तित हो जाता है। यदि शरीर में मेथेमोग्लोबिन का एक बड़ा संचय हो जाता है, तो ऊतकों तक ऑक्सीजन की डिलीवरी असंभव हो जाती है और दम घुटने से मृत्यु हो जाती है।

कार्बोक्सीहीमोग्लोबिन कार्बन मोनोऑक्साइड के साथ हीमोग्लोबिन का एक यौगिक है। यह कनेक्शन ऑक्सीजन के साथ हीमोग्लोबिन के कनेक्शन से लगभग 150 - 300 गुना अधिक मजबूत है। इसलिए, साँस की हवा में 0.1% कार्बन मोनोऑक्साइड का मिश्रण भी इस तथ्य की ओर ले जाता है कि 80% हीमोग्लोबिन कार्बन मोनोऑक्साइड से जुड़ा होता है और ऑक्सीजन नहीं जोड़ता है, जो जीवन के लिए खतरा है।

मायोग्लोबिन. मायोग्लोबिन कंकाल और हृदय की मांसपेशियों में पाया जाता है। यह शरीर में ऑक्सीजन की कुल मात्रा का 14% तक बांधने में सक्षम है। यह गुण काम करने वाली मांसपेशियों को ऑक्सीजन की आपूर्ति करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। यदि, जब कोई मांसपेशी सिकुड़ती है, तो उसकी रक्त केशिकाएं संकुचित हो जाती हैं और मांसपेशियों के कुछ क्षेत्रों में रक्त का प्रवाह रुक जाता है, तो मांसपेशी फाइबर को ऑक्सीजन की आपूर्ति कुछ समय के लिए बनी रहती है।

ट्रांसफ़रिन

ट्रांसफ़रिन लौह-बाध्यकारी अणुओं का एक वर्ग है। सबसे अधिक अध्ययन किया गया - सीरम ट्रांसफ़रिन - एक परिवहन प्रोटीन है जो प्लीहा और यकृत के हीमोग्लोबिन के टुकड़ों से लोहे को अस्थि मज्जा में स्थानांतरित करता है, जहां हीमोग्लोबिन को फिर से विशेष क्षेत्रों में संश्लेषित किया जाता है। सभी सीरम ट्रांसफ़रिन, एक समय में केवल 4 मिलीग्राम आयरन को बांधते हुए, प्रतिदिन लगभग 40 मिलीग्राम आयरन को अस्थि मज्जा में स्थानांतरित करते हैं - एक परिवहन प्रोटीन के रूप में इसकी प्रभावशीलता का बहुत महत्वपूर्ण प्रमाण। ट्रांसफ़रिन संश्लेषण के आनुवंशिक रूप से निर्धारित विकारों वाले मरीज़ आयरन की कमी से एनीमिया, प्रतिरक्षा प्रणाली विकार और अतिरिक्त आयरन से नशा से पीड़ित होते हैं!

ट्रांसफ़रिन एक ग्लाइकोप्रोटीन है जिसका आणविक भार लगभग 80,000 है। इसमें एक पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला होती है, जो इस प्रकार मुड़ी होती है कि यह दो कॉम्पैक्ट खंड बनाती है, जिनमें से प्रत्येक एक आयरन (III) आयन को बांधने में सक्षम है। सच है, लोहे का बंधन केवल आयन के बंधन से ही संभव है। उपयुक्त आयन की अनुपस्थिति में, लौह धनायन ट्रांसफ़रिन से बंधता नहीं है। ज्यादातर मामलों में, प्रकृति में इसके लिए कार्बोनेट का उपयोग किया जाता है, हालांकि अन्य आयन, जैसे ऑक्सालेट, मैलोनेट और साइट्रेट भी धातु बंधन स्थल को सक्रिय करने में सक्षम हैं।

ट्रांसफ़रिन के साथ आयरन कॉम्प्लेक्स की उच्च स्थिरता इसे एक उत्कृष्ट वाहक बनाती है, लेकिन यह कॉम्प्लेक्स से आयरन को मुक्त करने की समस्या भी पैदा करती है। आयरन रिलीज के मध्यस्थों के रूप में कई अच्छे चेलेटिंग एजेंट बहुत कम उपयोग में आते हैं। उनमें से सबसे प्रभावी पायरोफॉस्फेट था। ट्रांसफ़रिन के साथ आयरन बाइंडिंग की आवश्यक भूमिका को देखते हुए, यह प्रस्ताव करना तर्कसंगत होगा कि आयनों की सफाई किसी भी आयरन रिलीज़ तंत्र के अंतर्गत होनी चाहिए, लेकिन ट्रांसफ़रिन कॉम्प्लेक्स में कार्बोनेट को विस्थापित करने की क्षमता और आयरन के मध्यस्थ के रूप में उनकी प्रभावशीलता के बीच कोई संबंध नहीं पाया गया है। मुक्त करना। रोगाणुओं की परिवहन प्रणाली में, वाहक द्वारा लोहे के आयनों की रिहाई उनके Fe (II) में कमी के कारण होती है, लेकिन, जैसा कि विश्वसनीय रूप से स्थापित किया गया है, लोहे को Fe (III) के रूप में ट्रांसफ़रिन से जारी किया जाता है।

