INTERSTICIĀLAIS ŠĶIDRUMS: SASTĀVS UN FUNKCIJAS - BIOLOĢIJA - 2025

Intersticiāls šķidrums ir viela, kas aizņem tā saukto "satikšanās telpu", kas ir nekas vairāk kā telpu, kurā un ieskauj šūnas organisma un kas pārstāv interstitium kas paliek starp tiem.

Intersticiālais šķidrums ir daļa no lielāka tilpuma, kas ir kopējais ķermeņa ūdens daudzums (ACT): tas veido apmēram 60% no normāla konsistences jauna pieauguša cilvēka ķermeņa svara un 70 kg svara, kas būtu 42 litri, kas tiek sadalīts 2 nodalījumos - viens starpšūnu (LIC) un otrs ārpusšūnu (LEC).

Intersticiāls un intracelulārs šķidrums (Avots: Posible2006 caur Wikimedia Commons)

Starpšūnu šķidrums aizņem 2/3 (28 litrus) no visa ķermeņa ūdens, tas ir, 40% no ķermeņa svara; savukārt ārpusšūnu šķidrums ir kopējā ūdens ūdens daļa (14 litri) vai, kas ir tas pats, 20% no ķermeņa svara.

Āršūnu šķidrums, savukārt, tiek sadalīts divos nodalījumos, no kuriem viens ir tieši starpnozaru telpa, kurā ir 75% ārpusšūnu šķidruma vai 15% no ķermeņa svara, tas ir, apmēram 10,5 litri; tikmēr atlikusī daļa (25%) ir asins plazma (3,5 litri), kas atrodas intravaskulārā telpā.

Starpnozaru šķidruma sastāvs

Runājot par intersticiālā šķidruma sastāvu, ir acīmredzami, ka galvenā sastāvdaļa ir ūdens, kas aizņem gandrīz visu šīs telpas tilpumu un kurā izšķīst dažāda rakstura daļiņas, bet pārsvarā joni, kā tas tiks aprakstīts vēlāk.

Intersticiāla šķidruma tilpums

Kopējais ķermeņa ūdens tiek sadalīts intra- un ārpusšūnu nodalījumos, un pēdējais, savukārt, ir sadalīts intersticiālajā šķidrumā un plazmas tilpumā. Katram nodalījumam sniegtās vērtības tika iegūtas eksperimentāli, veicot mērījumus un novērtējot šos apjomus.

Nodalījumu var izmērīt, izmantojot atšķaidīšanas metodi, kurai ievada noteiktu vielas "X" daudzumu vai masu (m), kas vienmērīgi un tikai sajaucas ar izmērāmu šķidrumu; tad ņem paraugu un mēra "X" koncentrāciju.

No ūdens viedokļa dažādie šķidruma nodalījumi, neskatoties uz to, ka tos atdala membrānas, ir brīvi savstarpēji savienoti. Tāpēc vielu ievadīšana tiek veikta intravenozi, un analizējamos paraugus var ņemt no plazmas.

Izkliedes tilpumu aprēķina, dalot ievadīto "X" daudzumu ar "X" koncentrāciju paraugā (V = mX / CX). Var izmantot vielas, kas ir sadalītas kopējā ķermeņa ūdenī, ārpusšūnu šķidrumā (inulīns, mannīts, saharoze) vai plazmā (Evansa zils vai radioaktīvs albumīns).

Aptuvenais ķermeņa šķidruma sadalījums (Avots: OpenStax koledža, izmantojot Wikimedia Commons)

Starpšūnu vai intersticiālajā šķidrumā nav tikai izkliedētu vielu, tāpēc šo nodalījumu tilpums jāaprēķina, pamatojoties uz pārējiem. Starpšūnu šķidruma tilpums būtu kopējais ķermeņa ūdens mīnus ārpusšūnu šķidruma tilpums; savukārt intersticiālā šķidruma tilpums būtu ārpusšūnu šķidrums, kas atņemts no plazmas tilpuma.

