Содержание

Сколько воды в теле человека?

Ни для кого не секрет, что наш организм состоит на 80% из воды. Получается, что тело для человека и животных является своеобразным резервуаром. Вода в теле человека делится на внутриклеточную – её более половины во всём организме и внеклеточную. Внеклеточная вода в межклеточное пространство, в лимфу, в полости тела, в ткани органов, в пищеварительный тракт и прочих жидкостях.

Если разложить по процентам содержание воды в организме, то получается следующая картина: более всего воды — 72% содержит наш самый крупный орган – кожа, в мозгу и мышцах содержится 65% воды, в костной ткани 22% и в жировой – 10%.

Влияние воды на организм

В организме человека постоянно происходят биохимические процессы, которые невозможны без воды. Именно поэтому это вещество так необходимо для поддержания нормальной жизнедеятельности человека.

Во всех частях человеческого организма, образуются импровизированные «водоёмы», в них и происходят все химические и биохимические процессы веществ. Получается, что вода является основным веществом, заполняющим эти места. В клетках вода удерживается клеточными мембранами, к тому же, эти мембраны разделяют на части и внутриклеточное пространство.

Здоровье и анализ воды

Очень важно, чтобы вода, поступающая в организм, была чистой и соответствовала нормам СанПин. Лишь в этом случае организм будет работать как часы, снизится риск заболеть рядом заболеваний. Водопроводная вода, подаваемая в квартиры, хоть и соответствует нормативам, однако, устаревшие трубы могут существенно ухудшить её качество. Идеальный вариант обезопасить себя – сделать химический анализ воды и узнать состав того, что вы пьёте, а, соответственно, состоите.

  • Привезите воду для анализа в офис нашей компании
    или отправьте результаты анализа воды нам на почту [email protected] с кратким пояснением, в каких объемах требуется очищенная вода
  • Позвоните нам по многоканальному телефону
    8(800) 222-80-97
    и получите консультацию специалиста

7 фактов, которые вы могли не знать о воде.

1) Вода покрывает 70% поверхности Земли, и при этом составляет всего лишь 1/1000 ее объема.

На этом изображении продемонстрировано, что произойдет, если всю воду Земли — от океанов до морей, от ледяныех шапок до озер и атмосферных паров — убрать с поверхности и объеденить в единую сферу.

По объему Земля составляет около 1000 млрд кубических километров. Всей воды на Земле в тысячу раз меньше, всего 1,4 миллиарда кубических километров — или около 1400 километров в диаметре. Это примерно длина Мадагаскара.

2) 97,5% воды в мире является соленой водой, и только 2,5% приходится на пресную воду.
 

Из 1400 миллионов кубических километров воды на Земле, пресная вода составляет всего лишь 35 млн кубов — или около 2,5% от общего объема. Лишь около 0,3% от этой пресной воды легко доступны для использования людьми. Остальная вода либо заморожена, либо находится под землей.

Таким образом, для людей остается около 100 000 кубических километров пресной воды.

3) На каждого человека приходится около 6 олимпийских бассейнов доступной пресной воды.

Если общий запасов доступной пресной воды составляет около 100 000 кубических километров, то на каждого из 7 миллиардов человек на Земле приходится приблизительно 15 000 кубических метров воды — или 6 олимпийских бассейнов.

4) В Латинской Америке запасов пресной воды в 5 раз больше, чем в Восточной Азии.

Хотя в среднем по миру на каждого человека приходится 15 000 кубических метров пресной воды, очевидно, что эта вода распределена неравномерно.

По данным Продовольственной и сельскохозяйственной организации (FAO), Латинская Америка имеет самый высокий объем пресной воды на душу населения — почти в 5 раз больше, чем в странах к югу от Сахары или в Восточной Азии. Или в 20 раз больше, чем в Южной Азии и на Ближнем Востоке.

(Разумеется, что численность населения в Восточной Азии очень велика — так что подушевые цифры выглядят действительно столь низкими. Однако если вы оцените только лишь объем воды, то станет ясно, что в Латинской Америке действительно ее много.)

5) Менее половины сельского населения Африки южнее Сахары имеет доступ к улучшенным источникам воды.

Мы уже знаем, что пресная вода распределена по всему миру неравномерно. Но и здесь есть различия.

«Улучшенным источником воды» является либо водопровод, либо общая колонка, либо защищенные скважины или колодецы, действующие и летом, и зимой. «Неулучшенные источники» включают в себя коммерческую продажу воды, автоцистерны и незащищенные колодцы и родники. «Разумным доступом» к воде считается наличие не менее 20 литров на человека в день от источника в одном километре от жилья.

В 2000 году менее 50% людей, живущих в сельской Африке южнее Сахары имели доступ к улучшенным источникам воды. В городской местности этот показатель составляет более 80%.

6) 70% от используемых мировых запасов пресной воды расходуется в сельском хозяйстве

В 2011 году весь мир израсходовал свыше 3900 кубических километров пресной воды. 70% этого объема ушло на сельскохозяйственные нужды (скот и орошение), 20% было использовано в промышленных целях, а 10% пришлось на долю бытового водопользования.

7) Недостаточное водоснабжение и проблемы с канализацией ежегодно приводит к убыткам в размере 260 млрд. долл.

 

 

Вода и организм человека | Образ жизни

Вода является неотъемлемой частью нашего здоровья и благополучия. Человеческое тело на 70 % состоит из воды. Вода играет ключевую роль во многих жизненно важных процессах организма:

 

• Увлажняет глаза, полости рта и носа 

• Защищает человеческие органы и ткани 

• Обеспечивает смазку суставам 

• Регулирует температуру тела 

• Уменьшает нагрузку на почки и печень, выводя из организма токсины 

• Поставляет клеткам питательные вещества и кислород 

• Помогает предотвратить запоры 

• Способствует растворению минералов и других питательных веществ для их быстрого усвоения 

 

В течение суток мы теряем воду через мочу, пот, дыхание, и эту жидкость необходимо восполнять. Это можно сделать путем потребления любой жидкости. Однако вода является здоровым выбором, так как она не содержит никаких калорий и никакого сахара, который может навредить зубам. 

Потребление достаточного количества воды оказывает много положительных эффектов на организм. Вода делает нас энергичными, помогает сохранить кожу увлажненной и эластичной, что позволяет нам выглядеть более молодыми. Регулярное употребление воды также поможет снизить аппетит и потерять вес за счет отсутствия в ней калорий. 

 

Исследования показывают, что придерживаясь низкокалорийной диеты и принимая воду до еды, можно потерять больше веса, чем соблюдая лишь одну диету. 

 

Нехватка воды в организме приводит к его обезвоживанию, которое возникает, когда вашему организму не хватает воды для выполнения своих обычных функций. Без воды человек может погибнуть уже через трое суток, а без пищи при наличии воды может жить несколько недель. Умеренное обезвоживание можно охарактеризовать сухостью во рту, головной болью, головокружением и усталостью.  

 

Даже умеренное обезвоживание демонстрирует нам в научных исследованиях уменьшение производительности физической работы. Также было высказано предположение, что недостаточное употребление воды может привести к возникновению многих болезней и недугов, в том числе астмы, стенокардии, изжоги, болей в спине, мигрени. Употребление достаточного количества воды равными порциями в течение дня поможет улучшить вашу умственную работоспособность.

 Вода благоприятно влияет на когнитивные функции, потому что 85% мозга состоит из воды. Нехватка воды может привести к ухудшению интеллектуальной способности, памяти, концентрации и координации. Когда вы чувствуете обезвоживание, ваше внимание и концентрация может снизиться на 13%, а память на 7%. 

 

Предполагают, что обезвоживание также может оказать негативное влияние на настроение. Поэтому регулярное и достаточное употребление воды имеет множество положительных эффектов не только на физическое здоровье, но и на общее настроение и самочувствие.

 

Рекомендуется ежедневно выпивать около 1,2 литра жидкости. Это примерно 6 стаканов по 200 мл или 8 стаканов по 150 мл.

 

Как вода влияет на организм человека?


Вода – самый сильный фактор, влияющий на метаболизм (процесс обмена веществ) организма человека. При дефиците воды прежде всего страдает мозг, состоящий на 85% из воды. При избытке воды, огромная нагрузка ложится на мочевыделительную систему и кожу, через которую происходит потовыделение.

Итак, что происходит с организмом, если выпить стакан воды натощак:

1.Запускается обмен веществ. Вода поддерживает метаболизм, что положительно влияет на множество систем в организме. Врачи и диетологи рекомендуют выпивать один стакан воды на голодный желудок, чтобы разбудить организм и запустить обмен веществ.


2. Профилактика простудных заболеваний.
Вода растворяет мокроту в верхних дыхательных путях и выводит её. Снимает боль в горле. Одного стакана достаточно, чтобы облегчить симптомы простуды: кашель и боль в горле. Также, водой можно промывать нос, чтобы вылечить насморк.


3. Снятие менструальных болей.
С помощью воды снижаются спазмолитические судороги, менструация протекает легче и сопровождается меньшей болью. Также жидкость оказывает успокаивающее действие на мышцы живота.


4. Детоксикация организма.
Вода способствует выведению токсических веществ и застойных жидкостей. Если пить её в большом количестве, то температура тела поднимается, это способ к обильному потоотделению и выведению шлаков и токсинов. Особенно эффективна вода при детоксикации вместе с лимоном.


5. Замедление процессов старения.
Вода замедляет старение кожи. Если регулярно поддерживать питьевой баланс, то клетки кожи сохраняют эластичность и упругость, благодаря чему кожа становится гладкой и сияющей.


6. Улучшение работы внутренних систем организма.
Регулярное питьё улучшает работу сосудистой и кровеносной систем организма. Также вода разрушает жировые отложения вокруг нервной системы, благодаря чему она начинает лучше функционировать. Такой эффект подтверждён в условиях клинических испытаний.


7. Улучшение структуры волос.
Речь идёт не о приёме вовнутрь. Необходимо мыть волосы не горячей, а тёплой водой, чтобы волосы ускорили рост. Данная температура стимулирует нервные окончания волос, благодаря чему они становятся мягче и послушней.


8. Усиление иммунитета.
Чистая, насыщенная природными минералами и микроэлементами вода повышает иммунитет и стойкость организма в борьбе с различными вирусами (короновирусом в частности). Для усиления её профилактических и лечебных свойств в неё можно добавить эхинацею пурпурную, имбирь, черный тмин, куркуму.

Воду какой температуры нужно пить?

Важно не только соблюдать питьевой режим, но и пить воду правильной температуры, у которой с разной температурой есть индивидуальные особенности.

Холодная вода (5-14°C). Она считается малопригодной для питья. Портит эмаль зубов, так как низкая температура является стрессом для дёсен. Такое же негативное влияние она оказывает на организм в целом. Низкие температуры ослабляют иммунитет, приводят к приступам слабости, вызывают сонливость и апатию, чувство беспомощности. Кроме того, такая вода находится в желудке, пока не нагреется до общей температуры тела. В течение длительного времени она не поступает в кишечник и не выполняет своей основной функции увлажнения и очищения организма.


Напротив, застойная жидкость вызывает отёки. Если пить холодную воду во время еды, то пища находится в желудке каких-то двадцать минут вместо 4-5 часов. Таким образом белок не успевает перевариваться и начинает гнить уже в течение первых часов. Из-за этого чувство насыщения никак не наступает, а аппетит появляется снова и снова. Вот самый быстрый путь к ожирению. И всё это приводит к нарушению работы желудочно-кишечного тракта и авитаминозу.


Тёплая вода (36°C).
Это та вода, которая соответствует температуре нашего тела. Она идеальна во всём. Такая жидкость не нуждается в длительном переваривании. Она проходит через организм, словно транзит, и выполняет свои главные функции увлажнения и очищения. Это очищение крови, естественная чистка организма от шлаков и токсинов, а также продуктов жизнедеятельности бактерий.


Горячая вода (50-70°C).
В китайской медицине жидкость с высокой температурой считается наиболее полезной. Однако современные врачи отдают предпочтение тёплой. Горячая вода считается полезной, если пить её на голодный желудок. Она постепенно запускает работу органов желудочно-кишечного тракта, вымывает остатки пищи, желудочный сок и слизь, которые накопились на стенках желудка и кишечника за ночное время суток. Благодаря этому происходит запуск процесса метаболизма, улучшается перистальтика кишечника, скорость движения крови. Кожа становится более ровной и сияющей, проходят различные высыпания, вызванные застоем желчи, а сам организм освобождается от пагубного влияния токсинов и шлаков.

Польза тёплой воды для организма


Учёные особо отмечают пользу тёплого питья. Если ежедневно выпивать стакан воды перед первым приёмом пищи — результат не заставит себя ждать. Рекомендуемая температура — 40°C, т.е. немного теплее температуры тела. Когда холодная вода попадает в желудок, то организм тратит больше энергии на её нагревание. Она смешивается с желудочным соком, что негативно сказывается на работе пищеварительной системы, а вот тёплая не нуждается в переваривании, а сразу проходит желудок, благодаря чему происходит увлажнение всего организма, кожа становится более чистой и гладкой, проходят различные высыпания: акне, угревая сыпь, воспалительные процессы, проходящие в организме, становятся слабее. Идёт запуск омоложения всего тела, ускоряется обмен веществ, благодаря чему идёт снижение веса, нормализуется работа органов желудочно-кишечного тракта, проходят беспричинная тревожность, напряжение и симптомы депрессии.

Сколько воды нужно пить ежедневно?

Излюбленный вопрос большинства «пп-шников», веганов и худеющих, сводящийся к заветным 2 литрам воды в день, что в корень не верно!

В России до сих пор не выработан норматив по ежедневной норме воды. Однако общие рекомендации сводятся к норме 30 мл на 1 кг массы тела. Средняя норма составляет 1,5-2,5 л в день. Это тот минимум, которым нужно поддерживать водный баланс в организме, вовремя очищать его от шлаков и токсинов и обеспечивать нормальное функционирование всех органов и систем. В необходимом количестве не учитываются другие жидкости: чай, кофе, сок, арбуз, бульон и т.д.

Ваши вопросы – наши ответы

1. Что делать при обезвоживании? Жажда говорит об обезвоживании организма. Пейте воду регулярно. Обратите внимание, что это чувство появляется, когда человек теряет 2% жидкости от массы тела, потеря 10% сопровождается головокружением, 12% требует срочной медицинской помощи, 20% — это смерть. Наш организм коварен и не всегда оповещает о том, что нужно выпить ещё один стакан воды. Не ждите сигналов, следите за своим водным балансом.

2. Опасен ли избыток жидкости в организме? Слишком много воды может вызвать отравление. Но это возможно, если сразу выпить несколько литров воды. Происходит огромная нагрузка на почки, они не справятся с таким количеством воды и избытки жидкости проявятся в виде отёков. Также нарушаются концентрации электролитов в крови, в особенности натрия. Этот элемент ответственен за водно-солевой баланс жидкости, которая находится внутри и снаружи клеток. Если выпивать большое количество воды за день, это не опасно для организма.

3. Когда нужно пить воды больше? Во время тренировок. Организм расходует больше жидкости. При потоотделении и нагреве тела нужно добавить ещё 0,5-1,5 л воды. Иначе кровь загустеет и сердце не сможет её эффективно перегонять. Как следствие, органы начнут работать меньше. В суставах появятся неприятные ощущения. При жаркой погоде с потом выходит много влаги и необходимо восполнять дефицит жидкости.

4. Каков питьевой режим при беременности и в период лактации. При беременности выпивать воды нужно на 300-500 мл больше, т.к. ребёнок окружён околоплодными водами и нуждается в необходимом количестве жидкости.
Грудное молоко более чем на 80% состоит из воды. Соответственно, кормящим матерям в день нужно выпивать больше на 300-500 мл.

5. Что делать при отравлении организма? Вода способствует выведению продуктов отравления, поэтому в первую очередь необходимо наладить питьевой режим, чтобы восстановить здоровье.

6. Как понять, что организму не хватает воды?
Существует несколько основных признаков. Чувство жажды. Главное, не путайте её с голодом. Резкое снижение веса. Тёмный цвет мочи. Чувство усталости. Мигрень.

7. Когда пить воду? Утром натощак один или два стакана воды, чтобы запустить обмен веществ. Завтрак должен быть не раньше чем, через полчаса после выпивания воды, чтобы разбавленный желудочный сок восстановился. Можно выпить немного воды после приёма пищи, если вы испытываете потребность. От питья после еды стоит воздержаться. Стакан воды перед сном также будет лишним, иначе он задержит циркулирование лимфы и жидкость застоится, что приведёт к появлению отёков.

8. Являются ли другие напитки альтернативой воды?Нет, т.к. они не являются частью водного баланса организма, а вызывают обезвоживание.

9. Какую воду лучше всего пить? Лучше всего подходит природная вода, имеющая в своём составе необходимые минералы и микроэлементы. Газированная вода негативно влияет на слизистую оболочку желудка. Кипяченую воду следует употреблять для приготовления чая или кофе, а вот для постоянного питья лучше исключить.

