EXTRACELULÁRNÍ TEKUTINA: SLOŽENÍ A FUNKCE - BIOLOGIE - 2025

Extracelulární tekutina je tím kapalina přítomná v organismu a nachází se vně buněk. Zahrnuje intersticiální tekutinu, plazmu a malá množství přítomná v některých zvláštních oddílech.

Intersticiální tekutina představuje tekutinu, do které jsou ponořeny všechny buňky těla a odpovídá tomu, čemu se říká „vnitřní prostředí“. Jeho složení a vlastnosti jsou nezbytné pro udržování integrity buněk a funkcí a jsou regulovány řadou procesů, které se společně nazývají „homeostáza“.

Živočišná buňka obklopená extracelulární tekutinou (Zdroj: OpenStax College prostřednictvím Wikimedia Commons)

Plazma je objem tekutiny obsažené ve vaskulárních kompartmentech. Vaskulární kompartmenty obsahují krev tvořenou 40% buňkami a 60% plazmou, což by představovalo intersticiální tekutinu krevních buněk.

Zvláštní kompartmenty jsou místa, kde jsou omezeny malé objemy tekutin a které zahrnují komorový mok a tekutiny: mozkomíšní, pleurální, perikardiální, synoviální klouby, serózní sekrece, jako je peritoneum, a obsah v některých žlázách, jako je zažívací.

Složení

Objemové složení extracelulární tekutiny

Tělesné tekutiny jsou vodné roztoky, proto jsou všechny tyto tekutiny známé také jako celková tělesná voda a jejich objem v litrech, protože litr vody váží kilo, se odhaduje na 60% tělesné hmotnosti. U člověka o hmotnosti 70 kg by to představovalo celkový objem vody 42 litrů.

Z toho 60%, 40% (28 litrů) je obsaženo v buňkách (intracelulární tekutina, ICL) a 20% (14 litrů) v extracelulárních prostorech. Vzhledem k malému objemu tzv. Zvláštních kompartmentů je obvyklé považovat extracelulární tekutinu za složenou pouze z intersticiální tekutiny a plazmy.

Poté se říká, že tři čtvrtiny extracelulární tekutiny je intersticiální tekutina (asi 11 litrů) a čtvrtina je plazmová tekutina (3 litry).

Chemické složení extracelulární tekutiny

Při zvažování chemického složení extracelulární tekutiny je třeba vzít v úvahu vztahy, které si její dva oddíly udržují mezi sebou, a vztahy, které si intersticiální tekutina udržuje s intracelulární tekutinou, protože se určuje jejich složení.

Pokud jde o intracelulární tekutinu, je intersticiální tekutina od ní oddělena buněčnou membránou, která je prakticky nepropustná pro ionty, ale propustná pro vodu. Tato skutečnost spolu s intracelulárním metabolismem znamená, že chemické složení obou tekutin se značně liší, ale že jsou v osmotické rovnováze.

Pokud jde o plazmu a intersticiální tekutinu, jsou oba sub-extracelulární kompartmenty odděleny kapilárním endotelem, který je porézní a umožňuje volný průchod vody a všech malých rozpuštěných částic, s výjimkou většiny proteinů, které jsou díky jejich proteinům velká velikost nemůže projít.

Složení plazmy a intersticiální tekutiny je tedy velmi podobné. Hlavní rozdíl je dán vyšší koncentrací plazmatických proteinů, která je v osmolarním vyjádření asi 2 mosm / l, zatímco intersticiální je 0,2 mosm / l. Důležitá skutečnost, která podmíňuje přítomnost osmotické síly v plazmě, která brání odtoku kapaliny do interstitia.

Protože proteiny mají obecně nadbytek negativního náboje, tato skutečnost určuje, co se nazývá Gibbsova-Donnanova rovnováha, jev, který umožňuje udržovat elektroneutralitu v každém kompartmentu a vytváří pozitivní ionty, které jsou o něco koncentrovanější tam, kde je více proteinu. (plazma) a negativy se chovají opačným způsobem (více v intersticiu).

Složení plazmy

Plazmatické koncentrace různých složek, vyjádřené v mosm / l, jsou následující:

- 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

- kreatin: 0,2

- laktát: 1.2

- glukóza: 5,6

- proteiny: 1.2

- močovina: 4

- ostatní: 4.8

Na základě těchto údajů je celková osmolární koncentrace plazmy 301,8 mosm / l.