आयरन का सेवन एपोफेरिटिन द्वारा Fe (II) से Fe (III) के उत्प्रेरक ऑक्सीकरण के दौरान होता है, और कम फ्लेविन के साथ Fe (II) की कमी के दौरान रिलीज होता है। अधिकांश कोशिकाओं में, लोहे की उपस्थिति में फेरिटिन संश्लेषण काफी तेज हो जाता है; चूहे के जिगर की कोशिकाओं में, सबयूनिट का संश्लेषण 2 - 3 मिनट में होता है।

शरीर में तांबे की कमी से विनाश होता है रक्त वाहिकाएं, पैथोलॉजिकल हड्डी की वृद्धि, संयोजी ऊतकों में दोष। इसके अलावा, तांबे की कमी को कैंसर के कारणों में से एक माना जाता है। कुछ मामलों में, डॉक्टर वृद्ध लोगों में फेफड़ों के कैंसर को शरीर में उम्र के साथ तांबे की कमी से जोड़ते हैं। शरीर में तांबे के परिवहन के बारे में बहुत कुछ ज्ञात है। तांबे का एक महत्वपूर्ण भाग सेरुलोप्लास्मिन के रूप में होता है। शरीर में तांबे की मात्रा 100 से 150 मिलीग्राम तक होती है, जिसमें मस्तिष्क स्टेम में उच्चतम सांद्रता होती है। तांबे के अधिक सेवन से इसकी कमी हो जाती है और यह मनुष्यों के लिए प्रतिकूल है। बच्चों में एक प्रगतिशील मस्तिष्क रोग (मेन्केस सिंड्रोम) तांबे की कमी से जुड़ा हुआ है, क्योंकि इस बीमारी में तांबा युक्त एंजाइम की कमी होती है। तांबे की शुरूआत से इन रोगियों की स्थिति में कुछ सुधार प्राप्त हुए। शरीर में तांबे की अत्यधिक मात्रा भी प्रतिकूल होती है और विकास का कारण बनती है गंभीर बीमारियाँ. विल्सन रोग में तांबे की मात्रा सामान्य की तुलना में लगभग 100 गुना बढ़ जाती है। तांबा कई ऊतकों में पाया जाता है, लेकिन यह विशेष रूप से यकृत, गुर्दे और मस्तिष्क में प्रचुर मात्रा में होता है। इसे कॉर्निया पर भूरे या हरे घेरे के रूप में देखा जा सकता है। अब यह स्थापित हो गया है कि प्रारंभ में अतिरिक्त तांबे की सांद्रता यकृत में होती है, फिर अंदर तंत्रिका तंत्र, इन अंगों के विकारों की अभिव्यक्तियाँ उसी क्रम में होती हैं। विल्सन रोग के लक्षणों में यकृत का सिरोसिस, समन्वय की हानि, गंभीर झटके और दांतों की बढ़ती सड़न शामिल हैं। लक्षणों की गंभीरता तांबे की मात्रा पर निर्भर करती है। अतिरिक्त तांबे के भंडार को हटाने वाले चेलेटिंग एजेंटों का उपयोग करके नैदानिक ​​​​लक्षणों में कमी प्राप्त की जा सकती है। तथ्य यह है कि ऐसी चिकित्सा के बाद लक्षण गायब हो जाते हैं, इसका मतलब है कि मस्तिष्क का विनाश एक संरचनात्मक प्रक्रिया से अधिक एक जैविक प्रक्रिया है।