Ja 70 kg vīrietim ārpusšūnu šķidruma tilpums ir 14 litri, bet plazmas šķidrums - 3,5 litri, intersticiālais tilpums būtu aptuveni 10,5 litri. Tas sakrīt ar jau teikto, ka intersticiālās telpas tilpums ir 15% no kopējā ķermeņa svara vai 75% no ārpusšūnu šķidruma tilpuma.

Intersticiāla šķidruma daļiņu sastāvs

Starpnozaru šķidrums ir nodalījums, ko var uzskatīt par nepārtrauktu šķidruma fāzi, kas atrodas starp pārējiem diviem nodalījumiem, kas ir plazma, no kura to atdala kapilāru endotēlijs, un starpšūnu šķidrumu, no kura to atdala ārējās šūnu membrānas. .

Intersticiālajam šķidrumam, tāpat kā citiem ķermeņa šķidrumiem, savā sastāvā ir ļoti daudz izšķīdušo vielu, starp kurām elektrolīti iegūst gan kvantitatīvu, gan funkcionālu nozīmi, jo tie ir visizcilākie un nosaka šķidruma sadalījumu starp šiem nodalījumiem.

No elektrolītiskā viedokļa intersticiālā šķidruma sastāvs ir ļoti līdzīgs plazmas sastāvam, kas pat ir arī nepārtraukta fāze; bet tas rada būtiskas atšķirības ar starpšūnu šķidrumu, kas dažādiem audiem, kas sastāv no dažādām šūnām, var pat atšķirties.

Intersticiālajā šķidrumā esošie katjoni un to koncentrācijas, izteiktas mekv / litrā ūdens, ir:

- nātrijs (Na +): 145

- kālijs (K +): 4.1

- Kalcijs (Ca ++): 2.4

- magnijs (Mg ++): 1

Tas kopā veido 152,5 mekv / litrā. Runājot par anjoniem, tie ir:

- hlors (Cl-): 117

- bikarbonāts (HCO3-): 27.1

- Olbaltumvielas: <0,1

- citi: 8.4

Kopumā 152,5 mekv / litrā koncentrācija ir vienāda ar katjoniem, tāpēc intersticiālais šķidrums ir elektroneitrāla. Savukārt plazma ir arī elektroneitrāls šķidrums, taču tai ir nedaudz atšķirīgas jonu koncentrācijas, proti:

Katjoni (kas kopā veido līdz 161,1 mekv / litrā):

- nātrijs (Na +): 153

- kālijs (K +): 4.3

- Klacio (Ca ++): 2.7

- magnijs (Mg ++): 1.1

Anjoni (kas kopā veido līdz 161,1 mek / litrā)

- hlors (Cl-): 112

- bikarbonāts (HCO3-): 25,8

- Olbaltumvielas: 15.1

- citi: 8.2

Starpšūnu šķidruma un plazmas atšķirības

Lielu atšķirību starp plazmu un intersticiālu šķidrumu nodrošina plazmas olbaltumvielas, kuras nevar šķērsot endotēlija membrānu un tāpēc nav izkliedētas, tādējādi radot nosacījumu kopā ar endotēlija caurlaidību maziem joniem Gibsa līdzsvaram. -Donans.

Šajā līdzsvarā nediferencējamie olbaltumvielu anjoni nedaudz maina difūziju, izraisot mazo katjonu saglabāšanos plazmā un tur to augstāku koncentrāciju, savukārt anjonus atgrūž pret intersticiju, kur to koncentrācija ir nedaudz augstāka.

Vēl viens šīs mijiedarbības rezultāts ir fakts, ka kopējā elektrolītu, gan anjonu, gan katjonu, koncentrācija ir augstāka tajā pusē, kur atrodas neizkliedējamie anjoni, šajā gadījumā plazma, un zemāka intersticiālajā šķidrumā.

Šeit salīdzināšanas nolūkā ir svarīgi izcelt intracelulārā šķidruma (ICF) jonu sastāvu, kurā kā svarīgākais katjons ir kālijs (159 meq / l ūdens), kam seko magnijs (40 meq / l), nātrijs (10 meq / l) un kalcijs (<1 meq / l), kopā 209 meq / l

Starp anjoniem olbaltumvielas ir aptuveni 45 mekv / l, bet citi organiski vai neorganiski aniji - apmēram 154 meq / l; kopā ar hloru (3 meq / l) un bikarbonātu (7 meq / l) kopā veido 209 meq / l.

