EXTRACELULÁRNA TEKUTINA: ZLOŽENIE A FUNKCIE - BIOLÓGIE - 2025

Extracelulárnej tekutina je tým kvapalina prítomná v organizme a nachádza sa mimo buniek. Zahŕňa intersticiálnu tekutinu, plazmu a malé množstvá prítomné v niektorých špeciálnych kompartmentoch.

Intersticiálna tekutina predstavuje tekutinu, do ktorej sú ponorené všetky bunky tela a zodpovedá tomu, čo sa nazýva „vnútorné prostredie“. Jeho zloženie a vlastnosti sú nevyhnutné na udržanie integrity a funkcií buniek a sú regulované radom procesov, ktoré sa spoločne nazývajú „homeostáza“.

Živočíšna bunka obklopená extracelulárnou tekutinou (Zdroj: OpenStax College cez Wikimedia Commons)

Plazma je objem tekutiny obsiahnutý vo vaskulárnych kompartmentoch. Vaskulárne kompartmenty obsahujú krv tvorenú 40% bunkami a 60% plazmou, čo by predstavovalo intersticiálnu tekutinu krvných buniek.

Špeciálne kompartmenty sú miesta, v ktorých sú uzavreté malé objemy tekutín a ktoré zahŕňajú komorový mok a tekutiny: mozgovomiechové, pleurálne, perikardiálne, synoviálne kĺby, serózne sekréty, ako je peritoneum, a obsah niektorých žliaz, ako je napr. zažívacie.

zloženie

Objemové zloženie extracelulárnej tekutiny

Telesné tekutiny sú vodné roztoky, preto sú všetky tieto tekutiny známe tiež ako celková telesná voda a ich objem v litroch, keďže liter vody váži kilogram, sa odhaduje na 60% telesnej hmotnosti. U 70 kg muža by to predstavovalo celkový objem vody 42 litrov.

Z toho 60%, 40% (28 litrov) je obsiahnutých v bunkách (intracelulárna tekutina, ICL) a 20% (14 litrov) v extracelulárnych priestoroch. Z dôvodu malého objemu takzvaných špeciálnych kompartmentov je obvyklé považovať extracelulárnu tekutinu iba za zloženú z intersticiálnej tekutiny a plazmy.

Potom sa hovorí, že tri štvrtiny extracelulárnej tekutiny je intersticiálna tekutina (asi 11 litrov) a štvrtina je plazmová tekutina (3 litre).

Chemické zloženie extracelulárnej tekutiny

Pri zvažovaní chemického zloženia extracelulárnej tekutiny sa musia vziať do úvahy vzťahy, ktoré si udržiavajú jej dve kompartmenty, a vzťahy, ktoré si intersticiálna tekutina udržuje s intracelulárnou tekutinou, pretože ich zloženie určuje výmenné vzťahy medzi nimi.

Pokiaľ ide o intracelulárnu tekutinu, intersticiálna tekutina sa od nej udržuje oddelená bunkovou membránou, ktorá je prakticky nepriepustná pre ióny, ale prepúšťa vodu. Táto skutočnosť spolu s vnútrobunkovým metabolizmom znamená, že chemické zloženie obidvoch tekutín sa značne líši, ale že sú v osmotickej rovnováhe.

Pokiaľ ide o plazmu a intersticiálnu tekutinu, sú obe sub-extracelulárne kompartmenty oddelené kapilárnym endoteliom, ktorý je porézny a umožňuje voľný priechod vody a všetkých malých rozpustených častíc, s výnimkou väčšiny proteínov, ktoré sú vďaka svojmu veľká veľkosť nemôže prejsť.

Zloženie plazmy a intersticiálnej tekutiny je teda veľmi podobné. Hlavným rozdielom je vyššia koncentrácia plazmatických proteínov, ktorá je v osmolarických hodnotách asi 2 mosm / l, zatiaľ čo intersticiálna hodnota je 0,2 mosm / l. Dôležitá skutočnosť, ktorá podmieňuje prítomnosť osmotickej sily v plazme, ktorá je proti odtoku kvapaliny do interstícia.

Pretože proteíny majú vo všeobecnosti nadbytok záporného náboja, táto skutočnosť určuje, čo sa nazýva Gibbs-Donnanova rovnováha, jav, ktorý umožňuje udržiavať elektroneutralitu v každej kompartmente a spôsobuje, že pozitívne ióny sú mierne koncentrovanejšie, ak je v nich viac bielkovín (plazma) a negatívy sa správajú opačným spôsobom (viac v interstícii).

Zloženie plazmy

Koncentrácie rôznych zložiek v plazme, vyjadrené v mosm / l, sú nasledujúce:

- Na +: 142

- K +: 4,2

- Ca ++: 1.3

- Mg ++: 0,8

- Cl-: 108

- HCO3- (hydrogenuhličitan): 24

- HPO42- + H2PO4- (fosfáty): 2

- S04- (síran): 0,5

- aminokyseliny: 2

- kreatín: 0,2

- laktát: 1.2

- glukóza: 5,6

- proteíny: 1.2

- močovina: 4

- ostatné: 4.8

Na základe týchto údajov je celková osmolárna koncentrácia plazmy 301,8 mosm / l.

Zloženie intersticiálnej tekutiny

Koncentrácie rovnakých zložiek v intersticiálnej tekutine, tiež v mosm / l, sú:

- Na +: 139

- K +: 4

- Ca ++: 1.2

- Mg ++: 0,7

- Cl-: 108

- HCO3- (hydrogenuhličitan): 28.3

- HPO42- + H2PO4- (fosfáty): 2

- S04- (síran): 0,5

- aminokyseliny: 2

- kreatín: 0,2

- laktát: 1.2

- glukóza: 5,6

- proteíny: 0,2

- močovina: 4

- ostatné: 3.9

Celková osmolárna koncentrácia plazmy je 300,8 mosm / l.