रोग की आनुवंशिक रूप से निर्भर प्रकृति के बावजूद, ऊतकों में तांबे का जमाव हमेशा नहीं देखा जाता है। लिवर में कुछ कॉपर प्रोटीनों में कॉपर जमा हो जाता है; विल्सन की बीमारी में, एपोसेरुलोप्लास्मिन का संश्लेषण इस तरह से बाधित हो जाता है कि तांबा इन प्रोटीनों से बंध नहीं पाता है और अन्य स्थानों पर जमा होना शुरू हो जाता है। यह स्पष्ट है कि यह एकमात्र स्पष्टीकरण के रूप में काम नहीं कर सकता है, क्योंकि कई रोगियों में सेरुलोप्लास्मिन का स्तर थोड़ा कम हो गया है। इसके अलावा, नवजात शिशुओं के लीवर में तांबा बड़ी मात्रा में पाया जाता है, कुल तांबे का 2% प्रोटीन से बंधा होता है। तीन महीने के बाद, एकाग्रता सामान्य स्तर तक कम हो जाती है, उस समय से यकृत प्रोटीन सिरुलोप्लास्मिन को संश्लेषित करने में सक्षम होता है। विल्सन की बीमारी पर एक और दृष्टिकोण है: विल्सन की बीमारी में मेटालोटोनिन प्रोटीन की संरचना बाधित हो जाती है, और इससे तांबे के आयनों का बंधन बढ़ जाता है, जिसके परिणामस्वरूप शरीर में तांबे के भंडार और परिवहन में व्यवधान होता है। विल्सन रोग के रोगियों में मेटालोथायोनिन द्वारा बढ़ी हुई कॉपर बाइंडिंग का प्रदर्शन किया गया है।

विल्सन की बीमारी का इलाज करते समय, कम तांबे वाले खाद्य पदार्थ खाएं और चेलेटिंग एजेंटों, विशेष रूप से पेनिसिलामाइन का उपयोग करें।

कई अन्य बीमारियों में, सीरम कॉपर में वृद्धि देखी जाती है: उदाहरण के लिए, संक्रामक हेपेटाइटिस में, सीरम कॉपर में मानक - 350 μg/100 ml की तुलना में 3 गुना वृद्धि देखी जाती है। यह सेरुलोप्लास्मिन के संचय के कारण होता है। रक्त में तांबे की मात्रा बढ़ने से ल्यूकेमिया, लिम्फोमा, रुमेटीइड गठिया, सिरोसिस और नेफ्रैटिस जैसी बीमारियाँ होती हैं। उच्च तांबे के स्तर को विभिन्न प्रकार की घटनाओं से जोड़ा जा सकता है, और उच्च सीरम तांबे की सांद्रता का पता लगाना केवल नैदानिक ​​​​महत्व का है जब अन्य अध्ययनों के साथ संयोजन में विचार किया जाता है। उपचार की प्रभावशीलता का आकलन करने के लिए कॉपर आयनों की सांद्रता का विश्लेषण किया जाना चाहिए, क्योंकि कॉपर का स्तर सीधे रोग की गंभीरता पर निर्भर करता है। यह स्थिति हेपेटाइटिस और घातक बीमारियों के लिए सच है।

मानव शरीर के लिए जिंक का बहुत महत्व है, शरीर में औसतन लगभग 3 ग्राम जिंक होता है और दैनिक सेवन 15 मिलीग्राम होता है। मनुष्यों में जिंक की कमी भूख में कमी, कंकाल और बालों के विकास में गड़बड़ी, त्वचा की क्षति और विलंबित यौवन में व्यक्त की जाती है। कई मामलों में, जिंक की कमी के कारण लोगों में संवेदी तंत्र में गंभीर गड़बड़ी हुई है, जो स्वाद और गंध की विकृति में व्यक्त हुई है। इन रोगियों में, आहार संबंधी जिंक अनुपूरण से एनोरेक्सिया और बिगड़ा हुआ शारीरिक विषाक्तता के लक्षणों से राहत मिल सकती है। घाव भरने में जिंक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। जिंक की कमी से प्रोटीन और कोलेजन संश्लेषण में कमी के कारण यह प्रक्रिया धीमी हो जाती है। इसका तात्पर्य यह है कि घाव भरने में सुधार के लिए तत्व की कमी वाले रोगियों के आहार में जिंक को शामिल किया जाना चाहिए।

हमने धातुओं की भूमिका पर बहुत ध्यान दिया। हालाँकि, यह ध्यान में रखा जाना चाहिए कि कुछ गैर-धातुएँ भी शरीर के कामकाज के लिए नितांत आवश्यक हैं।