Intersticiālā šķidruma funkcijas

Šūnu biotops

Starpnozaru šķidrums attēlo to, kas pazīstams arī kā iekšējā vide, tas ir, tas ir kā šūnu "dzīvotne", kurai tas nodrošina nepieciešamos elementus to izdzīvošanai, vienlaikus kalpojot arī kā trauks tiem metabolisma gala atkritumiem. šūnu.

Materiālu apmaiņa

Šīs funkcijas var izpildīt sakaru un apmaiņas sistēmu dēļ, kas pastāv starp plazmu un intersticiālu šķidrumu un starp intersticiālu šķidrumu un intracelulāru šķidrumu. Tādējādi šajā ziņā intersticiālais šķidrums darbojas kā sava veida apmaiņas saskarne starp plazmu un šūnām.

Viss, kas nonāk šūnās, to dara tieši no intersticiālā šķidruma, kas to savukārt saņem no asins plazmas. Viss, kas atstāj šūnu, tiek ielej šajā šķidrumā, kas pēc tam to pārnes asins plazmā, lai to varētu nogādāt tur, kur tas jāapstrādā, jāizmanto un / vai jāizvada no ķermeņa.

Uzturēt audu osmolalitāti un uzbudināmību

Šūnu tilpuma un osmolaritātes saglabāšanai izšķiroša nozīme ir intersticija tilpuma un osmolārā sastāva noturības saglabāšanai. Tāpēc, piemēram, cilvēkam ir vairāki fizioloģiski regulējoši mehānismi, kas paredzēti šī mērķa sasniegšanai.

Dažu elektrolītu koncentrācijai intersticiālajā šķidrumā, ne tikai veicinot osmolāro līdzsvaru, līdztekus citiem faktoriem ir arī ļoti svarīga loma dažās funkcijās, kas saistītas ar dažu audu, piemēram, nervu, muskuļu un dziedzeru, uzbudināmību.

Intersticiālā kālija koncentrācijas vērtības, piemēram, kopā ar šūnu caurlaidības pakāpi tai nosaka tā saucamā “šūnu miera potenciāla” vērtību, kas ir noteikta polaritātes pakāpe, kas pastāv visā membrānā un kas padara šūnu apmēram -90 mV iekšpusē negatīvāku.

Augstā nātrija koncentrācija intersticijā kopā ar šūnu iekšējo negatīvismu nosaka to, ka, palielinoties membrānas caurlaidībai pret šo jonu, ierosmes laikā šūna depolizējas un rada darbības potenciālu, kas izraisa parādības. piemēram, muskuļu kontrakcijas, neirotransmiteru izdalīšanās vai hormonu sekrēcija.

Atsauces

1. Ganong WF: Medicīnas fizioloģijas vispārējie principi un enerģijas ražošana, in: Medicīniskās fizioloģijas pārskats, 25. ed. New York, McGraw-Hill Education, 2016.
2. Gytona AC, JE zāle: Cilvēka ķermeņa funkcionālā organizācija un “iekšējās vides kontrole”, in: Medicīniskās fizioloģijas mācību grāmata, 13. izdevums, AC Guyton, JE zāle (red.). Filadelfija, Elsevier Inc., 2016.
3. Oberleithner, H: Salz- und Wasser Haushalt, in: Physiologie, 6. izdevums; R Klinke et al (red.). Štutgarte, Georg Thieme Verlag, 2010.
4. Persson PB: Wasser und Elektrolythaushalt, in: Physiologie des Menschen mit Pathophysiologie, 31. izdevums, RF Schmidt et al (red.). Heidelberga, Springer Medizin Verlag, 2010.
5. Widmaier EP, Rafs H un Strangs KT: Homeostāze: Cilvēka fizioloģijas pamatnoteikumi, rakstā: Vandera cilvēka fizioloģija: Ķermeņa funkcijas mehānismi, 13. izdevums; EP Windmaier et al (red.). Ņujorka, Makgreivs-Hils, 2014. gads.