Funkcie extracelulárnej tekutiny

Hlavná funkcia extracelulárnej tekutiny sa plní okamžite na rozhraní medzi intersticiálnou tekutinou a intracelulárnou tekutinou a spočíva v poskytnutí buniek prvkom potrebným pre ich funkciu a prežitie a zároveň slúži ako „emulzia“ Prijatím odpadových produktov vášho metabolizmu. Na nasledujúcom obrázku vidíte cirkulujúce červené krvinky a extracelulárnu tekutinu:

Výmena medzi plazmou a intersticiálnou tekutinou umožňuje výmenu látok, ktoré sa do buniek dostávajú, ako aj dodávanie odpadových produktov, ktoré z nich prijíma, do plazmy. Plazma naopak nahrádza to, čo sa dodáva do interstícia, materiálom z iných sektorov a dodáva odpadové produkty do iných systémov na odstránenie z tela.

Funkcie poskytovateľa a zberača extracelulárnej tekutiny súvisiace s bunkovou funkciou teda súvisia s dynamickými výmenami, ktoré sa vyskytujú medzi bunkami a intersticiálnymi tekutinami, medzi nimi a plazmou a nakoniec medzi plazmou a jej látkami. dodávateľov alebo ich príjemcov odpadu.

Nevyhnutnou podmienkou pre to, aby vnútorné prostredie (intersticiálna tekutina) bolo schopné vykonávať svoje funkcie udržiavania bunkovej aktivity, je potreba zachovať relatívnu stálosť hodnoty určitých relevantných premenných súvisiacich s jeho zložením.

Tieto premenné zahŕňajú objem, teplotu, zloženie elektrolytov vrátane H + (pH), koncentrácie glukózy, plynov (O2 a CO2), aminokyseliny a mnoho ďalších látok, ktorých nízka alebo vysoká hladina môže byť škodlivá.

Každá z týchto rôznych premenných má regulačné mechanizmy, ktoré dokážu udržať svoje hodnoty v primeraných medziach, čím sa dosiahne globálna rovnováha, známa ako homeostáza. Pojem homeostáza sa teda týka súboru procesov zodpovedných za multifaktoriálnu stálosť vnútorného prostredia.

Plazmové funkcie

Plazma je cirkulujúcou zložkou extracelulárnej tekutiny a je to tekuté médium, ktoré poskytuje potrebnú mobilitu bunkovým prvkom krvi, uľahčuje ich transport, a preto ich funkcie, ktoré sa nenachádzajú v špecifickom sektore, ale skôr majú čo do činenia s dopravným spojením, ktoré prostredníctvom tejto mobility vykonávajú medzi rôznymi odvetviami.

Červené krvinky suspendované v plazme (Zdroj: Arek Socha na www.pixabay.com)

Osmolarita plazmy, o niečo vyššia ako intersticiálna v dôsledku proteínov, je určujúcim faktorom množstva tekutiny, ktorá sa môže pohybovať medzi oboma kompartmentmi. Vytvára osmotický tlak asi 20 mm Hg, ktorý je proti hydrostatickému tlaku v kapilároch a umožňuje dosiahnutie rovnováhy pri výmene kvapaliny a zachovaní objemu oboch sektorov.

Objem plazmy, spolu s poddajnosťou stien cievneho stromu, je určujúcim faktorom plniaceho tlaku obehového systému, a tým aj arteriálneho tlaku. Úpravy vo väčšom alebo menšom rozsahu ako tento objem spôsobujú zmeny v rovnakom smere uvedeného tlaku.

Plazma tiež obsahuje v roztoku množstvo látok, najmä bielkovín, ktoré sa podieľajú na obranných procesoch tela proti invázii potenciálne patogénnych škodlivín. Medzi tieto látky patria protilátky, proteíny skorej reakcie a látky komplementovej kaskády.

Ďalší dôležitý detail týkajúci sa funkcie plazmy sa týka prítomnosti faktorov zahrnutých v procese zrážania krvi. Proces zameraný na hojenie rán a predchádzanie stratám krvi, ktoré by mohli viesť k závažnej hypotenzii, ktorá ohrozuje život tela.

Referencie

1. Ganong WF: Celulárny a molekulárny extracelulárny základ lekárskej fyziológie, v: Review of Medical Physiology, 25. vydanie. New York, McGraw-Hill Education, 2016.
2. Guyton AC, Hall JE: Komory telových tekutín, v: Učebnica lekárskej fyziológie, 13. vydanie, AC Guyton, JE Hall (eds). Philadelphia, Elsevier Inc., 2016.
3. Kurtz A, Deetjen P: Wasser- und Salzhaushalt, In: Physiologie, 4. vydanie; P Deetjen a kol. (Eds). München, Elsevier GmbH, Urban & Fischer, 2005.
4. Oberleithner H: Salz- und Wasserhaushalt, v: Physiologie, 6. vydanie; R. Klinke a kol. (Eds). Stuttgart, Georg Thieme Verlag, 2010.
5. Persson PB: Wasser- a Eliquido extracellulartrolythaushalt, in: Physiologie des Menschen mit Pathophysiologie, 31. vydanie; RF Schmidt a kol. (Eds). Heidelberg, Springer Medizin Verlag, 2010.