सिलिकॉन भी एक आवश्यक ट्रेस तत्व है। विभिन्न आहारों का उपयोग करके चूहों के पोषण के सावधानीपूर्वक अध्ययन से इसकी पुष्टि हुई है। जब चूहों को उनके आहार में सोडियम मेटासिलिकेट (Na 2 (SiO) 3 . 9H 2 O) (50 मिलीग्राम प्रति 100 ग्राम) शामिल किया गया तो उनका वजन काफी बढ़ गया। मुर्गियों और चूहों को वृद्धि और कंकाल विकास के लिए सिलिकॉन की आवश्यकता होती है। सिलिकॉन की कमी से हड्डियों और संयोजी ऊतकों की संरचना में व्यवधान होता है। जैसा कि यह निकला, सिलिकॉन हड्डी के उन क्षेत्रों में मौजूद होता है जहां सक्रिय कैल्सीफिकेशन होता है, उदाहरण के लिए, हड्डी बनाने वाली कोशिकाओं, ऑस्टियोब्लास्ट में। उम्र के साथ, कोशिकाओं में सिलिकॉन की सांद्रता कम हो जाती है।

उन प्रक्रियाओं के बारे में बहुत कम जानकारी है जिनमें सिलिकॉन जीवित प्रणालियों में शामिल होता है। वहां यह सिलिकिक एसिड के रूप में होता है और संभवतः कार्बन क्रॉस-लिंकिंग प्रतिक्रियाओं में भाग लेता है। मनुष्यों में, सिलिकॉन का सबसे समृद्ध स्रोत गर्भनाल से हायल्यूरोनिक एसिड निकला। इसमें प्रति ग्राम 1.53 मिलीग्राम मुक्त और 0.36 मिलीग्राम बाध्य सिलिकॉन होता है।

सेलेनियम की कमी मांसपेशियों की कोशिकाओं की मृत्यु का कारण बनती है और मांसपेशियों की विफलता, विशेष रूप से हृदय विफलता का कारण बनती है। इन स्थितियों के जैव रासायनिक अध्ययन से एंजाइम ग्लूटाथियोन पेरोक्सीडेज की खोज हुई, जो पेरोक्साइड को नष्ट कर देता है। सेलेनियम की कमी से इस एंजाइम की एकाग्रता में कमी आती है, जो बदले में लिपिड ऑक्सीकरण का कारण बनती है। सेलेनियम की पारा विषाक्तता से बचाने की क्षमता सर्वविदित है। यह तथ्य बहुत कम ज्ञात है कि आहार में उच्च सेलेनियम और कम कैंसर मृत्यु दर के बीच एक संबंध है। सेलेनियम को मानव आहार में प्रति वर्ष 55 - 110 मिलीग्राम की मात्रा में शामिल किया जाता है, और रक्त में सेलेनियम की सांद्रता 0.09 - 0.29 µg/cm है। जब मौखिक रूप से लिया जाता है, तो सेलेनियम यकृत और गुर्दे में केंद्रित होता है। हल्की धातुओं के साथ नशे के खिलाफ सेलेनियम के सुरक्षात्मक प्रभाव का एक और उदाहरण कैडमियम यौगिकों द्वारा विषाक्तता से बचाने की इसकी क्षमता है। यह पता चला कि, पारा के मामले में, सेलेनियम इन जहरीले आयनों को आयनिक सक्रिय केंद्रों के साथ बांधने के लिए मजबूर करता है, जिन पर वे हैं विषैला प्रभावकोई प्रभाव नहीं.

क्लोरीन और ब्रोमीन

हैलोजन आयन अन्य सभी आयनों से भिन्न होते हैं क्योंकि वे ऑक्सो, आयनों के बजाय सरल होते हैं। क्लोरीन अत्यंत व्यापक है, यह झिल्ली से गुजरने में सक्षम है और आसमाटिक संतुलन बनाए रखने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। गैस्ट्रिक जूस में क्लोरीन हाइड्रोक्लोरिक एसिड के रूप में मौजूद होता है। मानव गैस्ट्रिक जूस में हाइड्रोक्लोरिक एसिड की सांद्रता 0.4-0.5% है।

एक सूक्ष्म तत्व के रूप में ब्रोमीन की भूमिका के बारे में कुछ संदेह हैं, हालाँकि इसका शामक प्रभाव विश्वसनीय रूप से ज्ञात है।

फ्लोराइड सामान्य वृद्धि के लिए नितांत आवश्यक है और इसकी कमी से एनीमिया हो जाता है। ज्यादा ग़ौरदंत क्षय की समस्या के संबंध में फ्लोराइड के चयापचय पर ध्यान दिया गया, क्योंकि फ्लोराइड दांतों को क्षय से बचाता है।

