ВНЕКЛЕТОЧНАЯ ЖИДКОСТЬ: СОСТАВ И ФУНКЦИИ - БИОЛОГИЯ - 2024

Внеклеточной жидкости является все присутствующие жидкости в организме и находится вне клеток. Он включает интерстициальную жидкость, плазму и небольшие количества, присутствующие в некоторых специальных отсеках.

Интерстициальная жидкость представляет собой жидкость, в которую погружены все клетки тела, и соответствует тому, что называется «внутренней средой». Его состав и характеристики имеют важное значение для поддержания целостности и функций клеток и регулируются рядом процессов, которые вместе называются «гомеостазом».

Клетка животного, окруженная внеклеточной жидкостью (Источник: OpenStax College через Wikimedia Commons)

Плазма - это объем жидкости, содержащейся в сосудистых компартментах. Сосудистые компартменты содержат кровь, на 40% состоящую из клеток и на 60% из плазмы, которая представляет собой интерстициальную жидкость клеток крови.

Особые отсеки - это участки, в которых ограничены небольшие объемы жидкости, включая водянистую влагу и жидкости: спинномозговые, плевральные, перикардиальные, синовиальные суставы, серозные выделения, такие как брюшина, и содержимое некоторых желез, таких как пищеварительный.

Сочинение

Объемный состав внеклеточной жидкости

Биологические жидкости представляют собой водные растворы, поэтому все эти жидкости также известны как общая вода тела, а их объем в литрах, поскольку литр воды весит килограмм, оценивается как 60% от веса тела. Для человека весом 70 кг это будет представлять общий объем воды 42 литра.

Из этих 60% 40% (28 литров) содержится внутри клеток (внутриклеточная жидкость, ICL) и 20% (14 литров) во внеклеточных пространствах. Из-за небольшого объема так называемых специальных отсеков принято считать, что внеклеточная жидкость состоит только из интерстициальной жидкости и плазмы.

Затем говорят, что три четверти внеклеточной жидкости - это интерстициальная жидкость (около 11 литров), а четверть - плазменная жидкость (3 литра).

Химический состав внеклеточной жидкости

При рассмотрении химического состава внеклеточной жидкости необходимо принимать во внимание отношения, которые ее два компартмента поддерживают друг с другом, и отношения, которые межклеточная жидкость поддерживает с внутриклеточной жидкостью, поскольку обменные отношения веществ между ними определяют их состав.

Что касается внутриклеточной жидкости, интерстициальная жидкость отделена от нее клеточной мембраной, которая практически непроницаема для ионов, но проницаема для воды. Этот факт, в сочетании с внутриклеточным метаболизмом, означает, что химический состав обеих жидкостей значительно отличается, но они находятся в осмотическом балансе.

Что касается плазмы и интерстициальной жидкости, то оба субвнеклеточных компартмента разделены капиллярным эндотелием, который является пористым и обеспечивает свободный проход воды и всех мелких растворенных частиц, за исключением большинства белков, которые из-за их большой размер не может пройти.

Таким образом, состав плазмы и межклеточной жидкости очень похож. Основное отличие заключается в более высокой концентрации белков плазмы, которая в осмолярном выражении составляет около 2 мосмоль / л, в то время как интерстициальная концентрация составляет 0,2 мосмоль / л. Важный факт, обуславливающий наличие в плазме осмотической силы, препятствующей оттоку жидкости в интерстиций.

Поскольку белки обычно имеют избыток отрицательного заряда, этот факт определяет то, что называется равновесием Гиббса-Доннана, явление, которое позволяет поддерживать электронейтральность в каждом отсеке и делает положительные ионы немного более концентрированными там, где больше белка. (плазма) и негативы ведут себя противоположным образом (больше в интерстиции).

Состав плазмы

Концентрации различных компонентов в плазме, выраженные в мосм / л, следующие:

- Na +: 142

- К +: 4,2

- Ca ++: 1,3

- Mg ++: 0,8

- Cl-: 108

- HCO3- (бикарбонат): 24

- HPO42- + H2PO4- (фосфаты): 2

- SO4- (сульфат): 0,5

- аминокислоты: 2

- креатин: 0,2

- лактат: 1,2

- глюкоза: 5,6

- белки: 1,2

- мочевина: 4

- другие: 4,8

На основании этих данных общая осмолярная концентрация плазмы составляет 301,8 мосм / л.

Состав межклеточной жидкости

Концентрации тех же компонентов в межклеточной жидкости, также в мосм / л, составляют:

- Na +: 139

- К +: 4

- Ca ++: 1,2

- Mg ++: 0,7

- Cl-: 108

- HCO3- (бикарбонат): 28,3

- HPO42- + H2PO4- (фосфаты): 2

- SO4- (сульфат): 0,5

- аминокислоты: 2

- креатин: 0,2

- лактат: 1,2

- глюкоза: 5,6

- белки: 0,2

- мочевина: 4

- другие: 3,9

Общая осмолярная концентрация плазмы составляет 300,8 мосм / л.