10. Что можно добавлять в воду? Если Вам не нравится вкус чистой воды, можно добавить лимон, лайм, мяту или мелиссу.

Выводы

Не зря говорят, что вода — это основа жизни. Она необходима для поддержания жизнедеятельности всего живого на Земле. Однако не вся вода обладает одинаковой пользой. Так, холодная несёт больше вреда. А вот, тёплая и горячая запускает метаболизм, увлажняет и очищает организм.

В организме человека впервые обнаружили частицы пластика | Культура и стиль жизни в Германии и Европе | DW

Раннее частицы микропластика уже находили в бутилированной воде, косметике, одежде, рыбе и самых неожиданных местах планеты, например, в Арктике. Теперь австрийские исследователи обнаружили микропластик в организме человека.

В качестве эксперимента добровольцы из разных стран в возрасте от 33 до 65 лет пили воду из пластиковых бутылок и питались продуктами, которые были упакованы в пластик. Отмечается, что среди восьми испытуемых не было вегетарианцев: все они ели мясо, рыбу и морепродукты. Прошла неделя — и ученые медицинского университета в Вене, проверив анализы участников проекта, обнаружили пластик в экскрементах. В пробах нашли частицы микропластика размером от 50 до 500 микрон. Исследователи удивились разнообразию элементов: они выявили ПЭТ и полипропилен, — сообщает журнал Spiegel.

Вред микропластика

До сих пор нет завершенных исследований о влиянии микроплатика на организм человека. Но уже доказано, что обитатели океанов – киты, акулы и скаты — страдают от ядовитых веществ в пластике, который попадает в их желудок и кишечник. У некоторых животных микроплатик обнаружили в крови, лимфе и печени. Как сообщает газета Süddeutsche Zeitung, существуют и первые доказательства того, что частицы вызывают воспалительные процессы в желудочно-кишечном тракте.

Смотрите также:

  • Как отказаться от пластика в быту

    Найти альтернативу пластику

    Пластиковый мусор — бич нашего времени. Он захламил и сушу, и мировой океан. Все это заставляет людей искать альтернативы пластику. Многие компании постепенно выводят из обращения изделия из него. В планах Европейского союза — запрет пластиковых одноразовых тарелок, вилок, ножей, соломинок для напитков. Подборка DW – о том, какую лепту в решение глобальной проблемы может внести каждый из нас.

  • Как отказаться от пластика в быту

    Для тех, кому лень готовить

    Услуга «еда навынос» появилась в 1970-х годы в США и быстро обрела популярность во всем мире. Как это удобно: зашел после работы в закусочную быстрого питания, купил горячее блюдо в герметичной пластиковой упаковке и дома, уютно устроившись перед телевизором, насладился его вкусом и ароматом. Или заказал еду на дом. Совет DW: если вам лень готовить, лучше сходите с друзьями в кафе.

  • Как отказаться от пластика в быту

    Беда спортивной одежды

    Один из источников загрязнения мирового океана — стирка. Микроскопические частицы пластика, выделяемые во время нее, попадают через канализационные трубы в экосистему. Серьезный загрязнитель окружающей среды – спортивная одежда, которую, как правило, делают из полиэстера, нейлона, других искусственных тканей. Совет DW: покупайте одежду из экологичных натуральных материалов.

  • Как отказаться от пластика в быту

    Экологичная стирка

    Есть и альтернатива. Для стирки вещей из нежных тканей часто используется специальный мешок. Одна берлинская фирма разработала мешок, не только предохраняющий такую одежду от повреждений, но и отфильтровывающий частицы пластика из синтетических тканей. Как утверждает производитель, они остаются в мешке, и после стирки их можно утилизировать. Совет DW: присмотритесь к подобного рода изделиям!

  • Как отказаться от пластика в быту

    Правильная зубная щетка

    Зубная щетка — кладезь микробов и бактерий. Стоматологи рекомендуют каждые три месяца ее менять. Так-то оно так, но следуя этому совету, мы вносим существенный вклад в общий объем пластикового мусора, ведь зубные щетки обычно делают из пластмассы. Совет DW: при покупке зубной щетки отдавайте предпочтение изделиям с деревянным или бамбуковым корпусом и натуральной щетиной.

  • Как отказаться от пластика в быту

    Для чистки ушных раковин

    Срок службы ватных палочек с пластмассовым стержнем, используемых для чистки ушных раковин, значительно короче, чем у зубных щеток: они предназначены для одноразового использования. Надо ли говорить о том, что такая продукция только увеличивает объем пластикового мусора на Земле. Совет DW: замените пластиковые палочки на бумажные или бамбуковые.

  • Как отказаться от пластика в быту

    Выбирая косметику

    Микрочастицы пластика содержатся во многих средствах по уходу за лицом и телом — кремах, шампунях, зубных пастах, гелях для душа. Вместе с водопроводной водой они попадают в реки, моря и океаны, где от отравляют рыб и животных. Совет DW: при выборе косметики обращайте внимание на ее состав и следите, чтобы в него не входили полиэтилен (ПЭ), полипропилен (ПП), полиэтилентерефталат (ПЭТФ).

  • Как отказаться от пластика в быту

    Еще одна причина отказаться от автомобиля

    Ни один автомобиль не может обойтись без покрышек. Это знает каждый. Но не все задумываются о том, как загрязняет экологию токсичная резина. В Германии, например, где автомобилестроение занимает одно из ведущих мест в экономике, изношенные автошины — главный источник микропластика. В ФРГ на свалку отправляют около 120 тысяч автопокрышек в год. Совет DW: больше ходите пешком!

  • Как отказаться от пластика в быту

    Альтернатива пластиковой посуде

    Одноразовая пластиковая посуда широко используется и на семейных пикниках, и на массовых праздниках. Понятно, что в целях безопасности стеклянная посуда, скажем, на рок-фестивалях запрещена. Но альтернативу пластику найти можно. Совет DW: покупайте посуду из прессованного картона или используйте деревянную. И хотя бы во время домашних выездов на природу используйте не одноразовую.

  • Как отказаться от пластика в быту

    Эксперимент с форматом «кофе с собой»

    В Германии постепенно выводят из обращения пластиковые стаканчики, заменяя их на плотные бумажные. В некоторых кофейнях в качестве теста даже предлагают «кофе с собой» в керамических чашках многократного использования за минимальный залог. Тем не менее, немцы, по данным защитников природы, пока еще каждый час покупают около 320 тысяч пластиковых стаканчиков с кофе.

  • Как отказаться от пластика в быту

    Съедобные шарики вместо пластиковой бутылки

    Принципиально новая альтернатива пластиковым бутылкам для воды – разработанная в Лондоне емкость в виде съедобной разлагаемой шарообразной капсулы. Внешняя мембрана био-упаковки Ooho сделана из экстракта морских водорослей. Ее создатели надеются, что благодаря появлению на рынке этого продукта объем загрязнения окружающей среды заметно снизится.

    Автор: Наталия Королева, Бригитте Остерат

 

Главный источник жизни: как нехватка воды в организме человека провоцирует болезни — Общество

Вода — главный источник жизненной энергии. В организме человека вода участвует во многих физиологических процессах. С возрастом уровень воды в организме постепенно начинает снижаться, у людей старше 60 лет он достигает минимума — 50% от общей массы тела.


Сколько можно пить воды — это вопрос индивидуальный для каждого человека. Количество воды определяет тип питания, возраст, климатические условия, влажность, уровень физической активности, уровень стресса и многие другие факторы.


Людмила Сидорова, врач-диетолог областного кардиологического диспансера.

Качество воды определяется не только содержанием полезных в ней веществ, но и их соотношением. Употребление жидкости, в которой общая минерализация нарушена, чревато сбоями в организме. В этом случае очень важна «золотая середина».

Что касается поддержания водного баланса, его рекомендуют соблюдать не только врачи, но и приверженцы здорового образа жизни. Анна Баранова 6 лет профессионально занималась греблей на байдарках и каноэ, после чего решила связать свою жизнь с фитнес-индустрией, к питьевому режиму своих клиентов относится с особым контролем.


Да, безусловно, вода очень необходима организму. Я ориентируюсь всегда на самочувствие человека и говорю всегда, чтобы пили воду по чувству жажды.


Анна Баранова, тренер.

Не стоит забывать о том, что при активных физических нагрузках идет процесс повышенного потоотделения, если не восполнять потерю жидкости может возникнуть головокружение, а это один из симптомов обезвоживания.

По данным ВОЗ, большинство заболеваний связаны именно с недостаточным поступлением воды в организм.


Если количество воды дальше у нас недостаточно, проявляется это сухостью слизистой, сухостью в носовой полости, в ротовой полости, апатией, нарушением настроения, гипертонией, повышением артериального давления, головными болями. И если не предотвратить это явление, то может вызвать и обморочные состояния.


Людмила Сидорова, врач-диетолог областного кардиологического диспансера.

Всегда носите с собой бутылочку воды, эта хорошая привычка позволит вам отказаться от газировок и других, спонтанно купленных, напитков. Для того, чтобы организм не тратил лишнюю энергию на разогрев воды, употребляйте жидкость комнатной температуры. 

 

 

 

 

 

 

 

Физиология, водный баланс — StatPearls

Введение

Жидкости организма в основном состоят из воды, которая, в свою очередь, содержит множество веществ. [1] Одна такая группа веществ включает электролиты, такие как натрий, калий, магний, фосфат, хлорид и т. Д. Другая группа включает метаболиты, такие как кислород, углекислый газ, глюкоза, мочевина и т. Д. Третья важная группа веществ, содержащихся в воде наше тело, которое включает в себя белки, большинство из которых жизненно необходимы для нашего существования.Примеры белков включают факторы свертывания крови, иммуноглобулины, альбумин и различные гормоны. [1] Поскольку распределение жидкости в организме и веществ, содержащихся в нем, имеет решающее значение для поддержания внутриклеточных и внеклеточных функций, имеющих решающее значение для выживания, в организме разработаны механизмы для жесткого контроля состава компартментов. Однако различные клинические патологии могут изменять состав жидкости и ее составляющих во многих частях человеческого тела, что может иметь пагубные последствия для нашего здоровья и часто требует интенсивных вмешательств для мониторинга и поддержания нормальных физиологических условий.[2] Эта статья в первую очередь будет охватывать физиологический состав воды в организме человека, дифференцировать различные части тела и связанные с ними объемы и состав, описывать, как измерять различные объемы, и углубляться в клиническую значимость, связанную с нарушениями нормальные физиологические условия.

Клеточная

На клеточном уровне распределение различных жидкостных компартментов в организме имеет первостепенное значение для поддержания здоровья, функционирования и выживания.Для среднего человека весом 70 кг 60% общей массы тела состоит из воды, что составляет 42 л. Жидкость тела разделяется на два основных отдела: объем внутриклеточной жидкости (ICFV) и объем внеклеточной жидкости (ECFV).

  • Из 42 литров воды, содержащихся в организме, две трети находится во внутриклеточном пространстве жидкости (ICF), что составляет 28 литров.

  • ECFV состоит из двух пространств: объема интерстициальной жидкости (ISFV) и объема плазмы (PV). Одна треть всей воды в организме — это ECFV, что эквивалентно 14 л.75% или 10,5 л объема внеклеточной жидкости находится в межклеточном пространстве, а 25% этой воды находится в плазме, что эквивалентно 3,5 л [3].

Каждое пространство работает в унисон друг с другом и выполняет различные функции, имеющие первостепенное значение для нормального физиологического функционирования.

  • Внутриклеточная жидкость состоит по крайней мере из десяти отдельных крохотных клеточных пакетов. Для простоты и для того, чтобы сделать анализ внутриклеточного пространства жизнеспособным, была создана концепция единого внутриклеточного «компартмента», поскольку эти коллекции имеют важные объединяющие сходства, такие как расположение, состав и поведение, что обеспечивает практическую полезность в изучение физиологии.[4]
  • Межклеточная жидкость состоит из жидкости, которая находится в пространстве между тканями тела и вокруг них. Хотя технически это «виртуальное» пространство, интерстициальная жидкость омывает все клетки тела и связывает внутриклеточную жидкость и внутрисосудистое пространство. ISF содержит питательные вещества, кислород, отходы, химические посредники и содержит небольшое количество белка. ISF также содержит лимфатическую систему, которая возвращает белок, а также избыток ISF в кровоток. [5]
  • Плазма — единственное отделение для жидкости, которое существует как настоящий сбор жидкости в одном пространстве.Он отличается от межклеточной жидкости более высоким содержанием белка и его транспортной функцией. Плазма является компонентом крови и считается «интерстициальной жидкостью крови», поскольку она омывает взвешенные красные и белые тельца, которые также находятся в крови. [6]

Механизм

Распределение воды между различными жидкостными отсеками регулируется несколькими принципами. Чтобы понять различные принципы, важно понимать следующее: проглатывание и выделение воды и электролитов строго регулируются для поддержания постоянной общей воды в организме (TBW) и общей осмолярности тела (TBO).Чтобы управлять этими двумя параметрами, вода в организме будет перераспределяться, чтобы поддерживать стабильное состояние, так что осмолярность всех жидкостей организма идентична общей осмолярности тела.

Несколько различных факторов опосредуют перераспределение воды между двумя отсеками ECF: гидростатическое давление, онкотическое давление и осмотическая сила жидкости. Объединение этих двух компонентов дает уравнение Старлинга: Jv = Kfc [(Pc — Pi] — n (Op-Oi)]. [7] Это уравнение определяет скорость жидкости через капиллярную мембрану (Jv) и учитывает разницу между гидростатическое давление капиллярной жидкости (Pc) и межклеточной жидкости (Pi), а также онкотическое давление капиллярной жидкости (Op) и межклеточной жидкости (Oi).Также учитывается осмотическая сила между двумя отсеками (n).

Кроме того, существует взаимосвязь между интерстициальной жидкостью и внутриклеточной жидкостью. Эти две среды очень тесно влияют друг на друга, поскольку их разделяет мембрана клетки. Как правило, питательные вещества диффундируют в клетку, а продукты жизнедеятельности выходят в межклеточное пространство. Ионы обычно не могут пересекать мембрану, но иногда могут проходить через активный транспорт или при определенных условиях.Вода может свободно перемещаться через мембрану и направляется осмотическим градиентом между двумя пространствами. Изменения объема внутриклеточной жидкости являются результатом изменений осмолярности ECF, но не реагируют на изосмотические изменения внеклеточного объема [8]. Однако любой поток воды в клеточную мембрану или из нее будет иметь пропорциональные изменения ECFV. Если нарушение вызывает увеличение осмолярности ЭКФ, вода будет вытекать из клетки во внеклеточное пространство, чтобы уравновесить осмотический градиент; однако общая осмолярность тела останется выше, чем обычно, и клетка будет сокращаться.Если нарушение вызовет снижение осмолярности ECF, то вода переместится из ECF в ICF для достижения осмолярного равновесия; однако общая осмолярность тела останется ниже нормы, и клетка будет набухать. В-третьих, если бы изосмотическая жидкость попала во внеклеточное пространство, то чистых изменений в ICF не было бы, и ECFV увеличился бы.

Сопутствующее тестирование

Большая часть этой информации может показаться абстрактной, особенно когда речь идет о отсеках, которые являются скорее теоретическим пространством.Следовательно, очень важно иметь способ физически измерить объемы различных отсеков. Способ измерения различных пространств заключается в использовании метода разбавления индикатора. [9] Теория, лежащая в основе этого, заключается в том, чтобы измерить объем определенного отсека; необходимо ввести в организм измеримые вещества, которые равномерно распределены в интересующем отделе. Используя этот метод, можно измерить отдельные объемы напрямую, а другие можно измерить путем вычитания объемов связанных отсеков.Затем эту информацию можно количественно оценить с помощью уравнения Объем (V) = Количество (введенное вещество) / Концентрация (измеренная после уравновешивания) [10]. Следующие компоненты могут быть измерены следующим образом:

  • Общее количество воды в организме (TBW) — Для измерения вам необходимо ввести радиоактивную титрованную воду или антипирин. Идея заключается в том, что вода равномерно распределяется между всеми различными отсеками. Итак, если можно измерить радиоактивную воду, вы должны определить TBW.

  • Объем внеклеточной жидкости (ECFV) — для измерения этого объема можно ввести меченый инулин, сахарозу, маннит или сульфат. Это большие молекулы, поэтому они непроницаемы для клеточной мембраны и могут диффундировать только в плазму и межклеточные пространства.

  • Объем крови — Объем эритроцитов можно измерить с помощью эритроцитов 51Cr-tag или по формуле: Расчетный объем крови = объем плазмы X 100 / [100- (0,87 X Hct%)] , где 0.87 — коэффициент улавливания.

  • Объем плазмы (PV) — может быть рассчитан с использованием радиоактивного йодированного сывороточного альбумина (RISA) или красителя Evans Blue, поскольку они специфичны для плазменного пространства.

  • Объем внутриклеточной жидкости — не может быть измерен напрямую, но может быть рассчитан путем вычитания ECFV на TBW, поскольку последние две переменные измеримы.

  • Объем межклеточной жидкости — Невозможно измерить напрямую, но можно рассчитать путем вычитания PV на ECFV, поскольку последние две переменные можно измерить.

Клиническая значимость

Помимо значения, которое исследование водного баланса имеет для нашего физиологического понимания человеческого тела, идея, лежащая в основе этого, обычно встречается в патологии и клинически проявляется ежедневно. Различные условия приводят к дисбалансу воды в разных частях тела; конкретный дисбаланс может проявляться по-разному и лечиться по-разному. Ниже представлены пять клинических сценариев, при которых могут происходить изменения водного баланса.Каждый будет сопровождаться анализом объема ECF, осмолярности ECF, объема ICF и осмолярности ICF.

  • Диарея — Диарея может быть вызвана множеством патогенов, но обычно связана с изосмотическим сокращением объема. [11] Поскольку потерянная жидкость является изосмотической, нет никакого общего воздействия на внутриклеточную жидкость, и единственное изменение будет заключаться в уменьшении объема ECF при неизменной осмолярности.
  • Несахарный диабет — в этом состоянии организм либо не может вырабатывать АДГ, либо почки не могут реагировать на него, что приводит к гиперосмотическому сокращению объема.В любом случае наблюдается уменьшение реабсорбции свободной воды из дистальных канальцев, что приводит к ее потере. [12] В этом сценарии осмолярность ECF увеличивается, что приводит к притоку воды из ICF в ECF, что приводит к сужению объема ICF. Однако этого потока воды через мембрану в отсек ECF недостаточно, чтобы компенсировать потерю свободной воды; таким образом, имеется также сужение EFV. Наконец, когда вода теряется из отсека ICF, осмолярность ICF будет увеличиваться.Такие же изменения можно ожидать при сильных ожогах, а также при чрезмерном потоотделении, когда также происходит чрезмерная потеря свободной воды.
  • SIADH — И наоборот, в SIADH наблюдается чрезмерное удержание свободной воды, поэтому результаты будут противоположны тому, что наблюдается при несахарном диабете, что приведет к гипоосмотическому увеличению объема. В этом состоянии наблюдается избыточная реабсорбция свободной воды в дистальных канальцах почек, приводящая к снижению осмолярности ECF, а также к увеличению ECFV.[13] Из-за снижения осмолярности ECF вода будет течь в отделение ICF, что приведет к расширению ICFV и снижению осмолярности внутриклеточной жидкости.
  • Надпочечниковая недостаточность — в этом случае наблюдается низкий уровень альдостерона, что в первую очередь приводит к снижению канальцевой абсорбции натрия, что приводит к сокращению гипоосмотического объема. [14] В этом случае происходит потеря натрия и воды, что приводит к снижению ECFV и снижению осмолярности ECF. Из-за этой пониженной осмолярности вода перемещается во внутриклеточный компартмент, что приводит к расширению ICFV.Из-за снижения реабсорбции растворенных веществ также снижается осмолярность ICF.
  • Уремия — часто обнаруживается при почечной недостаточности. АМК может увеличиваться. Однако изолированное состояние с повышенным содержанием мочевины не вызовет сдвига объема ни одного из компартментов и не приведет к изменению осмолярности. Причина этого в том, что эти изменения сопровождаются только добавлением или удалением свободной воды или добавлением или удалением осмотически активной частицы, то есть частицы, которая не может свободно пересекать клеточную мембрану.[15] Поскольку мочевина может свободно пересекать клетку, она считается неосмотически активной и, следовательно, не изменяет осмолярность, тем самым не приводя к какому-либо сдвигу водного баланса.

Каталожные номера

1.
Лобо DN. Жидкость и электролиты в клинических условиях. Программа семинара Nestle Nutr Ser Clin Perform. 2004; 9: 187-203. [PubMed: 15361687]
2.
Бедогни Г., Борги А., Баттистини Н. Распределение воды в организме и болезни. Acta Diabetol.Октябрь 2003 г .; 40 Приложение 1: S200-2. [PubMed: 14618472]
3.
Мэтью Дж., Санкар П., Варакалло М. StatPearls [Интернет]. StatPearls Publishing; Остров сокровищ (Флорида): 28 апреля 2021 г. Физиология, плазма крови. [PubMed: 30285399]
4.
Давидс М.Р., Эдуте Ю., Юнгас Р.Л., Чима-Дхадли С., Гальперин М.Л. Содействие пониманию интегративной физиологии: акцент на составе жидкостей организма. Может J Physiol Pharmacol. 2002 сентябрь; 80 (9): 835-50. [PubMed: 12430978]
5.
Wiig H, Swartz MA. Образование и транспорт интерстициальной жидкости и лимфы: физиологическая регуляция и роль в воспалении и раке. Physiol Rev.2012 июль; 92 (3): 1005-60. [PubMed: 22811424]
6.
Бенджамин Р.Дж., Маклафлин Л.С. Компоненты плазмы: свойства, различия и применение. Переливание. 2012 Май; 52 Прил.1: 9С-19С. [PubMed: 22578375]
7.
Woodcock TE, Woodcock TM. Пересмотренное уравнение Старлинга и модель гликокаликса трансваскулярного обмена жидкости: улучшенная парадигма для назначения внутривенной инфузионной терапии.Br J Anaesth. 2012 Март; 108 (3): 384-94. [PubMed: 222

]

8.
Levick JR, Michel CC. Обмен микрососудистой жидкости и пересмотренный принцип Старлинга. Cardiovasc Res. 15 июля 2010 г .; 87 (2): 198-210. [PubMed: 20200043]
9.
Цирлер К. Методы разведения индикаторов для измерения кровотока, объема и других свойств биологических систем: краткая история и мемуары. Ann Biomed Eng. 2000 августа; 28 (8): 836-48. [PubMed: 11144667]
10.
Henriksen JH, Jensen GB, Larsson HB.Век техники разбавления индикаторов. Clin Physiol Funct Imaging. 2014 Янв; 34 (1): 1-9. [PubMed: 23869947]
11.
Каптейн Е.М., Шрирамоджу Д., Каптейн Дж. С., Каптейн М.Дж. Систематический поиск литературы и обзор концентраций натрия в жидкостях организма. Clin Nephrol. 2016 Октябрь; 86 (10): 203-28. [PubMed: 27616761]
12.
Lu HA. Несахарный диабет. Adv Exp Med Biol. 2017; 969: 213-225. [PubMed: 28258576]
13.
Кортеневен М.Л., Фентон Р.А. Почечные аквапорины и нарушение водного баланса.Biochim Biophys Acta. 2014 Май; 1840 (5): 1533-49. [PubMed: 24342488]
14.
Schwartz MJ, Kokko JP. Дефект концентрации мочи при надпочечниковой недостаточности. Разрешающая роль стероидов надпочечников на гидроосмотический ответ кортикальных собирательных канальцев кролика. J Clin Invest. 1980 август; 66 (2): 234-42. [Бесплатная статья PMC: PMC371703] [PubMed: 6156951]
15.
Лопес-Альмараз Э., Корреа-Роттер Р. Синдром дисбаланса диализа и другие осложнения лечения крайней уремии: редкое явление, которое еще не исчезло.Hemodial Int. Июль 2008; 12 (3): 301-6. [PubMed: 18638082]

Вода и гидратация: физиологические основы у взрослых

II.1.2. Фекальные потери воды

Потери воды с фекалиями относительно невелики у здоровых взрослых, около 200 мл / сут в нормальных условиях ( EFSA 2010 ).Это количество может резко возрасти в случае диареи, от 5 до 8 раз выше нормы у младенцев ( Fomon 1993 ).

II.1.3. Производство пота

Производство пота сильно различается: низкое у людей, ведущих сидячий образ жизни, подверженных умеренной температуре, оно может достигать нескольких литров в день при интенсивных физических нагрузках, высокой температуре окружающей среды и / или высокой влажности ( EFSA 2010 ).Тело адаптирует выделение пота для поддержания внутренней температуры тела ( Powers and Howley 1997, ).

Пот вырабатывается в дерме потовыми железами. Он поступает из интерстициальной воды и фильтруется глубоко в канальцах потовых желез, прежде чем снова абсорбироваться дистально (, рис. 4, ). Пот обычно на 99% состоит из воды с pH от 5 до 7. Он содержит примерно 0,5% минералов (калий и хлорид натрия) и 0,5% органических веществ (мочевина, молочная кислота) ( Montain et al. 2007 ).

Рисунок 4. Производство пота потовыми железами.

Пот — главный механизм терморегуляции у активных людей. Например, во время физической активности метаболическая эффективность мышц составляет около 20%, при этом 80% энергии выделяется в виде тепла ( Powers and Howley 1997, ).Испарение пота в этом процессе особенно эффективно: испарение 1 литра пота при 30 ° C приводит к потере тепла 580 ккал ( Wenger 1972 ).

Однако на испарение пота влияет несколько факторов, включая температуру, влажность, воздушные потоки, интенсивность солнечного света и одежду ( EFSA 2010 ). Чем выше влажность, тем меньше пота будет испаряться и, следовательно, охладить тело ( Пауэрс и Хоули 1 997 ).Ношение непроницаемой одежды, то есть не допускающей испарения пота, увеличивает потери потоотделения и препятствует охлаждению тела ( Havenith et al. 2008 ). Напротив, конвективные потоки вокруг тела способствуют испарению пота ( Powers and Howley 1997, ).

Выделение пота во время физической активности может сильно отличаться в зависимости от таких факторов, как рассматриваемый вид спорта и интенсивность (тренировка или соревнование), а также от личных факторов и факторов окружающей среды.Скорость потоотделения варьируется в пределах от 0,3 до 2,6 л / ч ( Sawka, и др. 2007 ). Примеры скорости потоотделения мужчин, занимающихся различными видами спорта, приведены в таблице 1 .

Таблица 1. Примерная скорость потоотделения у мужчин, занимающихся различными видами спорта.По материалам Rehrer and Burke 1996.

Потери с потом могут поэтому иметь важное влияние на водный баланс, и потребление воды следует адаптировать в зависимости от деятельности и последующих потерь с потом ( Armstrong 2007 ).

II.1.4. Потери воды с мочой

Количественно потери воды с мочой обычно представляют собой самую большую потерю воды у здоровых взрослых, которые не занимаются спортом. Однако объем мочи может варьироваться в широких пределах от примерно 500 мл до примерно нескольких литров в день ( EFSA 2010 ). Большинство других потерь воды не регулируются и происходят независимо от жидкостного статуса организма; заборы также частично регулируются.Напротив, объем мочи строго контролируется и служит способом жесткого регулирования жидкостного баланса в организме ( см. Часть II.3, ), наряду с другой его ролью — выводом растворенных отходов.

Моча на самом деле является результатом двух основных функций почек; выведение растворенных отходов и регулирование объемов жидкости в организме. В большинстве случаев эти функции могут выполняться независимо: например, если необходимо удалить большое количество воды, не будет никаких существенных изменений в общем количестве выводимых растворенных веществ.Это зависит от способности почек производить широкий диапазон концентраций мочи, от 50 мОсм / л до 1200 мОсм / л ( Brenner and Rector 2008 ). Эта максимальная осмолярность мочи представляет собой предел, выше которого две функции почек больше не могут сосуществовать: он определяет минимальный обязательный объем, строго необходимый для вывода растворенных веществ, независимо от состояния водного баланса организма. Большая часть растворенных веществ, выводимых почками, поступает из проглоченной пищи, либо как таковой (например, минералы), либо в результате метаболизма (например,г мочевины). Например, при диете, содержащей 650 мОсм, минимальный обязательный объем мочи будет 500 мл, если почки находятся на максимальной концентрации ( EFSA 2010 ). Вода, удаляемая сверх этого минимального обязательного объема, — это лишняя вода, удаляемая во время регулирования водного баланса. В приведенной ниже таблице (, таблица 2, ) указан объем выводимой мочи в зависимости от нагрузки растворенных веществ и осмоляльности мочи.

Таблица 2.Объем мочи (Uvol, L) как функция растворенной нагрузки, которая должна быть выведена, и осмоляльности мочи. Увол = SL / Уосм.

Таким образом, определение желаемой осмоляльности мочи является ключевым элементом для определения желаемого объема мочи и, следовательно, адекватного потребления. Европейское управление по безопасности пищевых продуктов (EFSA) было первым агентством, которое интегрировало этот параметр для настройки адекватного потребления воды, считая желаемую осмолярность мочи равной 500 мОсмоль / л.Учитывая типичную диету 1600 мОсмоль / день для мужчин и 1000 мОсмоль / день для женщин, EFSA предполагает, что мужчинам потребуется объем мочи 2,0 л / день, а женщинам — 1,6 л / день ( EFSA 2010 ). Эти значения намного превышают минимальный объем мочи (и, следовательно, минимальный объем потребляемой жидкости), необходимый для выведения метаболических отходов. Гипотеза о том, что желаемая осмоляльность мочи может быть ниже, чем концентрирующая способность почек, также подтверждается результатами наблюдений, предполагающими, что большой объем мочи и высокое потребление жидкости могут замедлить снижение функции почек, связанное со старением, и защитить от хронического заболевания почек ( Clark и др. 2011; Sontrop et al. 2013; Стрипполи и др. 2011 ).

II.2. Поступление воды в организм

Для компенсации ежедневных потерь воды необходимы водозаборы.В результате метаболической активности организм вырабатывает небольшое количество воды, но большая часть воды поступает с пищей (пища и жидкости).

II.2.1. Метаболическое производство воды

Метаболическая вода образуется в результате окисления водородсодержащего субстрата или энергоемких питательных веществ ( IOM 2004 ).Окисление липидов дает наибольшее количество воды на грамм (, таблица 3, ).

Таблица 3. Метаболическая вода, образующаяся в результате окисления липидов, углеводов и белков. Из EFSA 2010; МОМ 2004.

Таким образом, метаболическое производство воды пропорционально потреблению энергии.Метаболическая продукция воды оценивается в среднем приблизительно от 250 до 350 мл / день для малоподвижных людей ( EFSA 2010 ), но может увеличиваться до 600 мл / день при интенсивной физической активности ( Pivarnik and Palmer 1994 ). Однако, как показано в части II.1.1, респираторные потери также увеличиваются с физической активностью, и эти два процесса приблизительно компенсируют друг друга ( Hoyt 1996, ).

II.2.2. Диетические приемы

Общее потребление воды с пищей, безусловно, является наиболее важным источником воды для организма. Поскольку производство воды организмом ограничено, потребление с пищей должно компенсировать большую часть потерь.

Вода потребляется как питьевая вода, напитки и пищевая влага. Но питьевая вода и напитки составляют большую часть от общего количества потребляемой жидкости, в среднем 70-80%, в то время как вода с пищей составляет только 20-30% ( EFSA 2010 ).

Это распределение варьируется в зависимости от диеты: чем выше потребление продуктов, богатых водой (например, фруктов, овощей или супов), тем выше потребление воды с пищей. Фрукты и овощи — это действительно группа продуктов, в которой содержится больше всего воды: от 96% в огурце до 72% в авокадо, большинство из них содержат более 85% воды. Примечательно, что большинство фруктов имеют примерно такое же содержание воды (в%), что и большинство напитков. Супы — это категория, которая содержит второй по величине уровень воды со значениями от 82 до 95% воды, в зависимости от рецепта.Сухие продукты, такие как хлопья для завтрака, орехи, печенье и шоколад, часто имеют содержание воды ниже 5% ( Food Standard Agency 2002 ).

Потребление воды с питьевой водой и напитками сильно различается между людьми, как показывают исследования в области питания. В исследовании NHANES 2005-2006 гг. Общее потребление воды было более чем в три раза выше в 80-м процентиле (5,4 л / день) по сравнению с потреблением в 20-м процентиле (1,6 л / день) ( Sontrop et al. al. 2013 ).Недавнее исследование, проведенное в Китае, показало, что общее суточное потребление жидкости индивидуально колеблется от менее 100 мл до более 7 л ( млн лет, и др. 2012 ). Привычки питья также кажутся разными в зависимости от страны: национальные исследования в Европе показывают, что среднее суточное потребление жидкости составляет от 635 до 2490 мл / день ( EFSA 2008 ). Однако эти опросы трудно сравнивать, и эти широкие различия трудно интерпретировать, поскольку неизвестно, вызваны ли они фактическими различиями в потреблении или различиями в методологиях обследований (т.е., 2-дневная диетическая запись, 7-дневная диетическая запись, 2-х кратное 24-часовое повторение) и в жидкой категоризации ( EFSA 2010 ). Эти ограничения обследований потребления жидкости имеют важное значение, поскольку диетические рекомендации часто основываются на потреблении, наблюдаемом в этих обследованиях (см. Также часть III).

Ввод и потери воды зависят от множества факторов, и некоторые из них могут сильно варьироваться. Типичные цифры приведены на Рисунок 7 .

Рисунок 7.Типичные входы и потери воды.

Как показано выше, моча имеет решающее значение для организма в регулировании потерь, в то время как потребление с пищей и, в частности, потребление жидкости, являются основными источниками поступления воды.

II.3. Регулирование и поддержание водного баланса тела.