दंत क्षय का पर्याप्त विस्तार से अध्ययन किया गया है। इसकी शुरुआत दांत की सतह पर दाग बनने से होती है। बैक्टीरिया द्वारा उत्पादित एसिड दाग के नीचे दाँत के इनेमल को घोलते हैं, लेकिन, अजीब बात है कि, इसकी सतह से नहीं। प्रायः ऊपरी सतह तब तक बरकरार रहती है जब तक नीचे के क्षेत्र पूरी तरह से नष्ट नहीं हो जाते। यह माना जाता है कि इस स्तर पर, फ्लोराइड आयन एपेटाइट के निर्माण को सुविधाजनक बना सकता है। इस तरह, जो क्षति शुरू हो गई है उसकी भरपाई हो जाती है।

दांतों के इनेमल को नष्ट होने से बचाने के लिए फ्लोराइड का उपयोग किया जाता है। आप टूथपेस्ट में फ्लोराइड मिला सकते हैं या सीधे इससे अपने दांतों का इलाज कर सकते हैं। क्षरण को रोकने के लिए आवश्यक फ्लोराइड सांद्रता है पेय जललगभग 1 मिलीग्राम/लीटर, लेकिन खपत का स्तर न केवल इस पर निर्भर करता है। फ्लोराइड की उच्च सांद्रता (8 मिलीग्राम/लीटर से अधिक) का उपयोग हड्डी के ऊतकों के निर्माण की नाजुक संतुलन प्रक्रियाओं पर प्रतिकूल प्रभाव डाल सकता है। फ्लोराइड के अत्यधिक अवशोषण से फ्लोरोसिस होता है। फ्लोराइड से थायरॉइड डिसफंक्शन, विकास में रुकावट और किडनी को नुकसान होता है। शरीर में लंबे समय तक फ्लोराइड के संपर्क में रहने से शरीर का खनिजीकरण हो जाता है। नतीजतन, हड्डियां विकृत हो जाती हैं, जो एक साथ भी बढ़ सकती हैं, और स्नायुबंधन का कैल्सीफिकेशन होता है।

आयोडीन की मुख्य शारीरिक भूमिका थायरॉयड ग्रंथि और उसके अंतर्निहित हार्मोन के चयापचय में इसकी भागीदारी है। थायरॉइड ग्रंथि की आयोडीन संचय करने की क्षमता लार और स्तन ग्रंथियों में भी अंतर्निहित होती है। और कुछ अन्य अंगों को भी. हालाँकि, वर्तमान में यह माना जाता है कि आयोडीन केवल थायरॉयड ग्रंथि के जीवन में अग्रणी भूमिका निभाता है।

आयोडीन की कमी से विशिष्ट लक्षण उत्पन्न होते हैं: कमजोरी, त्वचा का पीला पड़ना, ठंडा और शुष्क महसूस होना। थायराइड हार्मोन या आयोडीन से उपचार करने से ये लक्षण समाप्त हो जाते हैं। थायराइड हार्मोन की कमी से थायरॉयड ग्रंथि बढ़ सकती है। दुर्लभ मामलों में (शरीर में विभिन्न यौगिकों का बोझ जो आयोडीन के अवशोषण में बाधा डालते हैं, उदाहरण के लिए थायोसाइनेट या एंटीथायरॉइड एजेंट गोइट्रिन, जो विभिन्न प्रकार की गोभी में पाया जाता है), एक गण्डमाला बन जाती है। आयोडीन की कमी का बच्चों के स्वास्थ्य पर विशेष रूप से गहरा प्रभाव पड़ता है - वे शारीरिक और मानसिक रूप से पिछड़ जाते हैं मानसिक विकास. गर्भावस्था के दौरान आयोडीन की कमी वाले आहार से हाइपोथायराइड बच्चों (क्रेटिन) का जन्म होता है।

थायराइड हार्मोन की अधिकता से थकावट, घबराहट, कंपकंपी, वजन कम होना और अत्यधिक पसीना आना होता है। यह पेरोक्सीडेज गतिविधि में वृद्धि और परिणामस्वरूप, थायरोग्लोबुलिन के आयोडीन में वृद्धि के कारण है। अतिरिक्त हार्मोन थायराइड ट्यूमर का परिणाम हो सकता है। उपचार के दौरान, आयोडीन के रेडियोधर्मी आइसोटोप का उपयोग किया जाता है, जो थायरॉयड कोशिकाओं द्वारा आसानी से अवशोषित हो जाते हैं।

अकार्बनिक यौगिक, जो किसी व्यक्ति के कुल वजन का केवल 6% बनाते हैं, आवश्यक पदार्थ हैं जो शरीर के होमियोस्टैसिस को सुनिश्चित करते हैं। सभी रासायनिक तत्वइन्हें स्थूल, सूक्ष्म और अतिसूक्ष्म तत्वों में विभाजित किया गया है। कोई भी सामग्री परिवर्तन रसायनवृद्धि और कमी दोनों दिशाओं में चयापचय संबंधी विकार होते हैं।

