Человеческое тело и даже его отдельные жидкости тела могут быть концептуально разделены на различные жидкостные отсеки , которые, хотя и не являются буквально анатомическими отсеками , представляют собой реальное разделение с точки зрения того, как разделены части воды , растворенных веществ и взвешенных элементов тела. Двумя основными жидкостными отсеками являются внутриклеточный и внеклеточный отсеки. Внутриклеточный отсек — это пространство внутри клеток организма ; он отделен от внеклеточного отсека клеточными мембранами . [1]
Около двух третей от общего количества воды в организме человека удерживается в клетках, в основном в цитозоле , а остальная часть находится во внеклеточном пространстве. Внеклеточные жидкости можно разделить на три типа: интерстициальная жидкость в «интерстициальном пространстве» (окружающая клетки тканей и омывающая их раствором питательных веществ и других химических веществ), плазма крови и лимфа в «внутрисосудистом пространстве» (внутри кровеносных сосудов и лимфатических сосудов ), а также небольшие количества трансцеллюлярной жидкости, такой как глазная и спинномозговая жидкости в «трансцеллюлярном пространстве».
Нормальные процессы, посредством которых жизнь саморегулирует свою биохимию ( гомеостаз ), создают баланс жидкости в жидкостных отсеках. Вода и электролиты непрерывно перемещаются 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 дисбаланс электролитов .
Интерстициальный и внутрисосудистый отсеки легко обмениваются водой и растворенными веществами, но третий внеклеточный отсек, трансцеллюлярный, считается отдельным от двух других и не находится с ними в динамическом равновесии. [2]
Наука о балансе жидкости в жидкостных отсеках имеет практическое применение во внутривенной терапии , где врачи и медсестры должны прогнозировать сдвиги жидкости и решать, какие жидкости вводить внутривенно (например, изотонические или гипотонические), в каком количестве и с какой скоростью (объем или масса в минуту или час).
Внутриклеточная жидкость (ICF) — это все жидкости, содержащиеся внутри клеток, которые состоят из цитозоля и жидкости в ядре клетки . [3] Цитозоль — это матрица, в которой взвешены 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 галлона; 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 отсеки составляют внеклеточный отсек. Его внеклеточная жидкость (ECF) содержит около трети всей воды организма .
Основной внутрисосудистой жидкостью у млекопитающих является кровь , сложная смесь с элементами суспензии ( клетки крови ), коллоида ( глобулины ) и растворенных веществ ( глюкоза и ионы ). Кровь представляет собой как внутриклеточное пространство (жидкость внутри клеток крови), так и внеклеточное пространство ( плазма крови ). Средний объем плазмы у среднестатистического (70-килограммового или 150-фунтового) самца составляет приблизительно 3,5 литра (0,77 имп галлона; 0,92 галлона США). Объем внутрисосудистого пространства регулируется частично градиентами гидростатического давления и реабсорбцией почками.
Интерстициальное пространство (также называемое «тканевым пространством») окружает клетки тканей. Оно заполнено интерстициальной жидкостью , включая лимфу. [5] Интерстициальная жидкость обеспечивает непосредственную микросреду , которая позволяет ионам , белкам и питательным веществам перемещаться через клеточный барьер. Эта жидкость не статична, а постоянно обновляется кровеносными капиллярами и собирается лимфатическими капиллярами . В среднем мужском (70-килограммовом или 150-фунтовом) теле интерстициальное пространство содержит приблизительно 10,5 литров (2,3 имп галлона; 2,8 галлона США) жидкости.
Трансцеллюлярная жидкость — это часть общей жидкости организма, которая образуется в результате секреторной активности эпителиальных клеток и содержится в специализированных отсеках, выстланных эпителием. Жидкость обычно не собирается в больших количествах в этих пространствах, [6] [7] и любое значительное скопление жидкости в этих пространствах физиологически нефункционально. [8] Примерами трансцеллюлярных пространств являются глаз, центральная нервная система, брюшинная и плевральные полости и суставные капсулы . Небольшое количество жидкости, называемой трансцеллюлярной жидкостью , обычно существует в таких пространствах. Например, водянистая влага , стекловидное тело , спинномозговая жидкость , серозная жидкость, вырабатываемая серозными оболочками , и синовиальная жидкость, вырабатываемая синовиальными оболочками, являются трансцеллюлярными жидкостями. Все они очень важны, но каждой из них не так много. Например, в любой момент времени во всей центральной нервной системе находится всего около 150 миллилитров (5,3 imp fl oz; 5,1 US fl oz) 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, соответствующих их функции. Например, спинномозговая жидкость производится различными клетками ЦНС, в основном эпендимальными клетками, из плазмы крови.
Сдвиги жидкости происходят, когда жидкости организма перемещаются между жидкостными отсеками. Физиологически это происходит за счет комбинации градиентов гидростатического давления и градиентов осмотического давления . Вода будет перемещаться из одного пространства в другое пассивно через полупроницаемую мембрану до тех пор, пока градиенты гидростатического и осмотического давления не уравновесят друг друга. Многие медицинские состояния могут вызывать сдвиги жидкости. Когда жидкость перемещается из внутрисосудистого отсека (кровеносных сосудов), артериальное давление может упасть до опасно низкого уровня, подвергая опасности критические органы, такие как мозг , сердце и почки ; когда она перемещается из клеток (внутриклеточного отсека), клеточные процессы замедляются или прекращаются из-за внутриклеточной дегидратации; когда избыточная жидкость накапливается в интерстициальном пространстве, развивается отек ; и сдвиги жидкости в клетки мозга могут вызвать повышенное черепное давление. Смещения жидкости можно компенсировать заменой жидкости или диуретиками .
«Третий промежуток» — это аномальное накопление жидкости во внеклеточном и внесосудистом пространстве. В медицине этот термин часто используется в отношении потери жидкости в интерстициальное пространство, например, при ожогах или отеках , но он также может относиться к перемещению жидкости в полость тела (трансцеллюлярное пространство), например, при асците и плевральных выпотах . Что касается тяжелых ожогов, жидкости могут скапливаться на месте ожога (т. е. жидкость, лежащая вне интерстициальной ткани, подвергающаяся испарению) и вызывать истощение жидкостей. При панкреатите или непроходимости кишечника жидкости могут «просачиваться» в брюшинную полость , также вызывая истощение внутриклеточных, интерстициальных или сосудистых отсеков.
У пациентов, перенесших длительные и сложные операции с обширными хирургическими полями, может скапливаться жидкость в третьем пространстве и развиваться внутрисосудистое истощение, несмотря на большие объемы внутривенной жидкости и замещения крови.
Точный объем жидкости в околоушных пространствах пациента со временем меняется, и его трудно точно определить.
Состояния третьего пространства могут включать перитонит , пиометрит и плевральные выпоты . [9] Гидроцефалия и глаукома теоретически являются формами третьего пространства, но их объемы слишком малы, чтобы вызвать значительные сдвиги в объемах крови или общих объемах тела, и поэтому их обычно не называют третьим пространством.
Растворимая фракция ядер печени крысы (нуклеозоль) была...