Функции внеклеточной жидкости

Основная функция внеклеточной жидкости выполняется непосредственно на уровне границы раздела межклеточной жидкости и межклеточной жидкости и состоит в обеспечении клеток элементами, необходимыми для их функции и выживания, и одновременном обслуживании их в качестве «эмулятора». Получая продукты жизнедеятельности вашего метаболизма. На следующем изображении вы можете видеть циркулирующие эритроциты и внеклеточную жидкость:

Обмен между плазмой и межклеточной жидкостью позволяет заменять в последней из веществ, которые она доставила к клеткам, а также доставлять плазме продуктов жизнедеятельности, которые она получает от них. Плазма, в свою очередь, заменяет то, что доставляется в интерстиций, материалами из других секторов и доставляет продукты жизнедеятельности в другие системы для удаления из организма.

Таким образом, функции поставщика и сборщика внеклеточной жидкости, связанные с функцией клеток, связаны с динамическими обменами, которые происходят между клетками и интерстициальной жидкостью, между последней и плазмой и, наконец, между плазмой и ее веществами. поставщиков или получателей отходов.

Непременным условием того, чтобы внутренняя среда (интерстициальная жидкость) могла выполнять свои функции по поддержанию клеточной активности, является необходимость сохранения относительного постоянства значений некоторых значимых переменных, связанных с ее составом.

Эти переменные включают объем, температуру, состав электролита, включая H + (pH), концентрации глюкозы, газов (O2 и CO2), аминокислот и многих других веществ, низкие или высокие уровни которых могут быть вредными.

Каждая из этих различных переменных имеет регулирующие механизмы, которым удается поддерживать свои значения в адекватных пределах, достигая в результате глобального равновесия, известного как гомеостаз. Таким образом, термин гомеостаз относится к набору процессов, ответственных за многофакторное постоянство внутренней среды.

Плазменные функции

Плазма - это циркулирующий компонент внеклеточной жидкости, и именно жидкая среда обеспечивает необходимую подвижность клеточным элементам крови, облегчая их транспортировку и, следовательно, их функции, которые находятся не в определенном секторе, а скорее. они связаны с транспортным соединением, которое посредством этой мобильности они осуществляют между различными секторами.

Эритроциты, взвешенные в плазме (Источник: Arek Socha, www.pixabay.com)

Осмолярность плазмы из-за белков несколько выше интерстициальной и является определяющим фактором количества жидкости, которая может перемещаться между обоими отделениями. Он создает осмотическое давление около 20 мм рт. Ст., Которое противодействует гидростатическому давлению внутри капилляров и позволяет достичь баланса в обмене жидкости и сохранении объема обоих секторов.

Объем плазмы вместе с податливостью стенок сосудистого дерева является определяющим фактором давления наполнения кровеносной системы и, следовательно, артериального давления. Изменения в большем или меньшем объеме вызывают изменения в указанном давлении в том же направлении.

Плазма также содержит в растворе ряд веществ, особенно белков, которые участвуют в защитных процессах организма от вторжения потенциально патогенных ядовитых веществ. Эти вещества включают антитела, белки раннего ответа и белки каскада комплемента.

Еще одна важная деталь, связанная с функцией плазмы, касается наличия в ней факторов, участвующих в процессе свертывания крови. Процесс, направленный на заживление ран и предотвращение кровопотери, которая может привести к тяжелой гипотонии, угрожающей жизни тела.

Ссылки

1. Ganong WF: Celular & Molíquido внеклеточные основы медицинской физиологии, в: Обзор медицинской физиологии, 25-е изд. Нью-Йорк, McGraw-Hill Education, 2016.
2. Guyton AC, Hall JE: Отделения жидкостей тела, в: Учебник медицинской физиологии, 13-е изд., AC Guyton, JE Hall (eds). Филадельфия, Elsevier Inc., 2016 г.
3. Kurtz A, Deetjen P: Wasser- und Salzhaushalt, In: Physiologie, 4-е изд; P Deetjen et al (ред.). Мюнхен, Elsevier GmbH, Urban & Fischer, 2005 г.
4. Оберлейтнер H: Зальц-унд Вассерхаушальт, в: Physiologie, 6-е изд; R Klinke et al (ред.). Штутгарт, Георг Тиме Верлаг, 2010.
5. Persson PB: Wasser- und Eliquido extracellulartrolythaushalt, в: Physiologie des Menschen mit Pathophysiologie, 31-е изд; RF Schmidt et al (ред.). Гейдельберг, Springer Medizin Verlag, 2010.