LICHID EXTRACELULAR: COMPOZIