PŁYN POZAKOMÓRKOWY: SKŁAD I FUNKCJE - BIOLOGIA - 2026

Płyn zewnątrzkomórkowy jest tym płynu obecnego w organizmie, znajduje się na zewnątrz komórki. Obejmuje płyn śródmiąższowy, osocze i niewielkie ilości obecne w niektórych specjalnych przedziałach.

Płyn śródmiąższowy reprezentuje płyn, w którym zanurzone są wszystkie komórki ciała i odpowiada tak zwanemu „środowisku wewnętrznemu”. Jego skład i właściwości są istotne dla utrzymania integralności i funkcji komórki i są regulowane przez szereg procesów, które razem nazywane są „homeostazą”.

Komórka zwierzęca otoczona płynem zewnątrzkomórkowym (źródło: OpenStax College za pośrednictwem Wikimedia Commons)

Osocze to objętość płynu zawartego w przedziałach naczyniowych. Przedziały naczyniowe zawierają krew utworzoną w 40% przez komórki i w 60% przez osocze, które reprezentuje płyn śródmiąższowy komórek krwi.

Specjalne przedziały to miejsca, w których uwięzione są małe objętości płynu, obejmujące ciecz wodnistą i płyny: stawy mózgowo-rdzeniowe, opłucnowe, osierdziowe, maziowe, wydzieliny surowicze, takie jak otrzewna i zawartość niektórych gruczołów, takich jak trawienny.

Kompozycja

Wolumetryczny skład płynu pozakomórkowego

Płyny ustrojowe są roztworami wodnymi, dlatego wszystkie te płyny są również nazywane całkowitą wodą ustrojową, a ich objętość w litrach, ponieważ litr wody waży kilogram, szacuje się na 60% masy ciała. W przypadku mężczyzny o wadze 70 kg oznaczałoby to całkowitą objętość wody wynoszącą 42 litry.

Z tego 60% 40% (28 litrów) znajduje się w komórkach (płyn wewnątrzkomórkowy, ICL), a 20% (14 litrów) w przestrzeniach zewnątrzkomórkowych. Ze względu na małą objętość tak zwanych przedziałów specjalnych, zwyczajowo uważa się, że płyn pozakomórkowy składa się wyłącznie z płynu śródmiąższowego i osocza.

Mówi się wtedy, że trzy czwarte płynu zewnątrzkomórkowego to płyn śródmiąższowy (około 11 litrów), a jedna czwarta to płyn osocza (3 litry).

Skład chemiczny płynu pozakomórkowego

Rozważając skład chemiczny płynu pozakomórkowego, należy wziąć pod uwagę relacje, jakie jego dwa przedziały utrzymują ze sobą oraz relacje, jakie utrzymuje płyn śródmiąższowy z płynem wewnątrzkomórkowym, ponieważ relacje wymienne między nimi substancji determinują ich skład.

W odniesieniu do płynu wewnątrzkomórkowego, płyn śródmiąższowy jest oddzielony od niego przez błonę komórkową, która jest praktycznie nieprzepuszczalna dla jonów, ale przepuszczalna dla wody. Fakt ten, wraz z metabolizmem wewnątrzkomórkowym, oznacza, że ​​skład chemiczny obu cieczy znacznie się różni, ale są one w równowadze osmotycznej.

Jeśli chodzi o osocze i płyn śródmiąższowy, oba przedziały pozakomórkowe są oddzielone śródbłonkiem kapilarnym, który jest porowaty i umożliwia swobodny przepływ wody i wszystkich małych rozpuszczonych cząstek, z wyjątkiem większości białek, które ze względu na ich duży rozmiar nie może przejść.

Zatem skład osocza i płynu śródmiąższowego jest bardzo podobny. Główną różnicą jest wyższe stężenie białek osocza, które w kategoriach osmolarnych wynosi około 2 mosm / l, podczas gdy śródmiąższowe 0,2 mosm / l. Ważny fakt warunkuje obecność siły osmotycznej w plazmie, która przeciwdziała wypływowi cieczy do śródmiąższu.

Ponieważ białka generalnie mają nadmiar ładunku ujemnego, fakt ten determinuje tak zwaną równowagę Gibbsa-Donnana, zjawisko, które umożliwia utrzymanie elektroobojętności w każdym przedziale i sprawia, że ​​jony dodatnie są nieco bardziej skoncentrowane tam, gdzie jest więcej białka. (plazma) i negatywy zachowują się odwrotnie (więcej w śródmiąższu).

Skład plazmy

Stężenia różnych składników w osoczu, wyrażone w mosm / l, są następujące:

- Na +: 142

- K +: 4,2

- Ca ++: 1.3

- Mg ++: 0,8

- Cl-: 108

- HCO3- (wodorowęglan): 24

- HPO42- + H2PO4- (fosforany): 2

- SO4- (siarczan): 0,5

- aminokwasy: 2

- kreatyna: 0,2

- mleczan: 1,2

- glukoza: 5,6

- białka: 1,2

- mocznik: 4

- inne: 4.8

Na podstawie tych danych całkowite stężenie osmolarne osocza wynosi 301,8 mosm / l.

Skład płynu śródmiąższowego

Stężenia tych samych składników w płynie śródmiąższowym, również w MOSM / l, wynoszą:

- Na +: 139

- K +: 4

- Ca ++: 1,2

- Mg ++: 0,7

- Cl-: 108

- HCO3- (wodorowęglan): 28,3

- HPO42- + H2PO4- (fosforany): 2

- SO4- (siarczan): 0,5

- aminokwasy: 2

- kreatyna: 0,2

- mleczan: 1,2

- glukoza: 5,6

- białka: 0,2

- mocznik: 4

- inne: 3.9

Całkowite stężenie osmolarne osocza wynosi 300,8 mOsm / l.

Funkcje płynu pozakomórkowego

Główna funkcja płynu pozakomórkowego jest realizowana natychmiast na poziomie granicy między płynem śródmiąższowym a płynem wewnątrzkomórkowym i polega na dostarczaniu komórkom elementów niezbędnych do ich funkcjonowania i przeżycia oraz służeniu im jednocześnie jako „emultorium Otrzymując produkty przemiany materii. Na poniższym obrazie widać krążące krwinki czerwone i płyn pozakomórkowy:

Wymiana między osoczem a płynem śródmiąższowym umożliwia wymianę w tym ostatnim z substancji, które dostarczyła do komórek, a także dostarczenie do osocza produktów przemiany materii, które z nich otrzymuje. Plazma ze swojej strony zastępuje to, co jest dostarczane do śródmiąższu, materiałem z innych sektorów i dostarcza produkty przemiany materii do innych systemów w celu usunięcia z organizmu.

Zatem funkcje dostawcy i zbieracza płynu pozakomórkowego, związane z funkcją komórki, mają związek z dynamiczną wymianą zachodzącą między komórkami a płynem śródmiąższowym, między tym ostatnim a osoczem, a wreszcie między osoczem a jego substancjami. dostawcom lub odbiorcom odpadów.

Warunkiem niezbędnym, aby środowisko wewnętrzne (płyn śródmiąższowy) mogło pełnić swoje funkcje wspomagania aktywności komórkowej, jest potrzeba zachowania względnej stałości wartości pewnych istotnych zmiennych związanych z jego składem.

Te zmienne obejmują objętość, temperaturę, skład elektrolitów, w tym H + (pH), stężenia glukozy, gazów (O2 i CO2), aminokwasów i wielu innych substancji, których niski lub wysoki poziom może być szkodliwy.

Każda z tych różnych zmiennych ma mechanizmy regulacyjne, które potrafią utrzymać ich wartości w odpowiednich granicach, osiągając w rezultacie globalną równowagę, znaną jako homeostaza. Termin homeostaza odnosi się zatem do zespołu procesów odpowiedzialnych za wieloczynnikową stałość środowiska wewnętrznego.

Funkcje plazmy

Osocze jest składnikiem krążącym płynu pozakomórkowego i to właśnie płynne medium zapewnia niezbędną ruchliwość komórkowym elementom krwi, ułatwiając ich transport, a tym samym ich funkcje, które nie są zlokalizowane w określonym sektorze, ale raczej mają do czynienia z połączeniem transportowym, które dzięki tej mobilności realizują między różnymi sektorami.

Czerwone krwinki zawieszone w osoczu (źródło: Arek Socha na www.pixabay.com)

Osmolarność osocza, nieco wyższa niż śródmiąższowa z powodu białek, jest czynnikiem decydującym o ilości płynu, który może przemieszczać się między oboma przedziałami. Wytwarza ciśnienie osmotyczne około 20 mm Hg, które przeciwstawia się ciśnieniu hydrostatycznemu w kapilarach i umożliwia osiągnięcie równowagi w wymianie cieczy i zachowaniu objętości obu sektorów.

Objętość osocza, wraz z podatnością ścianek drzewa naczyniowego, jest czynnikiem decydującym o ciśnieniu napełniania układu krążenia, a tym samym o ciśnieniu tętniczym. Modyfikacje większej lub mniejszej objętości powodują zmiany w tym samym kierunku we wspomnianym ciśnieniu.

Osocze zawiera również w roztworze szereg substancji, zwłaszcza białek, które biorą udział w procesach obronnych organizmu przed inwazją potencjalnie patogennych toksyn. Substancje te obejmują przeciwciała, białka wczesnej odpowiedzi i te z kaskady dopełniacza.

Kolejny ważny szczegół związany z funkcją osocza odnosi się do obecności w nim czynników biorących udział w procesie krzepnięcia krwi. Proces mający na celu gojenie się ran i zapobieganie utracie krwi, która może prowadzić do ciężkiego niedociśnienia, zagrażającego życiu organizmu.

Bibliografia

1. Ganong WF: Celular & Molíquido extracellular Basis of Medical Physiology, w: Review of Medical Physiology, 25th ed. Nowy Jork, McGraw-Hill Education, 2016.
2. Guyton AC, Hall JE: The Body Fluid Compartments, w: Textbook of Medical Physiology, wyd. 13, AC Guyton, JE Hall (red.). Filadelfia, Elsevier Inc., 2016.
3. Kurtz A, Deetjen P: Wasser- und Salzhaushalt, In: Physiologie, wyd. P Deetjen i in. (Red.). München, Elsevier GmbH, Urban & Fischer, 2005.
4. Oberleithner H: Salz- und Wasserhaushalt, w: Physiologie, wyd. 6; R Klinke i in. (Red.). Stuttgart, Georg Thieme Verlag, 2010.
5. Persson PB: Wasser- und Eliquido extracellulartrolythaushalt, w: Physiologie des Menschen mit Pathophysiologie, wyd. RF Schmidt i in. (Red.). Heidelberg, Springer Medizin Verlag, 2010.