Složení intersticiální tekutiny

Koncentrace stejných složek v intersticiální tekutině, také v mosm / l, jsou:

- 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

- kreatin: 0,2

- laktát: 1.2

- glukóza: 5,6

- proteiny: 0,2

- močovina: 4

- ostatní: 3.9

Celková osmolární koncentrace plazmy je 300,8 mosm / l.

Funkce extracelulární tekutiny

Hlavní funkce extracelulární tekutiny je splněna okamžitě na úrovni rozhraní mezi intersticiální tekutinou a intracelulární tekutinou a spočívá v tom, že buňkám poskytne prvky nezbytné pro jejich funkci a přežití a slouží jim současně jako "emulze" Přijetím odpadních produktů vašeho metabolismu. Na následujícím obrázku vidíte cirkulující červené krvinky a extracelulární tekutinu:

Výměna mezi plazmou a intersticiální tekutinou umožňuje nahrazení látek, které se do buněk dostaly, stejně jako dodání odpadních produktů, které z nich přijímají, do plazmy. Plazma naproti tomu nahrazuje to, co se dodává do intersticiia, materiálem z jiných sektorů a dodává odpadní produkty do jiných systémů za účelem jejich odstranění z těla.

Funkce poskytovatele a sběrače extracelulární tekutiny související s buněčnou funkcí tedy souvisejí s dynamickými výměnami, ke kterým dochází mezi buňkami a intersticiální tekutinou, mezi nimi a plazmou a nakonec mezi plazmou a jejími látkami. dodavatelé nebo jejich příjemci odpadního materiálu.

Nezbytnou podmínkou pro to, aby vnitřní prostředí (intersticiální tekutina) mohlo vykonávat své funkce udržování buněčné aktivity, je potřeba zachovat relativní stálost hodnoty určitých relevantních proměnných souvisejících s jeho složením.

Tyto proměnné zahrnují objem, teplotu, složení elektrolytu včetně H + (pH), koncentrace glukózy, plynů (O2 a CO2), aminokyseliny a mnoho dalších látek, jejichž nízké nebo vysoké hladiny mohou být škodlivé.

Každá z těchto různých proměnných má regulační mechanismy, které dokážou udržet své hodnoty v přiměřených mezích, což v důsledku vede ke globální rovnováze známé jako homeostáza. Termín homeostáza se tedy týká souboru procesů odpovědných za multifaktoriální stálost vnitřního prostředí.

Plazmové funkce

Plazma je cirkulační složkou extracelulární tekutiny a je to tekuté médium, které zajišťuje nezbytnou mobilitu buněčným prvkům krve, usnadňuje jejich transport, a tedy jejich funkce, které nejsou umístěny ve specifickém sektoru, ale spíše mají co do činění s dopravním spojením, které prostřednictvím této mobility provádějí mezi různými sektory.

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

Osmolarita plazmy, poněkud vyšší než intersticiální kvůli proteinům, je určujícím faktorem v množství tekutiny, která se může pohybovat mezi oběma složkami. Vytváří osmotický tlak asi 20 mm Hg, který je proti hydrostatickému tlaku uvnitř kapilár a umožňuje dosažení rovnováhy při výměně kapaliny a zachování objemu obou sektorů.

Plazmatický objem je spolu s poddajností stěn vaskulárního stromu určujícím faktorem plnicího tlaku oběhového systému, a tím i arteriálního tlaku. Úpravy ve více nebo méně než tomto objemu způsobují změny ve stejném směru při uvedeném tlaku.

Plazma také obsahuje v roztoku řadu látek, zejména bílkovin, které se podílejí na obranných procesech těla proti invazi potenciálně patogenních noxů. Tyto látky zahrnují protilátky, proteiny včasné reakce a látky komplementové kaskády.

Další důležitý detail týkající se funkce plazmy se týká přítomnosti faktorů zapojených do procesu srážení krve v něm. Proces zaměřený na hojení ran a prevenci ztrát krve, které by mohly vést k těžké hypotenzi, která ohrožuje život těla.

Reference

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