Несмотря на постоянные потери воды и большие колебания в потреблении воды и соли, человеческое тело в целом способно поддерживать постоянное постоянство содержания воды: общее количество воды в организме, по оценкам, колеблется менее чем на 1% в течение 24 часов ( Cheuvront и др. 2004 ).Это имеет первостепенное значение для поддержания постоянного состава внеклеточной жидкости, необходимой для правильного функционирования клеток. Вода в организме контролируется, с одной стороны, потреблением жидкости, стимулируемым жаждой, а с другой стороны, выведением воды почками ( Brenner and Rector 2008 ).

II.3.1. Регулирование потребления жидкости: физиологическая жажда, социальные и экологические факторы.

Физиологически потребление жидкости регулируется жаждой, определяемой как сознательное желание пить ( Guyton and Hall 2006, ).Но потребление жидкости также может происходить, например, из-за привычек, социального влияния, сухости во рту или сопутствующей еды во время еды ( McKinley et al. 2004; McKinley and Johnson 2004 ). Таким образом, целенаправленное потребление жидкости имеет существенный поведенческий компонент, который взаимодействует с физиологическими механизмами.

Главный стимул к жажде — повышение осмоляльности плазмы. Это увеличение обнаруживается осморецепторами, которые запускают нервные механизмы, приводящие к ощущению жажды ( McKinley and Johnson 2004, ).Однако секреция антидиуретического гормона (АДГ) в ответ на повышенную осмоляльность плазмы происходит при более низком пороге, чем порог жажды, около 280 мОсм / кг по сравнению с 290–295 мОсм / кг соответственно ( Bouby and Fernandes 2003; Peters и др. 2007; Verbalis 2003 ). Стоит отметить, что чувствительность и порог осморегуляторной системы и, в частности, жажды сильно различаются у разных людей ( Bouby and Fernandes 2003 ).

Другие факторы также могут вызывать жажду: уменьшение объема крови (> 10%) или давления, увеличение циркулирующего ангиотензина или сухость во рту. Напротив, растяжение желудка снижает жажду ( Guyton and Hall 2006; Tanner 2009 ).

Потребление жидкости также часто происходит без ощущения жажды и без повышения осмоляльности плазмы ( McKiernan et al. 2009; Phillips et al. 1984 ). Употребление алкоголя действительно часто связано с приемом пищи: некоторые исследования показали, что примерно 70% потребления жидкости происходит в перипрандиальный период ( de Castro 1988; Engell 1988; Phillips et al. 1984 ). На потребление жидкостей также влияет их прямая доступность ( Engell et al. 1996 ), и на него может оказывать социальное влияние присутствие других людей ( de Castro and de Castro 1989; Engell и др. 1996; Пено и др. 2009 ).

Таким образом, потребление жидкости определяется не только физиологическими механизмами, и окончательная регуляция водного баланса тела зависит от регуляции выведения воды почками.

II.3.2. Регуляция выведения воды почками

Как было замечено ранее ( часть II.1.4 ), почки обладают способностью широко адаптировать количество выделяемой воды, сохраняя при этом стабильную экскрецию растворенных веществ.Следовательно, в зависимости от гидратации организма и потребления жидкости метаболические отходы выводятся с более или менее концентрированной мочой.

Выведение воды почками действительно регулируется для поддержания постоянного состава и концентрации внеклеточных жидкостей и, в частности, постоянной осмолярности плазмы. Это стало возможным благодаря системе обратной связи на основе антидиуретического гормона (АДГ) или вазопрессина.

В случае дефицита воды осмоляльность внеклеточных жидкостей, в частности плазмы, увеличивается выше своего нормального значения (около 280 мОсмоль / кг ч3О).Это повышение, которое на практике означает повышение концентрации натрия в плазме, обнаруживается осморецепторами, которые стимулируют высвобождение АДГ. АДГ синтезируется в гипоталамусе и хранится в задней доле гипофиза. После высвобождения АДГ он транспортируется через кровь к почкам, где увеличивает проницаемость дистальных канальцев и собирающих протоков для воды. Повышенная водопроницаемость вызывает повышенную реабсорбцию воды и выведение небольшого объема концентрированной мочи.Таким образом, вода сохраняется в организме, в то время как натрий и другие растворенные вещества продолжают выводиться. Это вызывает разбавление внеклеточных жидкостей и, следовательно, корректирует осмоляльность плазмы ( Рисунок 8) ( Guyton and Hall 2006 ).

Рисунок 8. Регулирующие механизмы, реагирующие на дефицит воды.

Напротив, в случае избытка воды в организме секреция АДГ снижается, проницаемость воды в нефронах увеличивается, что приводит к меньшей реабсорбции воды и большему количеству выведения разбавленной мочи ( Guyton and Hall 2006 ).

Стоит отметить, что высвобождение АДГ также стимулируется снижением артериального давления и объема крови, которые возникают в таких случаях, как кровотечение.Однако АДГ значительно более чувствителен к небольшим изменениям осмоляльности, чем к изменениям объема крови: снижение осмоляльности плазмы на 1% стимулирует секрецию АДГ, тогда как уменьшение объема крови на 10% необходимо для явного повышения уровня АДГ ( Guyton and Hall 2006 ).

Таким образом, поддержание водного баланса в организме зависит от различных физиологических процессов: почечной регуляции, жажды и питьевого поведения, а также от потоотделения. Относительная важность этих физиологических процессов и их взаимодействия зависит от преобладающих видов деятельности, как показано в таблице 4 ниже ( Armstrong 2007, ).

Таблица 4. Относительная роль физиологических процессов в водном балансе организма для различных жизненных сценариев. По материалам Armstrong 2007.

II.3.3. Нарушение водного баланса организма: обезвоживание и гипонатриемия.

Несмотря на то, что водный баланс тела строго регулируется, могут возникать проблемы, ведущие к временному состоянию гипогидратации или гипергидратации.

Обезвоживание — это процесс потери воды в организме, в то время как гипогидратация относится к уравновешенному состоянию дефицита воды в организме и, следовательно, является результатом обезвоживания ( EFSA 2010 ).В зависимости от относительной потери воды и растворенных веществ из внеклеточных жидкостей обезвоживание может быть гипертоническим (потеря воды концентрирует внеклеточную воду), гипотоническим (потеря натрия разбавляет внеклеточную воду) или изотоническим (потеря воды и натрия без изменения концентрации). Потенциальные причины этих различных типов обезвоживания суммированы в Табл. 5 .

Таблица 5.Возможные причины трех типов обезвоживания. Адаптировано из EFSA 2010; Гранджин и др. 2003; МОМ 2004.

Напротив, чрезмерное потребление воды в течение короткого периода времени может привести к гипергидратации и гипонатриемии, определяемой как уровень натрия в сыворотке менее 135 ммоль / л. Это состояние наблюдалось у психиатрических пациентов с полидипсией, а также у спортсменов во время или после интенсивных и продолжительных упражнений (например,г., ультрамарафон, военная подготовка). Хотя потенциально серьезная симптоматическая гипонатриемия встречается редко и связана с потреблением жидкости, которое намного превышает потери воды, а также с медленным темпом бега и увеличенной продолжительностью упражнений ( Hew et al. 2003 ). Однако общеизвестно, что у здоровых людей с нормальным питанием гипонатриемия очень трудно достичь ( EFSA 2010; IOM 2004 ). В самом деле, у здоровых людей это будет означать превышение максимальной скорости выведения почками, т.е.е. 0,7 — 1,0 л / час ( EFSA 2010 ).

Диагностика и правильное лечение гипонатриемии осложняются тем фактом, что симптомы тесно связаны с симптомами обезвоживания, включая головную боль, усталость, спутанность сознания, тошноту, рвоту и судороги. ( EFSA 2010; Гранджин и др. 2003; IOM 2004 ).

Забрать домой сообщения

Водный баланс в организме строго регулируется, чтобы обеспечить гомеостаз организма и реагировать на изменения в потреблении и потерях.
Основными источниками потери воды организмом являются моча и пот, но вода также теряется через стул и незаметно через кожу и дыхание.
Регулировка объема мочи имеет решающее значение для регулирования водного баланса организма.
Почки способны концентрировать или разбавлять мочу в широком диапазоне от 50 мОсмоль / л до 1200 мОсмоль / л. Концентрация в моче в этих пределах зависит от выводимых метаболических отходов и от количества выводимой воды для регуляции водного баланса организма.
Наблюдательные исследования показывают, что большой объем мочи и, следовательно, высокое потребление жидкости может замедлить снижение функции почек, которое происходит с возрастом, и защитить от хронического заболевания почек.
Потребление жидкости с пищей должно компенсировать большую часть потерь воды в организме. Питьевая вода и напитки составляют от 70 до 80% от общего количества потребляемой жидкости, а вода, поступающая с пищей, составляет около 20-30% от общего количества потребляемой жидкости.
Вода в организме контролируется, с одной стороны, потреблением жидкости, которое стимулируется жаждой, а с другой стороны, выведением воды почками.

Общий белок тела: новая модель прогнозирования массы и распределения на клеточном уровне | Американский журнал клинического питания

РЕФЕРАТ

Предпосылки: Белок является важным компонентом организма, и принятый в настоящее время метод критериев для оценки массы общего белка тела (TBPro) — нейтронно-активационный анализ in vivo (IVNA) — недоступен для большинства исследователей и связан с умеренным радиационным воздействием.

Цель: Задача состояла в том, чтобы вывести теоретическую модель массы и распределения TBPro на клеточном уровне, сформулированную на основе измеренного общего калия в организме, общего содержания воды в организме и минералов костей, и оценить новую модель с методом IVNA в качестве критерия.

Дизайн: Новая модель была разработана на основе комбинации теоретических уравнений и коэффициентов, полученных эмпирическим путем. Оценки массы TBPro с помощью новой модели были оценены у здоровых женщин ( n = 183) и мужчин ( n = 24) и у мужчин со СПИДом ( n = 84).Общий азот в организме был измерен с помощью IVNA, общий калий в организме — по всему телу — 40 — К, общий объем воды в организме — с помощью разведения трития, а минералы костей — с помощью двухэнергетической рентгеновской абсорбциометрии.

Результаты: Средние групповые (± SD) оценки массы TBPro у здоровых женщин, мужчин и мужчин со СПИДом (8,2 ± 0,9, 11,0 ± 1,8 и 10,5 ± 1,1 кг соответственно) с новой моделью были аналогичны IVNA. критериальные оценки (8,9 ± 0,9, 11,1 ± 1,6 и 10,9 ± 1,2 кг соответственно). Оценки массы TBPro с новой моделью сильно коррелировали с оценками IVNA для всех субъектов вместе ( r = 0.92, P <0,001). Новая модель предполагает, что составная масса TBPro в каждой группе состоит в основном из клеточного белка (75-79%) и, в меньшей степени, белка во внеклеточных твердых веществах (19-23%) и внеклеточной жидкости (≈2%).

Заключение: Новая модель обеспечивает не-IVNA подход для оценки массы и распределения белка in vivo.

ВВЕДЕНИЕ

Белок — это функционально важный компонент на молекулярном уровне состава тела.Масса белка у здоровых взрослых относительно велика и составляет 10,6 кг, или 15,1% от массы тела контрольного мужчины (1). Фактическое количество белка, обнаруженного у живых людей, основано на 2 источниках исследований: нейтронно-активационном анализе in vivo (IVNA) и методах без IVNA (2, 3).

Предполагается, что химическая формула белка имеет вид C 100 H 159 N 26 O 32 S 0,7 с отношением азота к белку 0,16 (4). Предполагая, что весь азот организма включен в белок, модель общего белка организма (TBPro), которую можно измерить с помощью IVNA, была получена из общего азота организма (TBN) (5, 6):

\ [TBPro _ {(IVNA)} {= } TBN / 0.16 {=} 6.25 {\ times} TBN \]

(1) Этот метод теперь считается критерием для измерения TBPro, и о валидации трупов сообщили Knight et al (7). Однако создание систем IVNA является дорогостоящим и подвергает их воздействию ионизирующего излучения (≈0,26 мЗв). Соответственно, количество оцениваемых здоровых субъектов относительно невелико (≈500).

Важность белка в исследованиях питания и физиологии привела к появлению альтернативных методов измерения, не связанных с IVNA, включая модельные и эмпирические подходы.Модельный подход, основанный на измерениях TBN и общего калия в организме (TBK), дает оценки TBPro и распределения белка (8, 9). Хотя в то время это было новаторское достижение, модели, представленные Burkinshaw et al (8) и Cohn et al (9), позже показали, что имеют много теоретических ограничений и, в некоторых случаях, были неточными (10, 11). Джеймс и др. (12) впоследствии сообщили о другой модели TBN-TBK для оценки клеточных и коллагеновых белков. Фуллер и др. (13) недавно предложили модели TBPro, основанные на четырехкомпонентном подходе или двухэнергетической рентгеновской абсорбциометрии (DXA).Однако ни одна из этих более ранних моделей не была оценена с использованием IVNA в качестве критерия.

Эмпирические формулы прогнозирования TBPro были разработаны с использованием антропометрии или общего количества воды в организме (TBW) в качестве основных предикторов (2, 14). Эллис и др. (2) сообщили о высокой корреляции между TBPro и TBK. Используя IVNA для измерения TBN в качестве критерия, эти авторы вывели эмпирические уравнения прогнозирования TBPro на основе TBK, измеренного с помощью метода подсчета всего тела 40 K. Мы изменили форму и единицы измерения (TBPro в кг и TBK в ммоль) уравнений, чтобы они соответствовали приведенным в настоящем исследовании.

\ [Для {\,} здоровых {\,} мужчин: {\,} TBPro _ {(Ellis {\,} et {\,} al)} {=} 0,00248 {\ times} TBK {+} 2,54 \]

(2), где r = 0,87, P

\ [Для {\,} здоровых {\,} женщин: {\,} TBPro _ {(Ellis {\,} et {\,} al)} { =} 0,00317 {\ times} TBK {+} 0,95 \]

(3), где r = 0,79, P

Уравнения 2 и 3 показывают, что TBK является хорошим предиктором TBPro, хотя есть нет доступных теоретических моделей, которые обеспечивают основу для этой эмпирической ассоциации.

В настоящем исследовании мы разработали теоретическую модель, связывающую массу и распределение белка с уровнем клеточного состава тела. Доступные человеческие данные затем используются для подгонки модели с эмпирическими коэффициентами, которые требуют трех оценок: TBK, TBW и костный минерал. Упрощенная модель с аналогичной точностью была также получена на основе измеренных значений TBK и минерала кости. Затем мы сравнили оценки TBPro, полученные с помощью новой модели, с соответствующими TBPro от IVNA в качестве критерия.

