ĀRŠŪNU ŠĶIDRUMS: SASTĀVS UN FUNKCIJAS - BIOLOĢIJA - 2025

Ārpusšūnas šķidrums ir viss šķidrums klāt organismâ, un atrodas ārpus šūnas. Tas ietver intersticiālu šķidrumu, plazmu un nelielu daudzumu dažos īpašos nodalījumos.

Intersticiālais šķidrums apzīmē šķidrumu, kurā ir iegremdētas visas ķermeņa šūnas, un atbilst tam, ko sauc par “iekšējo vidi”. Tās sastāvs un īpašības ir būtiskas šūnu integritātes un funkciju uzturēšanai, un tās regulē virkne procesu, ko kopā sauc par “homeostāzi”.

Dzīvnieka šūna, ko visu ieskauj ārpusšūnu šķidrums (Avots: OpenStax koledža, izmantojot Wikimedia Commons)

Plazma ir šķidruma tilpums, kas atrodas asinsvadu nodalījumos. Asinsvadu nodalījumos ir asinis, no kurām 40% veido šūnas un 60% - plazma, un tās varētu attēlot asins šūnu intersticiālu šķidrumu.

Īpašie nodalījumi ir vietas, kurās ir norobežoti nelieli šķidruma daudzumi, un tajā ietilpst humora un šķidrumu ūdens: cerebrospinālie, pleiras, perikarda, sinoviālie savienojumi, serozās sekrēcijas, piemēram, vēderplēve, un dažu dziedzeru, piemēram, gremošanas.

Sastāvs

Āršūnu šķidruma tilpuma sastāvs

Ķermeņa šķidrumi ir ūdens šķīdumi, tāpēc visus šos šķidrumus sauc arī par kopējo ķermeņa ūdeni, un to tilpums litros, jo ūdens litrs sver kilogramu, tiek lēsts par 60% no ķermeņa svara. 70 kg vīrietim tas nozīmē kopējo ūdens daudzumu 42 litri.

No šiem 60% 40% (28 litri) atrodas šūnās (intracelulārā šķidruma, ICL) un 20% (14 litri) ārpusšūnu telpās. Tā kā tā saukto speciālo nodalījumu nelielais tilpums ir ierasts uzskatīt, ka ārpusšūnu šķidrums sastāv tikai no intersticiāla šķidruma un plazmas.

Pēc tam tiek teikts, ka trīs ceturtdaļas ārpusšūnu šķidruma ir intersticiāls šķidrums (apmēram 11 litri) un ceturtdaļa ir plazmas šķidrums (3 litri).

Āršūnu šķidruma ķīmiskais sastāvs

Apsverot ārpusšūnu šķidruma ķīmisko sastāvu, jāņem vērā attiecības, kuras tā abi nodalījumi uztur viens ar otru, un tās, kuras intersticiālais šķidrums uztur ar starpšūnu šķidrumu, jo vielu apmaiņas attiecības starp tām nosaka to sastāvu.

Attiecībā uz intracelulāro šķidrumu intersticiālais šķidrums tiek turēts atdalīts no tā ar šūnu membrānu, kas ir praktiski necaurlaidīga joniem, bet caurlaidīga ūdenim. Šis fakts kopā ar intracelulāro metabolismu nozīmē, ka abu šķidrumu ķīmiskais sastāvs ievērojami atšķiras, bet to līdzsvars ir osmotisks.

Attiecībā uz plazmu un intersticiālu šķidrumu abus ārpusšūnu nodalījumus atdala kapilārais endotēlijs, kas ir porains un ļauj brīvi izvadīt ūdeni un visas mazās izšķīdušās daļiņas, izņemot lielāko daļu olbaltumvielu, kas to dēļ liels izmērs nevar iziet.