उच्च जानवरों और मनुष्यों की विशेषता वाले नियमों की कई श्रृंखलाओं में से, वे जो रक्त प्लाज्मा की खनिज संरचना की स्थिरता सुनिश्चित करते हैं, सबसे सटीक रूप से काम करते हैं। पहले से ही जानवरों की दुनिया के प्रोटोटाइप में, विकास के शुरुआती चरणों में, कोशिकाएं और सभी जटिल इंट्रासेल्युलर जैव रासायनिक प्रक्रियाएं जो जीवन को बाहरी वातावरण में आयनों के एक निश्चित अनुपात के अनुकूल सुनिश्चित करती हैं। निर्जीव प्रकृति में परिवर्तनों के निरंतर प्रभाव में जैविक विकास हुआ। कुछ प्राणियों के लिए, इसमें जलीय पर्यावरण की नमक संरचना में बदलाव के बाद सेलुलर प्रक्रियाओं का पुनर्गठन शामिल था। अन्य, जिन्होंने पशु जगत की उत्तरोत्तर विकासशील शाखा को जन्म दिया, विशेष शारीरिक तंत्र विकसित किए जिससे अंतरकोशिकीय द्रव और रक्त प्लाज्मा (शरीर का तथाकथित आंतरिक वातावरण) की संरचना की स्थिरता को बनाए रखना संभव हो गया और इस प्रकार उपलब्ध करवाना इष्टतम स्थितियाँशरीर की सभी कोशिकाओं, विशेषकर मस्तिष्क कोशिकाओं के कामकाज के लिए। चूँकि कोशिका को बाह्य तरल पदार्थ से एक झिल्ली द्वारा अलग किया जाता है, जो प्रोटीन संरचनाओं द्वारा प्रवेश करती है - छिद्र जो पानी के लिए आसानी से पारगम्य होते हैं, लेकिन अधिकांश अन्य घटकों के लिए नहीं, तो यदि पदार्थों की सांद्रता में अंतर होता है, तो पानी चलता है परासरण के नियमों के अनुसार समाधान की उच्च सांद्रता वाले क्षेत्र में। कोशिका आयतन में कोई भी परिवर्तन (जब पानी प्रवेश करता है तो सूजन या उसके खो जाने पर सिकुड़न) जैव रासायनिक इंट्रासेल्युलर प्रक्रियाओं में व्यवधान के साथ होगा।

शरीर में पानी कोशिकाओं के अंदर और बाहर वितरित होता है। बाह्यकोशिकीय द्रव में लगभग 1/3 पानी होता है, इसमें कई सोडियम आयन, क्लोराइड और बाइकार्बोनेट होते हैं; इंट्रासेल्युलर तरल पदार्थ में, जिसमें 2/3 जल भंडार शामिल है, पोटेशियम, फॉस्फेट एस्टर आयन और प्रोटीन केंद्रित होते हैं।

पानी मानव शरीर में दो रूपों में प्रवेश करता है: तरल के रूप में - 48%, और ठोस भोजन के हिस्से के रूप में - 40%। शेष 12% पोषक तत्वों के चयापचय की प्रक्रिया में बनता है। शरीर में जल नवीनीकरण की प्रक्रिया तीव्र गति से होती है: उदाहरण के लिए, रक्त प्लाज्मा में 70% पानी 1 मिनट में नवीनीकृत हो जाता है। शरीर के सभी ऊतक जल विनिमय में भाग लेते हैं, लेकिन सबसे अधिक तीव्रता से - गुर्दे, त्वचा, फेफड़े और जठरांत्र संबंधी मार्ग। जल-नमक चयापचय को नियंत्रित करने वाला मुख्य अंग गुर्दे हैं, लेकिन यह ध्यान में रखना चाहिए कि उत्सर्जित मूत्र की मात्रा और संरचना काफी भिन्न हो सकती है। परिचालन स्थितियों और उपभोग किए गए तरल पदार्थ और भोजन की संरचना के आधार पर, मूत्र की मात्रा प्रति दिन 0.5 से 2.5 लीटर तक हो सकती है। त्वचा में पानी की कमी पसीने और सीधे वाष्पीकरण के माध्यम से होती है। में बाद वाला मामलाआमतौर पर प्रतिदिन 200-300 मिलीलीटर पानी निकलता है, जबकि पसीने की मात्रा काफी हद तक पर्यावरणीय परिस्थितियों और शारीरिक गतिविधि की प्रकृति पर निर्भर करती है। साँस छोड़ने वाली हवा के साथ, 500 मिलीलीटर तक पानी वाष्प के रूप में फेफड़ों से निकलता है। शरीर पर शारीरिक तनाव बढ़ने पर यह मात्रा बढ़ती है। आमतौर पर, साँस के जरिए ली गई हवा में 1.5% पानी होता है, जबकि बाहर छोड़ी गई हवा में लगभग 6% होता है। जठरांत्र संबंधी मार्ग जल-नमक चयापचय के नियमन में सक्रिय भूमिका निभाता है, जिसमें पाचन रस लगातार स्रावित होते हैं, और उनकी कुल मात्रा प्रति दिन 8 लीटर तक पहुंच सकती है। इनमें से अधिकांश रस फिर से अवशोषित हो जाते हैं और 4% से अधिक मल के माध्यम से शरीर से उत्सर्जित नहीं होते हैं। जल-नमक चयापचय के नियमन में शामिल अंगों में यकृत शामिल है, जो बड़ी मात्रा में तरल पदार्थ को बनाए रखने में सक्षम है।

