Водно-электролитный гомеостаз - кратко с точки зрения внутренних болезней
Общее количество воды в организме составляет приблизительно 60% массы тела у взрослого мужчины, несколько больше у младенцев и меньше — у женщин. Таким образом, у человека с массой тела 70 кг общее количество воды составляет около 40 л.
Приблизительно 25 л находятся внутри клеток (внутриклеточная жидкость), тогда как оставшиеся 15 л составляют внеклеточную жидкость (ВКЖ) (рис. 1). Основная часть ВКЖ (приблизительно 12 л) представляет собой интерстициальную жидкость, которая находится внутри тканей, но вне клеток, тогда как остальная часть (около 3 л) составляет плазму крови.
Распределение воды и электролитов в организме в норме. Схематическое представление объема (л — литры) и состава (показаны только основные ионы) внутриклеточной жидкости (ВНКЖ) и внеклеточной жидкости у мужчины с массой тела 70 кг. Основное различие в составе плазмы крови и интерстициальной жидкости (ИСЖ) заключается в наличии заметных концентраций белка в плазме, но не в интерстициальной жидкости. Разница концентраций Na/K поддерживается Na, К-аденозинтрифосфатазой (аденозинтрифосфатазой; другое название — Na/K-насос)
Ионный состав внутриклеточной жидкости и ВКЖ показан на рис. 1. Основным положительно заряженным ионом (катионом) в клетках является калий, тогда как фосфаты и отрицательно заряженные белки представляют собой основные внутриклеточные отрицательно заряженные ионы (анионы). В ВКЖ основным катионом является натрий, а хлорид и в меньшей степени гидрокарбонат — наиболее важные анионы ВКЖ.
Важное различие между внутрисосудистым (плазменным) и интерстициальным компартментами ВКЖ состоит в том, что значительные концентрации белка содержатся только в плазме крови.
Основной силой, поддерживающей разницу в концентрации катионов между внутриклеточной жидкостью и ВКЖ, является натриево-калиевый насос (Na, К-активируемая АТФаза), который есть во всех клеточных мембранах. Поддержание этих градиентов важно для многих клеточных процессов, включая возбудимость проводящих тканей, таких как нервы и мышцы.
Разница в содержании белка между плазмой и интерстициальной жидкостью поддерживается непроницаемостью капиллярной стенки для белков. Этот градиент концентрации белка (коллоидно-осмотическое или онкотическое давление плазмы) способствует балансу сил по обе стороны стенки капилляра, удерживающему жидкость в плазме.
Концентрация натрия в ВКЖ играет ключевую роль в определении осмоляльности плазмы и, таким образом, поддерживает внутриклеточный объем за счет изменения водного баланса между внутриклеточным и внеклеточным пространством. Напротив, объем плазмы крови в значительной степени зависит от общего содержания натрия в организме, которое и определяет изменение этого объема.
Следовательно, нарушения в гомеостазе жидкости обычно проявляются биохимическими отклонениями от нормы, такими как гипонатриемия или гипернатриемия, тогда как нарушения в гомеостазе натрия — гиперволемией или гиповолемией в результате увеличения или уменьшения объема ВКЖ соответственно.
Видео физиология водно-солевого баланса - профессор, д.м.н. П.Е. Умрюхин