Tādējādi plazmas un intersticiālā šķidruma sastāvs ir ļoti līdzīgs. Galvenā atšķirība ir augstāka plazmas olbaltumvielu koncentrācija, kas osmolārā izteiksmē ir aptuveni 2 mosm / l, bet intersticiāla ir 0,2 mosm / l. Svarīgs fakts, kas nosaka osmotiskā spēka klātbūtni plazmā, kas iebilst pret šķidruma aizplūšanu intersticijā.

Tā kā olbaltumvielām pārsvarā ir negatīvs lādiņš, šis fakts nosaka tā saukto Gibsa-Donnana līdzsvaru - parādību, kas ļauj saglabāt elektroneutralitāti katrā nodalījumā un liek pozitīvajiem joniem būt nedaudz koncentrētākiem, ja ir vairāk olbaltumvielu. (plazma) un negatīvi izturas pretēji (vairāk intersticijā).

Plazmas sastāvs

Dažādu sastāvdaļu koncentrācija plazmā, izteikta mosm / l, ir šāda:

- Na +: 142

- K +: 4,2

- Ca ++: 1.3

- Mg ++: 0,8

- Cl-: 108

- HCO3- (bikarbonāts): 24

- HPO42- + H2PO4- (fosfāti): 2

- SO4- (sulfāts): 0,5

- aminoskābes: 2

- kreatīns: 0,2

- laktāts: 1.2

- glikoze: 5,6

- olbaltumvielas: 1.2

- urīnviela: 4

- citi: 4.8

Balstoties uz šiem datiem, kopējā osmolārā koncentrācija plazmā ir 301,8 mosm / l.

Starpnozaru šķidruma sastāvs

To pašu komponentu koncentrācijas starpdzemdību šķidrumā, arī mosm / l, ir:

- Na +: 139

- K +: 4

- Ca ++: 1.2

- Mg ++: 0,7

- Cl-: 108

- HCO3- (bikarbonāts): 28.3

- HPO42- + H2PO4- (fosfāti): 2

- SO4- (sulfāts): 0,5

- aminoskābes: 2

- kreatīns: 0,2

- laktāts: 1.2

- glikoze: 5,6

- olbaltumvielas: 0,2

- urīnviela: 4

- citi: 3.9

Kopējā osmolārā koncentrācija plazmā ir 300,8 mosm / l.

Āršūnu šķidruma funkcijas

Āršūnu šķidruma galvenā funkcija tiek nekavējoties izpildīta starpnozaru šķidruma un starpšūnu šķidruma saskarnes līmenī, un tā sastāv no šūnu nodrošināšanas ar elementiem, kas nepieciešami to funkcijai un izdzīvošanai, un kalpošanai tiem vienlaikus ar “emultory” Saņemot vielmaiņas atkritumus. Šajā attēlā var redzēt cirkulējošās sarkanās asins šūnas un ārpusšūnu šķidrumu:

Apmaiņa starp plazmu un intersticiālo šķidrumu ļauj aizstāt pēdējās vielas, kuras tā piegādājusi šūnām, kā arī nodot no tām saņemtos atkritumu produktus plazmā. No otras puses, plazma aizstāj to, kas tiek piegādāts starpsienai, ar citu nozaru materiāliem un nogādā atkritumus citās sistēmās, lai tos izvadītu no organisma.

Tādējādi ārpusšūnu šķidruma nodrošinātāja un savācēja funkcijām, kas saistītas ar šūnu darbību, ir jābūt saistītām ar dinamiskajām apmaiņām, kas notiek starp šūnām un intersticiālu šķidrumu, starp pēdējām un plazmu un visbeidzot starp plazmu un tās vielām. atkritumu materiālu piegādātāji vai saņēmēji.

Nepieciešams nosacījums, lai iekšējā vide (intersticiālais šķidrums) varētu veikt savas funkcijas, atbalstot šūnu darbību, ir nepieciešamība saglabāt nosacītu pastāvību dažu būtisku mainīgo vērtībā, kas saistīti ar tās sastāvu.