जब कोई व्यक्ति, विशेष रूप से एक एथलीट, तरल पदार्थ खो देता है, तो कुछ लक्षण प्रकट होते हैं। 1% पानी खोने से प्यास लगती है; 2% - सहनशक्ति में कमी; 3% - ताकत में कमी; 5% - लार और मूत्र निर्माण में कमी, तेज़ नाड़ी, उदासीनता, मांसपेशियों में कमजोरी, मतली। गहन शारीरिक गतिविधि के परिणामस्वरूप, एथलीटों के शरीर में दो प्रक्रियाएं एक साथ होती हैं: गर्मी का गठन और विकिरण द्वारा इसकी रिहाई पर्यावरणऔर शरीर की सतह से पसीने को वाष्पित करके और साँस की हवा को गर्म करके। जब पसीना निकलता है और 1 लीटर पसीना वाष्पित होता है, तो शरीर 600 किलो कैलोरी छोड़ता है। यह प्रक्रिया त्वचा को ठंडा करने के साथ होती है। परिणामस्वरूप, शरीर का तापमान नियंत्रित रहता है। पसीने के साथ खनिज लवण निकलते हैं (आमतौर पर एथलीट कहते हैं कि पसीना नमकीन होता है और आंखों में जलन पैदा करता है)। प्रशिक्षण के प्रभाव में, शरीर हीटिंग और शीतलन दोनों माइक्रॉक्लाइमेट की स्थितियों को अनुकूलित करता है। मांसपेशियों के काम के दौरान एक एथलीट का थर्मोरेग्यूलेशन पानी-नमक चयापचय की स्थिति से निकटता से संबंधित होता है और विशेष पेय के रूप में तरल पदार्थ की खपत में वृद्धि की आवश्यकता होती है।

पानी ऊर्जा का स्रोत नहीं है, बल्कि शरीर में इसका प्रवेश है शर्तउसकी सामान्य जीवन गतिविधि। एक वयस्क में पानी की मात्रा शरीर के कुल वजन का 65% होती है, एक बच्चे में यह 7580% होती है। यह शरीर के आंतरिक वातावरण का एक अभिन्न अंग है, एक सार्वभौमिक विलायक है, और शरीर के तापमान के नियमन में शामिल है। रक्त में अधिकांशतः 92% पानी होता है आंतरिक अंगइसकी सामग्री 7686%, मांसपेशियों में - 70%, वसा ऊतक में कम - 30% और हड्डियों में - 22% है।

एक वयस्क की दैनिक पानी की आवश्यकता 2-2.5 लीटर है। इस मात्रा में पीने के दौरान खाया गया पानी (1 लीटर), भोजन में निहित (1 लीटर) और चयापचय के दौरान बनने वाला पानी (300-350 मिली) शामिल है। शरीर से पानी निकालने वाले मुख्य अंग गुर्दे, पसीने की ग्रंथियां, फेफड़े और आंतें हैं। गुर्दे प्रतिदिन 1.21.5 लीटर पानी मूत्र के माध्यम से उत्सर्जित करते हैं। पसीने की ग्रंथियाँ पसीने में 500-700 मिलीलीटर पानी निकाल देती हैं। गहरी और तेज़ साँस लेने पर फेफड़े 350 मिली पानी को जलवाष्प के रूप में निकाल देते हैं, यह मात्रा बढ़कर 700-800 मिली हो जाती है। 100-150 मिलीलीटर मल के साथ आंतों के माध्यम से उत्सर्जित होते हैं। जब आंतों की शिथिलता (दस्त) होती है, तो शरीर बड़ी मात्रा में पानी खो सकता है, जिससे निर्जलीकरण होता है।