ПРЕДМЕТЫ И МЕТОДЫ

Новая модель

Весь белок находится в отделении обезжиренной массы (FFM).На уровне клеточного состава тела FFM можно разделить на 3 компонента: масса клеток тела (BCM), внеклеточная жидкость (ECF) и внеклеточные твердые вещества (ECS) (15):

\ [FFM {=} BCM {+} ECF {+} ECS \]

(4) Соответственно, трехкомпонентная модель TBPro выводится на клеточном уровне:

\ [TBPro {=} BCM {\,} белок {+} ECF {\,} белок {+ } ECS {\,} белок \]

(5)

Белок в массе клеток тела

BCM был определен как «компонент состава тела, содержащий кислородообменную, богатую калием, окисляющую глюкозу, выполняющую работу ткань» (16).BCM состоит из 4 химических компонентов: белка, внутриклеточной воды (ICW), минералов внутриклеточной жидкости (ICF) и полисахаридов. Таким образом, белок BCM может быть выражен как

\ [BCM {\,} белок {=} BCM {-} (ICW {+} ICF {\,} минералы {+} полисахариды) \]

(6) Как сообщалось ранее, BCM можно рассчитать как ICW / 0,70, где 0,70 — средняя гидратация BCM (17). Наше недавнее исследование показало, что минералы ICF являются функцией минералов ICW и ICF = 0,01617 × ICW, где 0,01617 — концентрация минералов ICF (в кг / кг H 2 O) (18).Кроме того, полисахариды составляют 2% BCM (19). Таким образом, уравнение 6 можно преобразовать в

\ [BCM {\,} белок {=} ICW / 0,70 {-} (ICW {+} 0,01617 {\ times} ICW {+} 0,02 {\ times} ICW / 0,70) {=} 0,3838 {\ times} ICW \]

(7) Практически весь калий в организме присутствует в ICF и ECF, а внутриклеточные и внеклеточные концентрации калия относительно постоянны и составляют 152 и 4 ммоль / кг H 2 O соответственно (20 ). Таким образом, ICW можно вычислить из TBK и TBW (17, 21) с помощью следующих одновременных уравнений:

\ [TBK {=} 152 {\ times} ICW {+} 4 {\ times} ECW \]

(8) где TBK и TBW выражены в ммоль и кг соответственно.Решая эти одновременные уравнения, можно вычислить ICW и ECW, если известны TBK и TBW:

\ [ICW {=} (TBK {-} 4 {\ times} TBW) / 148 \]

(10)

\ [ECW { =} (152 {\ times} TBW-TBK) / 148 \]

(11) Комбинируя уравнения 7 и 10 , белок BCM можно выразить как функцию TBK и TBW:

\ [BCM {\ ,} белок {=} 0,3838 {\ times} (TBK {-} 4 {\ times} TBW) / 148 {=} 0,00259 {\ times} TBK {-} 0,0104 {\ times} TBW \]

(12)

Белок во внеклеточной жидкости

,00
ECF — это неметаболизирующая жидкость, которая окружает клетки и обеспечивает среду для газообмена, переноса питательных веществ и выведения конечных продуктов метаболизма.ECF состоит из ECW, небольшого количества белка и минералов ECF. Белок ECF можно рассчитать следующим образом:

\ [ECF {\,} белок {=} ECF {-} (ECW {+} ECF {\,} минералы) \]

(13) Как сообщалось ранее, ECF можно выразить как ECW / 0.98, где 0.98 — средняя гидратация ECF (17). Наше недавнее исследование показало, что минералы ECF являются функцией минералов ECW и ECF = 0,009543 × ECW, где 0,009543 — концентрация минералов ECF (в кг / кг H 2 O) (18). Таким образом, уравнение 13 можно преобразовать в

\ [ECF {\,} белок {=} ECW / 0.98 {-} (ECW {+} 0,009543 {\ times} ECW) {=} 0,01087 {\ times} ECW \]

(14) Комбинируя уравнения 11 и 14 , белок ECF можно рассчитать следующим образом:

\ [ECF {\,} белок {=} 0,01087 {\ times} (152 {\ times} TBW-TBK) / 148 {=} 0,0112 {\ times} TBW {-} 0,000073 {\ times} TBK \]

(15)

Белок во внеклеточных твердых веществах

Отсек ECS состоит из 2 частей: органической и неорганической. Органический ECS включает 3 типа белка (коллагеновый, ретикулярный и эластичный), тогда как неорганический ECS костного минерала включает гидроксиапатит кальция в качестве основного компонента.ECS распространяются в нескольких тканях и органах, включая кортикальную и губчатую кость, хрящ, околосуставную ткань, сухожилия и фасцию. У контрольного человека белок ECS составляет 2,08 кг (т. Е. 1,0 кг в кортикальной кости, 0,24 кг в губчатой ​​кости, 0,18 кг в хряще, 0,14 кг в околосуставной ткани и 0,52 кг в сухожилиях и фасции), а в кости ECS содержание минералов составляет 2,84 кг (т. е. 2,2 кг в кортикальной кости, 0,50 кг в губчатой ​​кости, 0,045 кг в хряще, 0,037 кг в околосуставной ткани и 0.057 кг в сухожилиях и фасциях) (1). Предполагая, что отношение белка ECS к минералу кости (например, 2,08 / 2,84 = 0,732) относительно стабильно для разных субъектов, белковый компартмент ECS можно предсказать следующим образом:

\ [ECS {\,} белок {=} 0,732 {\ раз} кость {\,} минерал \]

(16)

Общая масса белка тела

Вставив уравнения 12 , 15 и 16 в уравнение 5 , массу TBPro можно рассчитать следующим образом:

\ begin {eqnarray *} && TBPro _ {(новая {\,} модель)} {=} (0.00259 {\ times} TBK-0,0104 {\ times} TBW) \\ && {+} (0,0112 {\ times} TBW {-} 0,000073 {\ times} TBK) {+} 0,732 \\ && {\ times} кость { \,} минерал {=} 0,00252 {\ times} TBK {+} 0,0008 {\ times} TBW \\ && {+} 0,732 {\ times} кость {\,} минерал \ end {eqnarray *}

(17) где TBPro, TBW и костный минерал выражены в кг, а TBK — в ммоль. Поскольку вклад TBW в уравнение 17 очень мал, всего 0,03 кг белка для 42 кг TBW у контрольного человека, модель прогнозирования TBPro можно упростить до следующего:

\ [TBPro _ {(new {\ ,} модель)} {=} 0.00252 {\ times} TBK {+} 0,732 {\ times} кость {\,} минерал \]

(18)

Экспериментальный подход

Субъекты выполнили экспресс-гамма-IVNA, подсчет всего тела 40 K, разведение меченной тритием водой и исследования DXA. Затем завершенные оценки были использованы для оценки массы и распределения TBPro в соответствии с моделью IVNA и новыми моделями.

Субъектов

Пул испытуемых состоял из здоровых взрослых и мужчин, больных СПИДом. Обоснование включения пациентов со СПИДом и потерей массы тела было двояким: это дало возможность изучить новую модель TBPro на клинических пациентах, а потеря массы тела могла показать ограничения новой модели TBPro, которые не проявляются у здоровых субъектов. с нормальной массой тела.

Этнически смешанные здоровые испытуемые были набраны в районах Нью-Йорка (больница Св. Луки-Рузвельта и больница Уинтропского университета) и Бостона (Исследовательский центр по проблемам старения по вопросам питания человека Министерства сельского хозяйства США Джин Майер). Каждый субъект в группе здоровых прошел анамнез, прошел физический осмотр и стандартные скрининговые исследования крови, чтобы исключить наличие основных заболеваний. Больных СПИДом мужчин набирали из числа пациентов с нарушениями питания и похудания, за которыми наблюдали врачи больницы Святого Луки-Рузвельта в Нью-Йорке.Пациенты находились амбулаторно, без лихорадки и соответствовали критериям Центров по контролю за заболеваниями в отношении СПИДа. Участники исследования подписали форму информированного согласия, которая была одобрена институциональными наблюдательными советами больницы Св. Луки-Рузвельта, больницы Уинтропского университета и Исследовательского центра по проблемам старения в области питания человека Министерства сельского хозяйства США имени Джин Майер. Некоторые данные о субъектах получены из наших более ранних несвязанных исследований состава тела (22, 23).

Измерения состава тела

Согласившихся субъектов изучали после ночного голодания.Масса тела измерялась с точностью до 0,1 кг (Weight Tronix, Нью-Йорк), а рост — с точностью до 0,5 см с использованием ростометра (Holtain, Crosswell, Великобритания).

Общий азот в организме был определен с помощью IVNA-гамма-теста в Брукхейвенской национальной лаборатории с точностью (CV) 2,7% (24). TBK был оценен в Брукхейвенской национальной лаборатории с использованием счетчика всего тела 40 K с технической погрешностью 2,4% (25). TBK было рассчитано как 40 K / 0,000118.

Объем разбавления меченной тритием водой в литрах был измерен в Брукхейвенской национальной лаборатории с точностью 1,5%. Затем объем разбавления трития был преобразован в массу TBW путем корректировки неводного водородообмена и плотности воды при 36 ° C (TBW = 3 H 2 объем разбавления O × 0,96 × 0,994) (26). Минерал костной ткани всего тела был количественно определен в 3 оценочных центрах с помощью DXA всего тела (Lunar DPX, Мэдисон, Висконсин). Расчетная точность для минерала кости составляет 1,28% (27).

Статистические методы

Результаты выражены как средние по группе ± стандартное отклонение, если не указано иное. Для описания взаимосвязи между TBPro от IVNA и TBPro, предсказанной новой моделью, был применен простой линейный регрессионный анализ. Средние различия между TBPro с помощью IVNA и TBPro, предсказанные с помощью новой модели среди 3 групп субъектов, были оценены на предмет статистической значимости с помощью дисперсионного анализа. P ≤ 0,05 считалось статистически значимым.В таблицах 1, и 3 была сделана поправка Бонферрони к уровню значимости. Различия в TBPro между IVNA и новой моделью были связаны со средним значением двух методов, как описано Bland и Altman (28) для оценки систематической ошибки. Статистические расчеты проводились с использованием Microsoft EXCEL (Редмонд, Вашингтон) и SPSS версии 10 для WINDOWS (SPSS Inc, Чикаго).

ТАБЛИЦА 1

Исходные характеристики и состав тела трех групп субъектов 1

10 71

0,51 2

. Здоровые женщины ( n = 183)
.
Здоровые мужчины ( n = 24)
.
Мужчины со СПИДом ( n = 84)
.
Возраст (лет) 50,3 ± 12,8 49,3 ± 17,6 39,7 ± 9,1
Масса тела (кг) 64,3 ± 7,9 2 65,5 ± 6,6 2
Высота (м) 1.64 ± 0,06 3 1,73 ± 0,09 1,75 ± 0,05
ИМТ (кг / м 2 ) 23,9 ± 2,8 23,7 ± 2,0 21,5 ± 2,1 21,5 ± 2,1
TBN (кг) 1,42 ± 0,15 3 1,77 ± 0,26 1,75 ± 0,19
35162

2485 ± 281 2485 ± 281 ± 591 3340 ± 396
TBW (кг) 31.7 ± 3,1 3 41,1 ± 6,2 41,2 ± 4,5
Минеральная кость (кг) 4 2,62 ± 0,42 3 2 ± 0,30
TBPro (кг) 8,9 ± 0,9 3 11,1 ± 1,6 10,9 ± 1,2
По IVNA 5 По новой модели 6 8.2 ± 0,9 3 11,0 ± 1,8 10,5 ± 1,1

0,05

1 1,72

± 0,9 3

. Здоровые женщины ( n = 183)
.
Здоровые мужчины ( n = 24)
.
Мужчины со СПИДом ( n = 84)
.
Возраст (лет) 50,3 ± 12,8 49,3 ± 17,6 39,7 ± 9,1
Масса тела (кг) 64.3 ± 7,9 2 71,3 ± 9,5 65,5 ± 6,6 2
Высота (м) 1,64 ± 0,06 3 1.64 ± 0,06 3 1,73
ИМТ (кг / м 2 ) 23,9 ± 2,8 23,7 ± 2,0 21,5 ± 2,1 3
TBN (кг) 1.77 ± 0,26 1,75 ± 0,19
TBK (ммоль) 2485 ± 281 3 3531 ± 591 3340 ± 396
TBW (кг) 3 41,1 ± 6,2 41,2 ± 4,5
Минеральная кость (кг) 4 2,62 ± 0,42 3 2,85 ± 0,570 902 2,85 ± 0,570

TBPro (кг) 8.9 ± 0,9 3 11,1 ± 1,6 10,9 ± 1,2
По IVNA 5
11,0 ± 1,8 10,5 ± 1,1

ТАБЛИЦА 1

Исходные характеристики и состав тела 3 групп субъектов 1

10 71

0,51 2

. Здоровые женщины ( n = 183)
.
Здоровые мужчины ( n = 24)
.
Мужчины со СПИДом ( n = 84)
.
Возраст (лет) 50,3 ± 12,8 49,3 ± 17,6 39,7 ± 9,1
Масса тела (кг) 64,3 ± 7,9 2 65,5 ± 6,6 2
Высота (м) 1.64 ± 0,06 3 1,73 ± 0,09 1,75 ± 0,05
ИМТ (кг / м 2 ) 23,9 ± 2,8 23,7 ± 2,0 21,5 ± 2,1 21,5 ± 2,1
TBN (кг) 1,42 ± 0,15 3 1,77 ± 0,26 1,75 ± 0,19
35162

2485 ± 281 2485 ± 281 ± 591 3340 ± 396
TBW (кг) 31.7 ± 3,1 3 41,1 ± 6,2 41,2 ± 4,5
Минеральная кость (кг) 4 2,62 ± 0,42 3 2 ± 0,30
TBPro (кг) 8,9 ± 0,9 3 11,1 ± 1,6 10,9 ± 1,2
По IVNA 5 По новой модели 6 8.2 ± 0,9 3 11,0 ± 1,8 10,5 ± 1,1

0,05

1 1,72

± 0,9 3

. Здоровые женщины ( n = 183)
.
Здоровые мужчины ( n = 24)
.
Мужчины со СПИДом ( n = 84)
.
Возраст (лет) 50,3 ± 12,8 49,3 ± 17,6 39,7 ± 9,1
Масса тела (кг) 64.3 ± 7,9 2 71,3 ± 9,5 65,5 ± 6,6 2
Высота (м) 1,64 ± 0,06 3 1.64 ± 0,06 3 1,73
ИМТ (кг / м 2 ) 23,9 ± 2,8 23,7 ± 2,0 21,5 ± 2,1 3
TBN (кг) 1.77 ± 0,26 1,75 ± 0,19
TBK (ммоль) 2485 ± 281 3 3531 ± 591 3340 ± 396
TBW (кг) 3 41,1 ± 6,2 41,2 ± 4,5
Минеральная кость (кг) 4 2,62 ± 0,42 3 2,85 ± 0,570 902 2,85 ± 0,570

TBPro (кг) 8.9 ± 0,9 3 11,1 ± 1,6 10,9 ± 1,2
По IVNA 5
11,0 ± 1,8 10,5 ± 1,1

РЕЗУЛЬТАТЫ

Характеристика предмета

Всего в исследовании участвовал 291 взрослый субъект (183 здоровых женщины, 24 здоровых мужчины и 84 мужчины со СПИДом) (таблица 1).Возраст здоровых женщин составлял от 23 до 81 года, по массе тела от 48,0 до 82,0 кг, по индексу массы тела (в кг / м 2 ) от 18,4 до 29,8. Возраст здоровых мужчин — от 25 до 78 лет, масса тела — от 57,6 до 89,1 кг, индекс массы тела — от 20,2 до 28,4. Мужчины, заболевшие СПИДом, были в возрасте от 22 до 62 лет, по массе тела от 46,6 до 77,2 кг, по индексу массы тела от 16,7 до 25,9.

Были достоверные различия между здоровыми женщинами и здоровыми мужчинами по всем параметрам ( P <0.01-0.001), кроме возраста и индекса массы тела (таблица 1). Мужчины со СПИДом весили в среднем на 5,8 ± 7,4 кг ( P = 0,009) меньше, чем здоровые мужчины. Не было значительных различий между двумя группами мужчин по TBN, TBK, TBW или минералу кости (Таблица 1; все P > 0,05).

Корреляция между TBPro и TBK

Были хорошие корреляции между TBPro (кг) при IVNA и TBK (ммоль) во всех 3 группах.

\ [Здоровые {\,} женщины: {\,} TBPro _ {(IVNA)} {=} 0.00250 {\ times} TBK {+} 2,79 \]

(19), где r = 0,76, P

\ [Здоровые {\,} мужчины: {\,} TBPro _ {(IVNA)} {=} 0,00240 {\ times} TBK {+} 2,63 \]

(20), где r = 0,89, P

\ [Мужчины {\,} с {\,} СПИДом: {\,} TBPro _ {(IVNA)} {=} 0,00250 {\ times} TBK {+} 2,56 \]

(21) где r = 0,85, P Наклоны и точки пересечения этих уравнений существенно не различались по результатам дисперсионного анализа и одного уравнения прогнозирования был рассчитан для всех испытуемых ( n = 291).

\ [TBPro _ {(IVNA)} {=} 0,00240 {\ times} TBK {+} 2,96 \]

(22), где r = 0,91, P Рисунок 1 ).

РИСУНОК 1.

Общий белок тела (TBPro), измеренный нейтронной активацией in vivo (IVNA), нанесенный на график относительно общего содержания калия в организме (TBK), измеренный для всего тела 40 Подсчет K: TBPro (IVNA) = 0,00240 × TBK + 2,96 ( r = 0,91, P <0,001, SEE = 0,62 кг). n = 291. SE коэффициента и точки пересечения равны 6.5 × 10 −5 и 0,19 соответственно.

РИСУНОК 1.

Общий белок тела (TBPro), измеренный нейтронной активацией in vivo (IVNA), нанесенный на график относительно общего содержания калия в организме (TBK), измеренный во всем теле 40 Подсчет K: TBPro (IVNA) = 0,00240 × TBK + 2,96 ( r = 0,91, P <0,001, SEE = 0,62 кг). n = 291. SE коэффициента и точки пересечения равны 6,5 × 10 -5 и 0,19 соответственно.

Общий белок тела

IVNA модель

Масса

TBPro, измеренная IVNA, составила 8.9 ± 0,9 кг у здоровых женщин, 11,1 ± 1,6 кг у здоровых мужчин и 10,9 ± 1,2 кг у мужчин, больных СПИДом (табл. 1).

Новая модель

Корреляция между TBPro по IVNA и новой моделью была от умеренной до высокой во всех 3 группах ( r = 0,80 для здоровых женщин, 0,90 для здоровых мужчин и 0,85 для мужчин со СПИДом; все P <0,001) . TBPro от IVNA также сильно коррелировал с оценками TBPro по новой модели, когда все субъекты были объединены в одну группу ( r = 0.92) ( Таблица 2 ). По сравнению с IVNA новая модель в среднем занижала TBPro на 7,6% для здоровых женщин, на 1,0% для здоровых мужчин и на 3,5% для мужчин со СПИДом (все P <0,001). Анализ Бланда-Альтмана показал, что различия между TBPro по IVNA и новой моделью существенно не коррелировали со средними оценками TBPro по двум моделям для здоровых женщин ( r = -0,06), здоровых мужчин ( r = — 0,30) и мужчин со СПИДом ( r = 0.15, все P > 0,05). Однако небольшая значительная погрешность между методами наблюдалась для всех объединенных субъектов (таблица 2).