Pie šiem mainīgajiem pieder tilpums, temperatūra, elektrolītu sastāvs, ieskaitot H + (pH), glikozes, gāzu (O2 un CO2), aminoskābju un daudzu citu vielu koncentrācija, kuru zems vai augsts līmenis var būt kaitīgs.

Katram no šiem dažādajiem mainīgajiem ir regulējoši mehānismi, kas spēj uzturēt savas vērtības atbilstošās robežās, kā rezultātā panākot globālo līdzsvaru, kas pazīstams kā homeostāze. Tādējādi termins homeostāze attiecas uz procesu kopumu, kas atbild par iekšējās vides daudzfaktorālo noturību.

Plazmas funkcijas

Plazma ir ārpusšūnu šķidruma cirkulējošā sastāvdaļa, un tā ir šķidrā vide, kas nodrošina nepieciešamo mobilitāti asins šūnu elementiem, atvieglojot to transportēšanu un līdz ar to to funkcijas, kuras neatrodas noteiktā nozarē, bet drīzāk viņiem ir sakars ar transporta saikni, ko šīs mobilitātes dēļ viņi veic starp dažādām nozarēm.

Sarkanās asins šūnas suspendētas plazmā (Avots: Arek Socha vietnē www.pixabay.com)

Plazmas osmolaritāte, kas olbaltumvielu dēļ ir nedaudz augstāka par intersticiālu, ir noteicošais faktors šķidruma daudzumam, kas var pārvietoties starp abiem nodalījumiem. Tas rada osmotisko spiedienu aptuveni 20 mm Hg, kas ir pretstatā hidrostatiskajam spiedienam kapilāros un ļauj sasniegt līdzsvaru šķidruma apmaiņā un saglabāt abu sektoru tilpumu.

Plazmas tilpums kopā ar asinsvadu koka sienu atbilstību ir asinsrites sistēmas piepildīšanas spiediena, tātad arī arteriāla spiediena, noteicošais faktors. Pārveidojumi, kas ir lielāki vai mazāki par šo tilpumu, rada izmaiņas tajā pašā virzienā minētajā spiedienā.

Plazma šķīdumā satur arī vairākas vielas, īpaši olbaltumvielas, kuras ir iesaistītas ķermeņa aizsardzības procesos pret potenciāli patogēno toksīnu iebrukumu. Šīs vielas ietver antivielas, agrīnas reakcijas olbaltumvielas un komplementa kaskādi.

Vēl viena svarīga detaļa, kas saistīta ar plazmas darbību, attiecas uz faktoriem, kas iesaistīti asins recēšanas procesā. Process, kura mērķis ir brūču sadzīšana un asins zuduma novēršana, kas var izraisīt smagu hipotensiju, kas apdraud ķermeņa dzīvību.

Atsauces

1. Ganong WF: Celular and Molíquido ārpusšūnu medicīniskās fizioloģijas pamati, in: Review of Medical Physiology, 25. ed. New York, McGraw-Hill Education, 2016.
2. Guyton AC, JE zāle: Ķermeņa šķidruma nodalījumi, in: Medicīniskās fizioloģijas mācību grāmata, 13. izdevums, AC Guyton, JE Hall (red.). Filadelfija, Elsevier Inc., 2016.
3. Kurtz A, Deetjen P: Wasser- und Salzhaushalt, In: Physiologie, 4. ed .; P Deetjen et al (red.). Minhene, Elsevier GmbH, Urban & Fischer, 2005. gads.
4. Oberleithner H: Salz- und Wasserhaushalt, iekš: Physiologie, 6. izdevums; R Klinke et al (red.). Štutgarte, Georg Thieme Verlag, 2010.
5. Persson PB: Wasser- und Eliquido extracellulartrolythaushalt, in: Physiologie des Menschen mit Pathophysiologie, 31. izdevums; RF Schmidt et al (red.). Heidelberga, Springer Medizin Verlag, 2010.