शरीर की सामान्य गतिविधि जल संतुलन बनाए रखने की विशेषता है, अर्थात। आने वाले पानी की मात्रा बाहर जाने वाले पानी की मात्रा के बराबर होती है। यदि शरीर में प्रवेश करने से अधिक पानी बाहर निकाल दिया जाए तो प्यास लगने लगती है। बच्चे के शरीर में पानी तेजी से जमा होता है और तेजी से घटता है। यह गहन विकास, गुर्दे की शारीरिक अपरिपक्वता और जल चयापचय को विनियमित करने के लिए न्यूरोएंडोक्राइन तंत्र के कारण है। साथ ही, बच्चों में पानी की कमी और निर्जलीकरण वयस्कों की तुलना में बहुत अधिक है, और काफी हद तक फेफड़ों और त्वचा के माध्यम से पानी की रिहाई पर निर्भर करता है। प्रति दिन पानी का निकलना, लिए गए तरल पदार्थ की मात्रा के 50% तक पहुंच सकता है, खासकर जब बच्चा ज़्यादा गरम हो। बच्चों में पानी की कमी 1.3 ग्राम/किग्रा प्रति घंटे तक पहुंच जाती है, जबकि वयस्कों में यह 0.5 ग्राम/किग्रा प्रति घंटे होती है। पानी की इतनी अधिक हानि के कारण वयस्कों की तुलना में बच्चों में इसकी पूर्ति की अधिक आवश्यकता होती है। पर्याप्त पानी न पीने से "नमक बुखार" यानी नमक का बुखार हो सकता है। शरीर के तापमान में वृद्धि के लिए. उम्र के साथ शरीर के वजन के प्रति 1 किलो पानी की आवश्यकता कम हो जाती है। 3 महीने में, एक बच्चे को प्रति 1 किलोग्राम वजन पर 150-170 ग्राम पानी की आवश्यकता होती है, 2 साल में - 95 ग्राम, 13 साल में - 45 ग्राम।

जल चयापचय का विनियमन न्यूरोह्यूमोरल मार्ग द्वारा किया जाता है। प्यास का केंद्र हाइपोथैलेमस में स्थित होता है। जल संतुलन मिनरलोकॉर्टिकोइड्स (एड्रेनल कॉर्टेक्स) और एंटीडाययूरेटिक हार्मोन (हाइपोथैलेमस) द्वारा नियंत्रित होता है।

ऊर्जा विनिमय. बच्चे के शरीर की वृद्धि और विकास पर ऊर्जा व्यय। थर्मोरेग्यूलेशन, उम्र से संबंधित विशेषताएं

जब पोषक तत्व टूट जाते हैं और अंतिम उत्पादों में ऑक्सीकृत हो जाते हैं तो ऊर्जा निकलती है। शरीर में चयापचय प्रक्रियाओं की तीव्रता के सबसे महत्वपूर्ण संकेतकों में से एक बेसल चयापचय दर है, जो कमरे के तापमान पर और पूर्ण आराम पर चयापचय प्रतिक्रियाओं के स्तर को संदर्भित करता है। यह आरामदायक तापमान पर, खाली पेट लेटकर निर्धारित किया जाता है। बेसल चयापचय की मात्रा उम्र, लिंग और मोटापे पर निर्भर करती है। औसतन, पुरुषों के लिए यह 71,407,560 kJ प्रति दिन है, महिलाओं के लिए - 64,206,800 kJ। प्रत्येक व्यक्ति के लिए, बेसल चयापचय दर स्थिर होती है।

सामान्य जीवन स्थितियों में, चयापचय की तीव्रता विभिन्न कारकों और मुख्य रूप से मांसपेशियों की गतिविधि से प्रभावित होती है। इसलिए, प्राकृतिक परिस्थितियों में चयापचय का स्तर - कुल चयापचय - मूल से काफी अधिक है।

यदि ऊर्जा-मूल्यवान भोजन की कमी है, तो शरीर पहले आरक्षित कार्बोहाइड्रेट और वसा का उपयोग करता है, और फिर मांसपेशी प्रोटीन का। ऊर्जा विनिमय हाइपोथैलेमस और सेरेब्रल कॉर्टेक्स के संबंधित केंद्रों द्वारा नियंत्रित होता है। हास्य विनियमन थायरोक्सिन और ट्राईआयोडोथायरोनिन (थायरॉयड ग्रंथि) और एड्रेनालाईन (एड्रेनल मेडुला) द्वारा प्रदान किया जाता है।