Человеческое тело и даже отдельные жидкости его организма можно концептуально разделить на различные жидкостные отсеки , которые, хотя и не являются буквально анатомическими отсеками , представляют собой реальное разделение с точки зрения того, как части воды , растворенных веществ и взвешенных элементов в организме разделяются. Двумя основными жидкостными компартментами являются внутриклеточный и внеклеточный компартменты. Внутриклеточный отсек — это пространство внутри клеток организма ; он отделен от внеклеточного отсека клеточными мембранами . [1]
Около двух третей всей воды в организме человека содержится в клетках, в основном в цитозоле , а остальная часть находится во внеклеточном пространстве. Внеклеточные жидкости можно разделить на три типа: интерстициальная жидкость в «интерстициальном отсеке» (окружающая клетки ткани и омывающая их раствором питательных веществ и других химических веществ), плазма крови и лимфа во «внутрисосудистом отсеке» (внутри кровеносных сосудов ). и лимфатические сосуды ), а также небольшое количество трансклеточной жидкости , такой как глазная и спинномозговая жидкость, в «трансцеллюлярном отсеке».
Нормальные процессы, посредством которых жизнь саморегулирует свою биохимию ( гомеостаз ), обеспечивают баланс жидкости во всех жидкостных отсеках. Вода и электролиты постоянно проходят через барьеры (например, клеточные мембраны, стенки сосудов), хотя часто и в небольших количествах, чтобы поддерживать этот здоровый баланс. Движение этих молекул контролируется и ограничивается различными механизмами. Когда болезни нарушают баланс, может возникнуть электролитный дисбаланс .
Интерстициальный и внутрисосудистый компартменты легко обмениваются водой и растворенными веществами, но третий внеклеточный компартмент, трансцеллюлярный, считается отдельным от двух других и не находится с ними в динамическом равновесии. [2]
Наука о балансе жидкости в жидкостных компартментах имеет практическое применение во внутривенной терапии , где врачи и медсестры должны прогнозировать изменения жидкости и решать, какие жидкости вводить внутривенно (например, изотонические или гипотонические), сколько вводить и как быстро (объем или масса в минуту или час).
Внутриклеточная жидкость (ВКЖ) — это все жидкости, содержащиеся внутри клеток, которые состоят из цитозоля и жидкости в ядре клетки . [3] Цитозоль — это матрица, в которой подвешены клеточные органеллы . Цитозоль и органеллы вместе составляют цитоплазму . Клеточные мембраны являются внешним барьером. У людей внутриклеточный отсек содержит в среднем около 28 литров (6,2 имп гал; 7,4 галлона США) жидкости и при обычных обстоятельствах остается в осмотическом равновесии. Он содержит умеренное количество ионов магния и сульфата.
В ядре клетки жидкий компонент нуклеоплазмы называется нуклеозоль. [4]
Интерстициальный, внутрисосудистый и трансцеллюлярный компартменты составляют внеклеточный компартмент. Его внеклеточная жидкость (ECF) содержит около одной трети всей воды в организме .
Основная внутрисосудистая жидкость у млекопитающих — кровь — сложная смесь с элементами взвеси ( клетки крови ), коллоида ( глобулины ) и растворенных веществ ( глюкоза и ионы ). Кровь представляет собой как внутриклеточную часть (жидкость внутри клеток крови), так и внеклеточную часть ( плазму крови ). Средний объем плазмы у среднего мужчины (70 килограммов или 150 фунтов) составляет примерно 3,5 литра (0,77 имп галлона; 0,92 галлона США). Объем внутрисосудистого компартмента частично регулируется градиентами гидростатического давления и реабсорбцией почками.
Интерстициальный отсек (также называемый «тканевым пространством») окружает клетки ткани. Он заполнен интерстициальной жидкостью , в том числе лимфой. [5] Интерстициальная жидкость обеспечивает непосредственную микросреду , которая позволяет перемещать ионы , белки и питательные вещества через клеточный барьер. Эта жидкость не статична, а постоянно обновляется кровеносными капиллярами и собирается лимфатическими капиллярами . В организме среднего мужчины (70 килограммов или 150 фунтов) в интерстициальном пространстве содержится примерно 10,5 литров (2,3 имп галлона; 2,8 галлона США) жидкости.