ТАБЛИЦА 2

Сравнение общего белка тела (TBPro) с помощью нейтронно-активационного анализа in vivo (IVNA) и TBPro с помощью новой модели

Субъектная группа
.
Уравнения регрессии ИВНА по новой модели
.
Анализ Bland-Altman TBPro с помощью IVNA по сравнению с TBPro с помощью новой модели
.
. . x
.
SD
.
r
.
п.
.
Здоровые женщины TBPro (IVNA) = 0,766 × TBPro (новая модель) + 2,61; r = 0,80, P <0,001, SEE = 0,55 кг 0,69 0.60 −0,06 > 0,20
Здоровые мужчины TBPro (IVNA) = 0,785 × TBPro (новая модель) + 2,46; r = 0,90, P <0,001, SEE = 0,71 кг 0,10 0,80 −0,30 > 0,10
Мужчины со СПИДом TBPro (IVNA) = (новая модель) + 1,26; r = 0,85, P <0,001, SEE = 0.62 кг 0,40 0,63 0,15 > 0,10
Все испытуемые TBPro (IVNA) = 0,834 × TBPro (новая модель) + 2,07; r = 0,92, P <0,001, SEE = 0,59 кг 0,56 0,65 −0,23 <0,001
Предметная группа
.
Уравнения регрессии ИВНА по новой модели
.
Анализ Bland-Altman TBPro с помощью IVNA по сравнению с TBPro с помощью новой модели
.
. . x
.
SD
.
r
.
п.
.
Здоровые женщины TBPro (IVNA) = 0,766 × TBPro (новая модель) + 2.61; r = 0,80, P <0,001, SEE = 0,55 кг 0,69 0,60 −0,06 > 0,20
Здоровые мужчины TBPro (IVNA) = 0,75 новая модель) + 2.46; r = 0,90, P <0,001, SEE = 0,71 кг 0,10 0,80 −0,30 > 0,10
Мужчины со СПИДом TBPro (IVNA) = 0919 × TBPro (новая модель) + 1,26; r = 0,85, P <0,001, SEE = 0,62 кг 0,40 0,63 0,15 > 0,10
Все испытуемые TBPro (IVNA) = 0,834 модель) + 2.07; r = 0,92, P <0,001, SEE = 0,59 кг 0,56 0,65 −0,23 <0,001

ТАБЛИЦА 2

Сравнение общего белка тела (TBPro) нейтронами in vivo анализ (IVNA) и TBPro по новой модели

Тематическая группа
.
Уравнения регрессии ИВНА по новой модели
.
Анализ Bland-Altman TBPro с помощью IVNA по сравнению с TBPro с помощью новой модели
.
. . x
.
SD
.
r
.
п.
.
Здоровые женщины TBPro (IVNA) = 0.766 × TBPro (новая модель) + 2,61; r = 0,80, P <0,001, SEE = 0,55 кг 0,69 0,60 −0,06 > 0,20
Здоровые мужчины TBPro (IVNA) = 0,75 новая модель) + 2.46; r = 0,90, P <0,001, SEE = 0,71 кг 0,10 0,80 −0,30 > 0,10
Мужчины со СПИДом TBPro (IVNA) = 0919 × TBPro (новая модель) + 1,26; r = 0,85, P <0,001, SEE = 0,62 кг 0,40 0,63 0,15 > 0,10
Все испытуемые TBPro (IVNA) = 0,834 модель) + 2.07; r = 0,92, P <0,001, SEE = 0,59 кг 0,56 0,65 −0,23 <0,001
Предметная группа
.
Уравнения регрессии ИВНА по новой модели
.
Анализ Bland-Altman TBPro с помощью IVNA по сравнению с TBPro с помощью новой модели
.
. . x
.
SD
.
r
.
п.
.
Здоровые женщины TBPro (IVNA) = 0.766 × TBPro (новая модель) + 2,61; r = 0,80, P <0,001, SEE = 0,55 кг 0,69 0,60 −0,06 > 0,20
Здоровые мужчины TBPro (IVNA) = 0,75 новая модель) + 2.46; r = 0,90, P <0,001, SEE = 0,71 кг 0,10 0,80 −0,30 > 0,10
Мужчины со СПИДом TBPro (IVNA) = 0919 × TBPro (новая модель) + 1,26; r = 0,85, P <0,001, SEE = 0,62 кг 0,40 0,63 0,15 > 0,10
Все испытуемые TBPro (IVNA) = 0,834 модель) + 2.07; r = 0,92, P <0,001, SEE = 0,59 кг 0,56 0,65 −0,23 <0,001

Хотя новая модель TBPro, основанная на принципах клеточного уровня, дает оценки, хорошо согласующиеся с показателями IVNA, оценки систематически занижены, как отмечалось выше.Таким образом, уравнение регрессии может быть построено с использованием оценок TBPro из новой модели:

\ [TBPro _ {(IVNA)} {=} 0.834 {\ times} TBPro _ {(new \ model)} {+} 2.07 \]

( 23), где r = 0,92, P n = 291 ( Рисунок 2 ). Использование этого уравнения регрессии значительно снизило SEE до 0,59 кг с 0,86 кг, когда используются значения непосредственно из новой модели. Тем не менее, это уравнение регрессии получено эмпирическим путем без теоретической основы, и его не следует путать с уравнением 18 .

РИСУНОК 2.

Масса общего белка тела (TBPro), измеренная с помощью нейтронной активации in vivo (IVNA) и TBPro, предсказанная новой моделью (уравнение 18 ). Уравнение линии регрессии: TBPro (IVNA) = 0,834 × TBPro (новая модель) + 2,07 ( r = 0,92, P <0,001, SEE = 0,59 кг). n = 291. SE коэффициента и точки пересечения равны 0,020 и 0,20 соответственно. Линия идентичности показана на рисунке.

РИСУНОК 2.

Масса общего белка тела (TBPro), измеренная с помощью нейтронной активации in vivo (IVNA) и TBPro, предсказанная новой моделью (уравнение 18 ). Уравнение линии регрессии: TBPro (IVNA) = 0,834 × TBPro (новая модель) + 2,07 ( r = 0,92, P <0,001, SEE = 0,59 кг). n = 291. SE коэффициента и точки пересечения равны 0,020 и 0,20 соответственно. Линия идентичности показана на рисунке.

Распределение белков

Распределение белка рассчитывали согласно уравнениям 12 , 15 и 16 . Клеточный белок, белок ECF и белок ECS составляли 75-79%, ≈2% и 19-23% TBPro (новая модель) в 3 группах, соответственно (, таблица 3, ). По сравнению со здоровыми женщинами, у здоровых мужчин была более высокая фракция TBPro как клеточного белка и более низкая фракция как белок ECS (оба P <0.001). По сравнению с мужчинами, больными СПИДом, у здоровых мужчин также была более высокая доля TBPro как клеточного белка ( P <0,001) и более низкая доля белка ECS ( P <0,003).

ТАБЛИЦА 3

Фракционное распределение общего белка в организме на клеточном уровне 1

9021 0,02 0,021 ± 0,003

Белковый компартмент
.
Здоровые женщины ( n = 183)
.
Здоровые мужчины ( n = 25)
.
Мужчины со СПИДом ( n = 84)
.
Клеточная 0,747 ± 0,022 2 0,794 ± 0,017 0,779 ± 0,022 2
Внеклеточные твердые вещества 0,234 ± 0,022 2 0.190 ± 0,016 0,203 ± 0,021 3

9022 0,190 ± 0,016

Белковый компартмент
.
Здоровые женщины ( n = 183)
.
Здоровые мужчины ( n = 25)
.
Мужчины со СПИДом ( n = 84)
.
Сотовая связь 0,747 ± 0,022 2 0,794 ± 0.017 0,779 ± 0,022 2
Внеклеточная жидкость 0,021 ± 0,002 0,019 ± 0,002 0,021 ± 0,003
Внеклеточные твердые вещества 9015 0,25 0,203 ± 0,021 3

ТАБЛИЦА 3

Фракционное распределение общего белка тела на клеточном уровне 1

9021 0,02 0,021 ± 0,003

3

Белковый компартмент
.
Здоровые женщины ( n = 183)
.
Здоровые мужчины ( n = 25)
.
Мужчины со СПИДом ( n = 84)
.
Клеточный 0,747 ± 0,022 2 0,794 ± 0,017 0,779 ± 0,022 2
902 0,02 902 0,02 902 0,02 902 0,02002 0,021 ± 0,003
Внеклеточные твердые вещества 0,234 ± 0,022 2 0,190 ± 0,016 0,203 ± 0,021 3
906
.
Здоровые женщины ( n = 183)
.
Здоровые мужчины ( n = 25)
.
Мужчины со СПИДом ( n = 84)
.
Клеточная 0,747 ± 0,022 2 0,794 ± 0,017 0,779 ± 0,022 2
Внеклеточные твердые вещества 0,234 ± 0,022 2 0,190 ± 0,016 0,203 ± 0,021 3

923 DISCUSSION

Метод критериев IVNA

Поскольку «истинное» значение белка в организме невозможно измерить in vivo, для оценки менее точных методов необходим эталонный метод с высокой точностью.Применяемый эталонный метод TBPro в идеале должен соответствовать 2 критериям: метод должен избегать основных допущений и иметь максимальную точность. Из-за его уникальной роли как важного компонента белка оценка TBN с помощью IVNA использовалась в качестве хорошо подтвержденного критерия TBPro (5, 6).

Средняя ошибка измерения, связанная с моделью IVNA, может быть оценена для здоровых субъектов, принимая среднее значение TBN здоровых мужчин и женщин, как показано в таблице 1, и точность измерения, как указано в разделе «Субъекты и методы».Соответственно,

\ [{\ sigma} _ {TBPro} {=} 6,25 {\ times} 1,60 {\ times} 0,027 {=} 0,27 \ mathit {kg} \]

(24)

Распространенная ошибка измерения TBPro для здоровые испытуемые весили 0,27 кг. Поскольку IVNA не подходит для продольных исследований и для использования у детей и молодых женщин, модель IVNA может быть использована в качестве эталона в настоящем исследовании для оценки новой модели для прогнозирования TBPro.

Ассоциация TBK-TBPro

И калий, и белок в основном распределяются внутри внутриклеточного компартмента, поэтому TBK был использован Ellis et al (2) в качестве предиктора TBPro.Наши экспериментальные результаты подтвердили, что существует хорошая корреляция между TBPro и TBK для всех 3 групп. Наклоны и точки пересечения полученных эмпирических уравнений для TBPro по сравнению с TBK для здоровых женщин (0,00250 и 2,79), здоровых мужчин (0,00240 и 2,63) и мужчин со СПИДом (0,00250 и 2,56) были аналогичны наклону и пересечению уравнения Эллиса. для здоровых мужчин (0,00248 и 2,54). Более того, предполагая, что средняя минеральная ценность костной ткани для здоровых женщин и мужчин составляет 2,74 кг (таблица 1), наша производная модель (т.е. уравнение 18 ) принимает форму TBPro = 0.00252 × TBK + 2,00. Наклон и пересечение этой формулы, рассчитанные по новой модели, также аналогичны результатам Эллиса и др. Для мужчин (0,00248 и 2,54). Таким образом, эти наблюдения подтверждают формулу эмпирического прогноза Эллиса и др. Для мужчин (уравнение 2 ). Однако уравнение прогноза Эллиса и др. Для TBPro от TBK у женщин имеет больший наклон (0,00317) и меньшую точку пересечения (0,95), чем те, которые наблюдались в текущем исследовании. У нас нет объяснения этому расхождению.

Новая модель TBPro

Из-за отсутствия сильной теоретической основы для эмпирических формул прогнозирования TBK, в настоящем исследовании мы сосредоточили свое внимание на разработке новой модели TBPro, полученной как комбинация 3 отдельных белковых компартментов.Наши результаты подтверждают достоверность новой модели TBPro по сравнению с моделью критерия IVNA как для здоровых взрослых, так и для мужчин со СПИДом, хотя в целом модель дает несколько более низкие оценки TBPro.

Новая модель имеет 2 источника погрешности измерения, один из оценок TBK, а другой из минералов кости. Общую ошибку измерения можно оценить у наших здоровых субъектов, предположив средний состав тела мужчин и женщин, как показано в Таблице 1, и допуская точность измерения, как описано в Методах.{2} {=} 0,0386 {+} 0,0007 \\ && {=} 0,0393 \ и \ {\ sigma} _ {TBPro} {=} 0,20 кг \ end {eqnarray *}

(25)

Распространенная ошибка измерения новая модель весит 0,20 кг, что меньше, чем у модели критерия IVNA (0,27 кг). Этот расчет также показывает, что измерение TBK является основным источником ошибок измерения.

Новая модель TBPro имеет прочную физиологическую основу, и наши результаты показывают, что новую модель можно применять и у мужчин, больных СПИДом. Однако сомнительно, будет ли новая модель точной при применении в некоторых группах пациентов со значительными внутриклеточными и внеклеточными электролитными нарушениями (например, у пациентов без постоянной концентрации калия 152 ммоль / кг H 2 O в ICF и 4 ммоль / кг H 2 O в ECF).Таким образом, необходимы дальнейшие исследования для проверки новой модели у пациентов с различными острыми и хроническими заболеваниями. Кроме того, причина систематического занижения среднего TBPro по сравнению с IVNA требует дальнейшего изучения.

Важной характеристикой новой модели является то, что она обеспечивает оценку распределения белка между компартментами BCM, ECF и ECS. На клеточном уровне и BCM, и ECF содержат калий и белок. Таким образом, калий можно использовать в качестве предиктора белков BCM и ECF.Новая модель также рассматривает третий белковый отсек, белок ECS. И костный минерал, и белок являются основными составляющими ECS; таким образом, костный минерал, измеренный с помощью DXA, может использоваться в качестве предиктора белка ECS. Однако в настоящее время точность оценок распределения белка не может быть оценена, и нет опубликованных независимых оценок белка в клеточных компонентах, компонентах ECF и ECS. Таким образом, необходимы дальнейшие исследования, чтобы подтвердить наши оценки распределения белка.

Заключение

В настоящем исследовании мы разработали, а затем утвердили новый подход для оценки массы TBPro in vivo.Модель, сформулированная на основе ряда теоретических уравнений в сочетании с физиологическими и эмпирическими коэффициентами, обеспечивает оценки TBPro, аналогичные оценкам критериального метода IVNA. Наша новая модель, которая также дает оценку распределения белка, также может быть применима к пациентам со СПИДом. Необходимы дальнейшие валидационные исследования в популяциях, за которыми проводится длительный мониторинг, и у пациентов с различными острыми и хроническими заболеваниями.

Мы благодарим Национальные институты здравоохранения и Knoll Pharmaceuticals за поддержку этого исследования.

ZMW и SBH разработали исследование; ZMW и SH проанализировали данные; ZMW, SH, WS и SBH написали рукопись; и DPK, LW, JFA, MEN, SBH и RNP собрали данные. Ни один из авторов не имел никаких финансовых или личных интересов в какой-либо компании или организации, спонсирующей исследование, включая членство в консультативных советах.

ССЫЛКИ

1

Snyder

WS

,

Cook

MJ

,

Nasset

ES

,

Karhausen

LR

,

Howells

GP

000

.

Отчет рабочей группы по справочнику.

Оксфорд, Великобритания

:

Pergamon Press

,

1975

,2

Ellis

KJ

,

Yasumura

S

,

Vartsky

D

,

Vas0005

Vas0005

Общий азот в организме и здоровье и болезни: влияние возраста, веса, роста и пола

.

J Lab Clin Med

1982

;

99

:

917

26

.3

Эллис

КДж

.

Подсчет всего тела и нейтронно-активационный анализ

. В

Roche

AF

,

Heymsfield

SB

,

Lohman

TG

, ред.

Состав человеческого тела.

Champaign, IL

:

Human Kinetics

,

1996

:

45

62

.4

Kleiber

M

.

Огонь жизни.

Хантингтон, Нью-Йорк

:

Кригер

,

1975

:

60

93

.5

Каннингем

Дж

.

N × 6,25: распознавание двумерного выражения баланса белков у госпитализированных пациентов

.

Nutrition

1994

;

10

:

124

7

,6

Heymsfield

SB

,

Wang

ZM

,

Withers

RT

.

Многокомпонентные модели молекулярного уровня анализа состава тела

. В:

Roche

AF

,

Heymsfield

SB

,

Lohman

TG

, ред.

Состав человеческого тела.

Champaign, IL

:

Human Kinetics

,

1996

:

129

48

,7

Knight

GS

,

Beddoe

AH

,

Streat

ГЛ

.

Состав тел двух человеческих трупов по данным нейтронной активации и химического анализа

.

Am J Physiol

1986

;

250

:

E179

85

.8

Burkinshaw

L

,

Hill

GL

,

Morgan

DB

.

Оценка распределения белка в организме человека с помощью нейтронно-активационного анализа in vivo

. В:

Методы ядерной активации в науках о жизни 1978 г.

Вена

:

Международное агентство по атомной энергии

,

1979

,9

Cohn

SH

,

Vartsky

D

,

Yasumura

, и другие.

Компартментный состав тела на основе общего азота, калия и кальция

.

Am J Physiol

1980

;

239

:

E524

30

.10

Forbes

ГБ

.

Состав человеческого тела.

Нью-Йорк

:

Springer-Verlag

,

1987

.11

Wang

ZM

,

Visser

M

,

Ma

R

и др.

Масса скелетных мышц: оценка нейтронной активации и методы двухэнергетической рентгеновской абсорбциометрии

.

J Appl Physiol

1996

;

80

:

824

31

.12

Джеймс

HM

,

Dabek

JT

,

Chettle

DK

и др.

Клеточный азот всего тела и азот коллагена у здоровых и истощенных мужчин

.

Clin Sci

1984

;

67

:

73

82

.13

Fuller

NJ

,

Wells

JC

,

Elia

M

.

Оценка модели общей белковой массы тела на основе двухэнергетической рентгеновской абсорбциометрии: сравнение с эталонной четырехкомпонентной моделью

.

Br J Nutr

2001

;

86

:

45

52

.14

Beddoe

AH

,

Streat

SJ

,

Hill

GL

,

Knight

GS

.

Новые подходы к клинической оценке безжировых тканей

. В:

Roche

AF

, ed.

Оценка состава тела у молодежи и взрослых.

Колумбус, Огайо

:

Ross Laboratories

,

1985

:

65

72

.15

Ван

ZM

,

Пирсон

RN

Jr

Heymsfield

Пятиуровневая модель: новый подход к организации исследования состава тела

.

Am J Clin Nutr

1992

;

56

:

19

28

,16

Мур

FD

,

Олесен

KH

,

McMurray

JD

,

Parker

HV4000

HV4 Бойден

CM

.

Масса клетки тела и поддерживающая среда.

Филадельфия

:

WB Saunders

,

1963

.17

Wang

ZM

,

Deurenberg

P

,

Wang

W

bellner

000

0004 Pietg ,

Хеймсфилд

SB

.

Гидратация обезжиренной массы тела: новый подход к физиологическому моделированию

.

Am J Physiol

1999

;

276

:

E995

1003

.18

Wang

ZM

,

Pi-Sunyer

FX

,

Kotler

DP

и др.

Многокомпонентные методы: оценка новых и традиционных моделей минералов мягких тканей с помощью нейтронно-активационного анализа in vivo

.

Am J Clin Nutr

2002

;

76

:

968

74

.19

Alberts

B

,

Bray

D

,

Lewis

J

,

Raff

M

,

Roberts

K

,

Watson

.

Молекулярная биология клетки.

3-е изд.

Нью-Йорк

:

Garland Publishing, Inc

,

1994

.20

Maffy

RH

.

Жидкости организма: объем, состав и физическая химия

.В:

Brenner

BM

,

Rector

FC

, ред.

Почка.

Том

1

.

Филадельфия

:

WB Saunders

,

1976

:

65

103

,21

Fomon

SJ

,

Haschke

FH

,

000

000

000 Ziegler EH .

Состав тела контрольных детей от рождения до 10 лет

.

Am J Clin Nutr

1982

;

35

:

1169

75

.22

Economos

CD

,

Nelson

ME

,

Fiatarone Singh

MA

и др.

Измерения минералов в костях: сравнение активации запаздывающих гамма-нейтронов, двухэнергетической рентгеновской абсорбциометрии и прямого химического анализа

.

Osteoporoa Int

1999

;

10

:

200

6

.23

Алоя

JF

,

Vaswani

A

,

Михаил

M

,

Flaster

ER

.

Состав тела по данным двухэнергетической рентгеновской абсорбциометрии в черном цвете по сравнению с белыми женщинами

.

Osteoporos Int

1999

;

10

:

114

9

.24

Дилманиан

FA

,

Weber

DA

,

Ясумура

S

и др.

Характеристики систем активации запаздывающих и мгновенных гамма-нейтронов в Брукхейвенской национальной лаборатории

. В:

Yasumura

S

,

Harrison

JE

,

McNeill

KG

,

Woodhead

AD

,

Dilmanian

FA

, ред. В

исследованиях состава тела в естественных условиях.

Нью-Йорк

:

Пленум Пресс

,

1990

:

309

15

.25

Gallagher

D

,

Belmonte

D

,

Deurenberg

P

и др.

Измерение массы органов и тканей позволяет моделировать РЗЭ и метаболически активную массу ткани

.

Am J Physiol

1998

;

275

:

E249

58

.26

Schoeller

DA

.

Гидрометрия

. В:

Roche

AF

,

Heymsfield

SB

,

Loman

EG

, ред.

Состав человеческого тела.

Champaign, IL

:

Human Kinetics

,

1996

:

25

43

,27

Russel-Aulet

M

,

Wang

J

,

000

Thornton Colt

EWD

,

Pierson

RN

Jr.

Минеральная плотность и масса костей по данным двухфотонной абсорбциометрии всего тела у нормальных мужчин европеоидной расы и азиатского происхождения

.

J Bone Miner Res

1991

;

10

:

1009

13

.28

Bland

JM

,

Altman

DG

.

Статистические методы оценки соответствия между двумя методами клинических измерений

.

Ланцет

1986

;

1

:

307

10

.

© 2003 Американское общество клинического питания

Информация и факты о коже | National Geographic

Не все органы тела внутренние, как мозг или сердце.Есть один, который мы носим снаружи. Кожа — наш самый большой орган: взрослые люди несут около 8 фунтов (3,6 кг) и 22 квадратных фута (2 квадратных метра). Это мясистое покрытие делает гораздо больше, чем просто заставляет нас выглядеть презентабельно. Фактически, без этого мы буквально испарились бы.

Кожа действует как водонепроницаемый, изолирующий экран, защищая тело от экстремальных температур, разрушающего солнечного света и вредных химикатов. Он также выделяет антибактериальные вещества, предотвращающие инфекцию, и производит витамин D для преобразования кальция в здоровые кости.Кроме того, кожа — это огромный сенсор, наполненный нервами, который поддерживает связь мозга с внешним миром. В то же время кожа позволяет нам свободно двигаться, являясь удивительно универсальным органом.

Как он защищает тело

Кожа состоит из трех слоев. Самый внешний — это эпидермис. Он состоит в основном из клеток, называемых кератиноцитами, состоящих из прочного протеина кератина (также материала волос и ногтей). Кератиноциты образуют несколько слоев, которые постоянно растут наружу, поскольку внешние клетки отмирают и отслаиваются.Вновь созданным клеткам требуется около пяти недель, чтобы добраться до поверхности. Это покрытие отмершей кожи известно как роговой слой, или роговой слой, и его толщина значительно варьируется: на подошвах ног он более чем в десять раз толще, чем вокруг глаз. В эпидермисе находятся защитные клетки Лангерганса, которые предупреждают иммунную систему организма о вирусах и других инфекционных агентах.

Человеческое тело каждый день совершает удивительные подвиги, от отправки сигналов, летящих через мозг на высокой скорости, до распределения кислорода на 1 000 миль (1 600 километров) по дыхательным путям.

Эпидермис связан с более глубоким слоем кожи под ним, известным как дерма, который придает органу прочность и эластичность благодаря волокнам коллагена и эластина. Здесь кровеносные сосуды помогают регулировать температуру тела, увеличивая приток крови к коже, чтобы позволить теплу уйти, или ограничивая кровоток, когда холодно. Сеть нервных волокон и рецепторов улавливает такие ощущения, как прикосновение, температуру и боль, передавая их в мозг.

В дерме находятся волосяные фолликулы и железы с протоками, которые проходят через кожу.Потовые железы понижают внутреннюю температуру через потоотделение, избавляя организм от отработанных жидкостей, мочевины и лактата. Апокриновые железы, которые развиваются в период полового созревания, производят ароматный пот, связанный с половым влечением, который также может вызывать запах тела, особенно в области подмышек. Сальные железы выделяют жироподобный кожный жир для смазывания волос и кожи.

Основной слой кожи — это подкожный слой, который включает в себя слой жира, который используется в качестве запаса топлива на случай нехватки пищи. Он также работает как изоляция и защищает нас от ударов и падений.

Цвет кожи

Цвет кожи обусловлен меланином, пигментом, вырабатываемым в эпидермисе, чтобы защитить нас от потенциально вызывающих рак ультрафиолетовых (УФ) лучей. Темнокожие люди производят более многочисленные и более темные частицы меланина. Люди с самым темным цветом лица родом из тропических регионов, особенно тех, в которых мало густых лесов.

Светлая кожа — это приспособление, которое встречается у людей из северных широт, где солнечные лучи относительно слабы. Здесь преимущества темной кожи перевешиваются необходимостью укрепляющего кости витамина D, вырабатываемого под воздействием ультрафиолетовых лучей.Но более жаркая и солнечная среда может привести к серьезному повреждению кожи. Австралия, где большинство населения имеет североевропейское происхождение, имеет самый высокий в мире уровень заболеваемости раком кожи, составляя более 80 процентов всех случаев рака, диагностируемых здесь каждый год.

Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

Пожалуйста, соблюдайте авторские права.Несанкционированное использование запрещено.

Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

1/11

1/11

Мужчина стоит на фоне 21 квадратного фута (2 квадратных метра) заменителя кожи, такого количества кожи, которое покрывает средний взрослый человек. Созданный из коллагена коровьего сухожилия, акульего хряща и силикона, этот заменитель кожи, Integra, помогает хирургам закрывать ожоговые раны до тех пор, пока не вырастет новая кожа.

Skin Substitute

Силуэт мужчины стоит позади 21 квадратного фута (2 квадратных метров) кожного заменителя, количество кожной оболочки среднего взрослого человека.Созданный из коллагена коровьего сухожилия, акульего хряща и силикона, этот заменитель кожи, Integra, помогает хирургам закрывать ожоговые раны до тех пор, пока не вырастет новая кожа.

Фотография Сары Лин

Масса тела — Bioblast

Срок Аббревиатура Описание
Пороговые значения BME Пороговые значения BME Ожирение определяется как заболевание, связанное с избытком жира в организме по сравнению с нормальным здоровым состоянием. Пороговые значения для избыточной массы тела, BME, пороговые значения , определяют критические значения для недостаточной массы тела (-0.1 и -0,2), избыточный вес (0,2) и ожирение различной степени (0,4, 0,6, 0,8 и выше). Границы BME калибруются точками пересечения BME с установленными границами BMI.
Избыток телесного жира BFE В здоровой контрольной популяции (HRP) отсутствует избыток телесного жира , BFE, и доля избыточного телесного жира в HRP выражается — по определению — относительно эталонная масса тела M ° на любой заданной высоте. Важно отметить, что избыток жира в организме, BFE, и избыток массы тела, BME, линейно связаны, чего нельзя сказать об индексе массы тела, BMI.
Масса тела м [кг]; M [кг · x -1 ] Масса тела , M — это масса (килограмм [кг]) человека (объекта) [x], выраженная в единицах [кг / Икс]. В то время как вес тела изменяется в зависимости от гравитационной силы (вы невесомы в невесомости; ваш плавающий вес в воде отличается от вашего веса в воздухе), ваша масса не зависит от силы тяжести и одинакова в воздухе и в воде. .
Избыточная масса тела BME Избыточная масса тела , BME, является индексом ожирения и, таким образом, BME является показателем образа жизни. BME — это мера того, насколько ваша фактическая масса тела, M [кг / x], отклоняется от M ° [кг / x], что является исходной массой тела [кг] на человека [x] без избыточного жира в здоровой контрольной популяции, HRP. Сбалансированный BME составляет BME ° = 0,0 с шириной диапазона -0,1 в сторону уменьшения веса и +0.2 в сторону лишнего веса. BME линейно связан с избытком жира в организме.
Индекс массы тела ИМТ Индекс массы тела , ИМТ, представляет собой отношение массы тела к росту в квадрате (ИМТ = M · H -2 ), рекомендованное ВОЗ как общий показатель недостаточного веса (ИМТ <18,5 кг · м -2 ), избыточного веса (ИМТ> 25 кг · м -2 ) и ожирения (ИМТ> 30 кг · м -2 ). Киз и др. (1972; см. 2014) подчеркнули, что «главным критерием должна быть относительная независимость индекса от роста».Именно зависимость ИМТ от роста — от детей до взрослых, от женщин до мужчин, от кавказцев до азиатов — требует корректировки пороговых значений ИМТ. Этот недостаток устраняется за счет превышения массы тела по сравнению со здоровым контрольным населением.
Коморбидность Сопутствующие заболевания часто встречаются при раннем старении, вызванном ожирением. Это предотвратимые неинфекционные заболевания, тесно связанные с ожирением. Во многих исследованиях причина и следствие в последовательности появления сопутствующих заболеваний остаются неуловимыми.Хронические дегенеративные заболевания обычно вызваны ожирением. Поиск связи между ожирением и этиологией различных предотвратимых заболеваний привел к гипотезе о том, что митохондриальная дисфункция является общим механизмом, обобщенным термином «митохондриальное ожирение».
Здоровая эталонная популяция HRP Здоровая эталонная популяция , HRP, устанавливает базовый уровень для связи между массой тела и ростом у здоровых людей с нулевым избыточным или недостаточным весом, обеспечивая эталон для оценки отклонений в сторону недостаточной массы тела или избыточный вес и ожирение.Стандарты роста детей ВОЗ (ВОЗ-CGS) по росту и массе тела относятся к здоровым девочкам и мальчикам из Бразилии, Ганы, Индии, Норвегии, Омана и США. Комитет по биологическим справочникам собрал данные о росте и массе тела здоровых мужчин от младенчества до старости (США), опубликованные до появления эпидемии фаст-фуда и безалкогольных напитков. Различают четыре аллометрические фазы с четкими аллометрическими показателями. На высоте более 1,26 м / x показатель аллометрии равен 2,9, он равен у женщин и мужчин и значительно отличается от показателя степени 2.0 участвует в индексе массы тела, ИМТ [кг / м 2 ].
Рост человека h [м]; H [м · x -1 ] Высота человека , h , дана в единицах СИ в метрах [м]. Люди — это счетные объекты, а символ и единица количества объектов — N [x]. Средняя высота N объектов составляет, H = h / N [м / x], где h — высота всех N объектов, измеренных друг над другом.Следовательно, рост человека выражается в единицах [м · x -1 ] (сравните массу тела [кг · x -1 ]). Без дополнительного идентификатора H считается ростом человека стоя, измеренным без обуви, украшений для волос и тяжелой верхней одежды.
Длина л [м] Длина л — базовая величина СИ с базовой единицей СИ метр м. Величины, полученные из длины, представляют собой площадь A 2 ] и объем V 3 ].Длина — это обширная величина, которая аддитивно увеличивается с количеством объектов. Термин «высота» h используется для обозначения длины в случаях вертикального положения (см. Рост человека). Длина объекта, L U X [м · x -1 ] — длина на единицу-объект U X , в отличие от длины системы , который может содержать один или несколько объектов, таких как длина трубопровода, собранная из числа N X отдельных труб.Длина — это величина, связанная с непосредственным чувственным, практическим опытом, что выражается в терминах, связанных с длиной: длинный / короткий (рост: высокий / маленький). Такие термины, как «длинное / короткое расстояние» затем используются по аналогии в контексте более абстрактного количества времени (долгая / короткая продолжительность).
Лекарства от ожирения Биоактивные соединения митобиоза — это лекарства и нутрицевтики с более или менее воспроизводимыми положительными эффектами при лечении различных предотвратимых дегенеративных заболеваний, связанных с сопутствующими заболеваниями, связанными с ожирением, которые характеризуются общими механизмами действия, направленными на митохондрии.
Ожирение Ожирение — это заболевание, возникающее в результате чрезмерного накопления жира в организме. При обычном ожирении (несиндромальном ожирении) избыточный жир в организме возникает из-за ожирения, связанного с отсутствием физических упражнений («кушетка») и избытком калорийности пищи («картофель»), вызывая несколько сопутствующих заболеваний, которые характеризуются как предотвратимые, неизлечимые. передающиеся заболевания. Устойчивый избыток жира в организме, связанный с дефицитом физической активности, вызывает эффект подъема тяжестей, увеличивая мышечную массу с уменьшением митохондриальной емкости.Таким образом, избыток жира в организме коррелирует с избытком массы тела до критической стадии саркопении, вызванной ожирением, когда потеря мышечной массы приводит к дальнейшему ухудшению физической работоспособности, особенно в пожилом возрасте.
VO2max V O 2 max ; V O 2 max / M Максимальное потребление кислорода , V O 2 max — это показатель кардиореспираторной пригодности, измеренный спироэргометрией на человеческих и животных организмах, способных к контролируемое выполнение физических упражнений на беговой дорожке или велоэргометре. V O 2 max — максимальное дыхание организма, выраженное как объем O 2 при стандартном расходе кислорода в единицу времени на отдельный объект [мл.мин -1 .x -1 ]. Если нормировано на массу тела отдельного объекта, M [кг.x -1 ], максимальное удельное потребление кислорода по массе, V O 2 max / M , выражается в единицах [мл .min -1 .kg -1 ].