Трансклеточная жидкость представляет собой часть общей жидкости организма, которая образуется в результате секреторной активности эпителиальных клеток и содержится в специализированных компартментах, выстланных эпителием. Обычно в этих пространствах жидкость не скапливается в больших количествах [6] [7] , и любое значительное скопление жидкости в этих пространствах является физиологически нефункциональным. [8] Примеры трансклеточных пространств включают глаз, центральную нервную систему, брюшную и плевральную полости, а также капсулы суставов . В таких пространствах обычно присутствует небольшое количество жидкости, называемой трансклеточной жидкостью . Например, водянистая влага , стекловидное тело , спинномозговая жидкость , серозная жидкость , вырабатываемая серозными оболочками , и синовиальная жидкость , вырабатываемая синовиальными мембранами , — все они являются трансклеточными жидкостями. Все они очень важны, но каждого из них не так много. Например, во всей центральной нервной системе в любой момент имеется только около 150 миллилитров (5,3 имп. жидких унций; 5,1 жидких унций США) спинномозговой жидкости. Все вышеупомянутые жидкости производятся активными клеточными процессами, работающими с плазмой крови в качестве сырья, и все они более или менее похожи на плазму крови, за исключением некоторых модификаций, адаптированных к их функции. Например, спинномозговая жидкость вырабатывается различными клетками ЦНС, преимущественно эпендимальными клетками, из плазмы крови.
Сдвиг жидкости происходит, когда жидкости организма перемещаются между жидкостными отсеками. Физиологически это происходит за счет сочетания градиентов гидростатического давления и градиентов осмотического давления . Вода будет пассивно перемещаться из одного пространства в другое через полупроницаемую мембрану до тех пор, пока градиенты гидростатического и осмотического давления не уравновесят друг друга. Многие заболевания могут вызвать сдвиг жидкости. Когда жидкость выходит из внутрисосудистого отдела (кровеносных сосудов), артериальное давление может упасть до опасно низкого уровня, подвергая опасности такие важные органы, как мозг , сердце и почки ; при его выходе из клеток (внутриклеточный отсек) клеточные процессы замедляются или прекращаются из-за внутриклеточного обезвоживания; при избыточном скоплении жидкости в интерстициальном пространстве развиваются отеки ; а сдвиг жидкости в клетки головного мозга может вызвать повышение черепного давления. Сдвиг жидкости можно компенсировать заменой жидкости или диуретиками .
«Третий промежуток» — это аномальное скопление жидкости во внеклеточном и внесосудистом пространстве. В медицине этот термин часто используется в отношении потери жидкости в интерстициальные пространства, например, при ожогах или отеках , но он также может относиться к смещению жидкости в полость тела (трансцеллюлярное пространство), например, при асците и плевральном выпоте . Что касается тяжелых ожогов, жидкости могут скапливаться на месте ожога (т. е. жидкость находится за пределами интерстициальной ткани и подвергается испарению) и вызывать истощение жидкости. При панкреатите или кишечной непроходимости жидкости могут «просачиваться» в брюшную полость , что также приводит к истощению внутриклеточного, интерстициального или сосудистого компартмента.
Пациенты, перенесшие длительные и сложные операции на больших хирургических полях, могут собирать жидкость в третьем пространстве и испытывать внутрисосудистое истощение, несмотря на большие объемы внутривенного введения жидкости и заместительную кровопотерю.
Точный объем жидкости в третьих пространствах пациента меняется со временем, и его трудно точно определить количественно.
Состояния третьего промежутка могут включать перитонит , пиометрит и плевральный выпот . [9] Гидроцефалия и глаукома теоретически являются формами третьего промежутка, но объемы слишком малы, чтобы вызвать значительные изменения в объемах крови или общих объемах тела, и поэтому обычно не называются третьим промежутком.
Растворимая фракция ядер печени крысы (нуклеозоль) была...