Какой самый простой способ точно взвесить собственную голову? Я пробовал как лежать на весах в ванной, так и вытеснять воду, но не смог добиться стабильного результата | Примечания и запросы

СПЕКУЛЯТИВНАЯ НАУКА

Какой самый простой способ точно взвесить собственную голову? Я пробовал как лежать на весах в ванной, так и вытеснять воду, но не смог добиться стабильного результата

Сэм, Лондон

  • Вы можете сделать это примерно следующим способом: если вы предположите, что средняя плотность тканей и костей в вашей голове такая же, как и в остальной части вашего тела (в целом), то все, что вам нужно сделать, это Определите объем головы и объем остального тела, а затем умножьте соотношение этих двух на общую массу тела.Чтобы определить объем головы, наполните ванну до края и осторожно погрузитесь в нее полностью — включая голову. Соберите воду, стекающую по ободку, и измерьте ее объем. Это объем всего вашего тела. Затем повторите упражнение, но на этот раз держите голову над водой. Снова измерьте перелив и вычтите его из объема перелива в предыдущем случае. Оставшееся количество равно объему вашей головы. Теперь возьмите отношение объема вашей головы к объему всего вашего тела.Умножьте свой общий вес на это число. Результат — вес вашей головы. Вуаля!

    Стив Дентон, Лондон, Великобритания

  • «Самый простой» способ — попросить кого-нибудь отрезать вам голову от шеи в заранее подготовленном месте (например, ровно на 10 см ниже основания мочки уха) и затем положить вашу голову на шкала. После этого ваш помощник сможет определить вес с минимальными усилиями. Является ли это «лучшим» способом, зависит от вашей точки зрения.

    Джо, Манчестер Англия

  • Посмотрите здесь:
    http://www.halfbakery.com/idea/Weigh_20your_20own_20head

    Matt, Брайтон, Великобритания

  • Извините, Сомдомит, вы ошибаетесь: мой метод НЕ предполагает, что ваше тело имеет ту же среднюю плотность, что и вода (хотя это довольно близко, так как ваше тело в основном состоит из воды). Он полагается только на соотношение объема вашей головы к объему всего вашего тела и умножает его на вес вашего тела, а не на вес вытесненной воды.

    Стив Дентон, Лондон, Великобритания

  • Я хотел бы знать причины вашего желания, чтобы точно измерить вес собственной головы: пожалуйста, просветите нас! Вы, кажется, приложили много усилий, чтобы убедиться в этом, и я согласен с одним из последних ответов: наиболее точным способом было бы организовать извлечение и раздельное взвешивание: но есть две проблемы с этим: во-первых, как бы вы анатомически определяете свою «голову»? и быть уверенным в отсутствии включения шеи? (Здесь я вижу что-то вроде сцены из Венецианского купца)
    Во-вторых, существует проблема потерь, поскольку отделение головы от тела приведет к потере крови и спинномозговой жидкости: поэтому я предлагаю усовершенствовать последний план: прежде чем приступить к удалению головы, заморозьте себя.Это позволит очень точно удалить головку без потери содержимого.

    C Маршалл, Уорик, Великобритания

  • Если бы вы могли отрезать его, чтобы взвесить, результат был бы только приблизительным, так как он зависел бы от места пореза на шее, а также от количества кровопотери.
    Не теряйте время, ломая голову, просто посетите местного гробовщика, позаимствуйте голову умершего и взвесьте ее — результат будет достаточно близок.

    Bruiser, Лондон, Великобритания

  • Установите ведро, доверху заполненное водой, так чтобы оно находилось в сборной чаше.Погрузите голову шею глубоко в ведро, затем взвесьте воду, которая вылилась в чашу. Добавьте 10%, и результат будет приблизительно равен массе вашей головы. Это связано с тем, что плотность человеческого тела примерно на 10% выше. чем вода и причина, по которой мы не плаваем в ней.

    Len, Лестер Англия

Добавьте свой ответ

Радиоактивны ли наши тела?

квартал

Радиоактивны ли наши тела от природы?

А

Да, наши тела по природе радиоактивны, потому что мы едим, пьем и вдыхаем радиоактивные вещества, которые естественным образом присутствуют в окружающей среде.Эти вещества всасываются нашим телом в наши ткани, органы и кости и постоянно пополняются при приеме внутрь и вдыхании.

Из радионуклидов, присутствующих в нашем организме, средний человек в Соединенных Штатах получает эффективную дозу около 0,3 мЗв каждый год. Это примерно одна десятая (или 10 процентов) дозы 3,1 мЗв, которую средний человек в США с массой тела 70 кг получает каждый год из всех источников естественного радиационного фона (не включая медицинские источники). Для женщин и детей доза меньше, примерно пропорционально их меньшему телу.

Дополнительная информация доступна в Отчете 160 Национального совета по радиационной защите и измерениям (NCRP), «Воздействие ионизирующего излучения на население США». Круговая диаграмма в этом отчете показывает вклад дозы от различных источников естественного фонового излучения, а вклад от нашего собственного тела можно определить, сложив дозу от калия-40, тория и урана и продуктов их распада (более подробно обсуждаемых ниже ).

квартал

Сколько радиации испускает человек?

А

У всех нас в организме есть ряд естественных радионуклидов.Главный из них, который производит проникающее гамма-излучение, которое может выходить из организма, — это радиоактивный изотоп калия, называемый калием-40. Этот радионуклид существует с момента рождения Земли и присутствует в виде крошечной доли всего калия в природе.

Калий-40 ( 40 K) является основным источником излучения человеческого тела по двум причинам. Во-первых, концентрация 40 К в организме довольно высока. Калий содержится во многих пищевых продуктах, которые мы едим, и является критически важным элементом для правильного функционирования человеческого организма; он присутствует практически во всех тканях тела.Количество радиоактивного изотопа 40 K в человеке весом 70 кг составляет около 5 000 Бк, что соответствует 5 000 атомов, подвергающихся радиоактивному распаду каждую секунду.

Во-вторых, 40 K испускает гамма-лучи в чуть более чем 10 процентах своих распадов, и большая часть этих гамма-лучей покидает тело. Гамма-излучение излучается примерно при одном из каждых 10 распадов при 40 K, что означает, что каждую секунду генерируется около 500 гамма-лучей. Они будут двигаться во всех направлениях, некоторые из них будут ослабляться в теле, а мощность дозы от этих гамма-лучей за пределами тела человека будет представлять очень небольшую часть нормальной мощности фоновой дозы от всех естественных источников вне тела.

Если вес человека выше среднего, мощность дозы вне тела этого человека будет выше, чем доза вне тела человека с меньшим весом. Однако в обоих случаях мощность дозы будет чрезвычайно мала по сравнению с нормальной мощностью дозы фона. Более тяжелый человек получит большую внутреннюю дозу, потому что распад 40 K производит другое слабопроникающее излучение (бета-излучение), которое откладывает свою энергию внутри тела. Однако доза для более тяжелого индивидуума не будет существенно отличаться от дозы для более легкого человека, потому что энергия, вложенная на единицу массы тела, является определяющим дозу фактором, и она будет примерно одинаковой для обоих индивидуумов.

В организме человека много других радионуклидов, но они либо присутствуют на более низких уровнях, чем 40 K (например, 238 U, 232 Th и продукты их распада), либо они не излучают гамма-излучения. лучи, которые могут покинуть тело (например, 14 C и 87 Rb). Радон (и продукты его распада) не является значительным источником радиации от человека, потому что он присутствует в организме в очень низких количествах.

Есть еще один очень незначительный механизм, посредством которого человеческое тело действует как источник излучения: некоторые из гамма-лучей, испускаемых радионуклидами в окружающей среде, взаимодействуют с атомами в наших телах посредством так называемого фотоэлектрического эффекта.В результате эти атомы испускают рентгеновские лучи.

квартал

Сколько 40 K и 14 C содержится в типичном человеческом теле?

А

Содержание калия-40 в организме может быть получено из его естественного содержания 0,0117 процента калия и расчета удельной активности природного калия (30,5 Бк г -1 ) с использованием периода полураспада (1,28 x 10 9 лет) . Содержание калия в организме составляет 0,2 процента, поэтому для человека весом 70 кг количество 40 К будет около 4.26 кБк. Содержание углерода-14 в организме основано на том факте, что один атом углерода 14 существует в природе на каждые 1 000 000 000 000 12 атомов углерода в живом материале. Используя период полураспада 5730 лет, можно получить удельную активность углерода 0,19 Бк / г -1 . Поскольку углерод составляет 23 процента массы тела, содержание в теле 14 C для человека весом 70 кг будет около 3,08 кБк.

квартал

Сколько 210 Po и 210 Pb содержится в типичном человеческом организме?

А

Согласно отчету 1982 года Научного комитета ООН по действию атомной радиации (НКДАР ООН) «Ионизирующая радиация: источники и биологические эффекты», 70 процентов содержания 210 Pb в организме находится в скелете.В отчете НКДАР ООН типичная концентрация 210 Pb в скелете оценивается в 3 Бк / кг -1 , что соответствует общей активности скелета в 15 Бк для человека весом 70 кг. Остальные 30 процентов 210 Pb в организме, 6,4 Бк, будут более или менее равномерно распределены по мягким тканям. Таким образом, общее количество 210 Pb в теле составляет 21,4 Бк.

В отчете НКДАР ООН предполагается, что концентрация 210 Po в скелете составляет 80 процентов от концентрации 210 Pb.В отчете НКДАР ООН установлено, что концентрация 210 Po в мягких тканях составляет 2,4 Бк / кг -1 , что соответствует общей активности в скелете 210 Po, равной 12 Бк для человека весом 70 кг. В мягких тканях отчет НКДАР ООН предполагает соотношение один к одному между 210 Po и 210 Pb. Следовательно, активность Po 210 в мягких тканях будет 6,4 Бк. Общее количество 210 Po в теле составит 18,4 Бк.

Ожидается, что уровни 210 Po и 210 Pb будут ниже у женщин, чем у мужчин, и ниже у детей, чем у взрослых.У курильщиков концентрация выше, чем у некурящих.

квартал

Можете ли вы измерить количество радиации в вашем теле?

А

Излучение можно измерить с помощью чувствительных детекторов в счетчике всего тела. Эти детекторы могут измерять гамма-лучи, испускаемые радиоактивными материалами, находящимися внутри или на теле. Различные радиоактивные материалы будут испускать гамма-лучи разной энергии, что является одним из методов идентификации материала. Другие типы радиоактивного распада (бета и альфа) не могут быть обнаружены таким способом, но, к счастью, их часто сопровождают гамма-лучи, поэтому большинство из них можно обнаружить.

Приборы очень чувствительны, поэтому пределы обнаружения намного ниже уровней, имеющих значение для здоровья. Например, счетчик всего тела может легко измерить количество 40 K, которое встречается в природе (0,0117 процента всего калия) у каждого человека.

квартал

Какой метод лучше всего подходит для измерения 226 Ra и 228 Ra в теле?

А

Ни 226 Ra, ни 228 Ra нельзя легко измерить непосредственно путем подсчета всего тела, потому что ни один из них не является сильным излучателем гамма-излучения.Однако у обоих есть сильные гамма-излучатели среди продуктов распада, которые легко измерить путем подсчета всего тела.

Для 226 Ra продуктами распада, излучающими гамма-излучение, являются 214 Pb и 214 Bi, последний из которых излучает гамма-лучи с энергиями 0,609, 1,12 и 1,76 МэВ. Гамма-излучение с энергией 1,76 МэВ, поскольку оно выше по энергии, чем гамма-излучение с энергией 1,46 МэВ естественного происхождения 40 K, обычно используется для счета всего тела. По этим гамма-излучению подсчет всего тела может определить содержание в организме 214 Pb / 214 Bi.Чтобы определить содержание в теле 226 Ra, необходимо сделать некоторые измерения или предположения, чтобы определить удержание 222 Rn (первый продукт распада 226 Ra и родительский продукт 214 Pb / 214 Би) телом. Это можно сделать, измерив 222 Rn на выдохе, но этот метод не всегда доступен. При долгосрочном наблюдении за рабочими, работающими с радием, среднее долгосрочное удержание 222 Rn составило 37 процентов, но этот фактор может быть другим для недавних воздействий (Toohey et al.1983 г.).

Для 228 Ra первым продуктом распада является 228 Ac, который испускает гамма-лучи с энергией около 0,9 МэВ и может быть измерен напрямую; поскольку период полураспада 228 Ac составляет всего 6,15 часа, можно предположить, что он находится в равновесии с 228 Ra. Другой член цепочки распадов 228 Ra — это 208 Tl, который излучает сильный гамма-луч с энергией 2,62 МэВ, и его относительное равновесие с 228 Ra может быть определено путем сравнения измеренных активностей 208 Tl и 228 Ас in vivo.Счетчики всего тела исследовательского качества, такие как тот, что в Аргоннской национальной лаборатории-Восток, который был специально разработан для обнаружения 226 Ra и 228 Ra у бывших рабочих, работающих с радием, имеют пределы обнаружения около 100 Бк из 214 Bi или 228 Ас. Коммерческий счетчик всего тела будет иметь пределы обнаружения в несколько раз выше из-за более высоких фоновых уровней.

Следует отметить, что типичные поступления в окружающую среду составляют 226 Ra и 228 Ra, например, из скважинных вод, превышающих U.Стандарт Агентства по охране окружающей среды (EPA) для питьевой воды (185 Бк / л -1 для каждого радионуклида) вряд ли превысит пределы обнаружения счетчика всего тела, а уровни в помещении 222 Rn на Пределы EPA (сотни Бк / л -1 воздуха) серьезно помешают измерению 226 Ra с использованием 214 Bi.

квартал

Мне сделали анализ волос, и результаты показали, что в моих волосах высокий уровень урана.Что могло вызвать такой результат?

А

Уран — это встречающийся в природе тяжелый металлический элемент, который встречается практически везде в природе — в горных породах, почве, растениях и наших телах. В среднем человек ежедневно потребляет около 2 мкг (около 1/15 000 унции) урана с пищей и водой, но только очень небольшая часть — порядка 1-2 процентов — всасывается в организм. Таким образом, почти весь уран, который мы глотаем, никогда не всасывается, а выводится с калом.

Из небольшой фракции проглоченного урана, которая всасывается через кишечник, большая часть быстро выводится с мочой, и лишь небольшое количество выводится с волосами.Это совершенно нормально. Волосы разных людей — или даже одного и того же человека — будут содержать разное количество урана, в зависимости от того, сколько его содержится в воде и пище, которые люди пьют и едят. У некоторых людей в волосах может быть в десять или даже сотни раз больше урана, чем у других.

Отметим также, что анализ урана в волосах не является ни общепринятым, ни надежным методом определения содержания урана в организме. Уран является тяжелым металлом и выделяется с волосами и ногтями, но анализ волос на уран допускает чрезвычайно высокие ошибки, потому что анализы также измеряют уран, который обычно содержится в шампунях, мыле, прическах для волос, красителях и средствах для ухода за волосами различных типов.Более того, поскольку уран повсеместно присутствует в окружающей среде, образец волос должен быть тщательно получен, обработан, упакован и отправлен под строгим контролем, чтобы гарантировать, что он не будет загрязнен в результате контакта с материалами, содержащими уран окружающей среды, которые могут быть перенесены в окружающую среду. образец волос.

Ошибочно завышенные результаты также могут быть получены, если аналитические процедуры не контролируются жестко и не выполняются с особой тщательностью. Контроль включает соответствующую промывку образца для удаления возможного поверхностного урана и использование специальных сертифицированных сверхчистых реагентов.Лабораторное оборудование также не должно содержать урана; уран может выщелачиваться из стеклянной посуды и загрязнять образец, что приводит к ошибочно завышенным показаниям. Поскольку образцы волос очень малы, даже небольшое количество уранового загрязнения может дать сильно преувеличенный и ошибочный результат.

В рецензируемой научной литературе имеется немного данных, если таковые имеются, относительно нормальных уровней урана в волосах или того, как эти уровни соотносятся с потреблением урана, его количеством в организме и количеством, выделяемым волосами.Таким образом, данных относительно содержания урана в волосах и того, что составляет «нормальный» диапазон, очень мало. Не существует общепризнанных установленных стандартов для содержания урана в волосах. Фоновые уровни урана в волосах сильно различаются от человека к человеку и от региона к региону и в значительной степени зависят от диетических факторов, поскольку большая часть урана в наших телах поступает с пищей, которую мы едим.



Номер ссылки

Тухи Р. Э., Кин А. Т., Рундо Дж.Методы измерения радия и актинидов у человека в Центре радиобиологии человека. Health Phys 44 (1): 323–341; 1983.

Информация, размещенная на этой веб-странице, предназначена только в качестве общей справочной информации. Конкретные факты и обстоятельства могут повлиять на применимость описанных здесь концепций, материалов и информации. Предоставленная информация не заменяет профессиональный совет, и на нее нельзя полагаться в отсутствие такой профессиональной консультации.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.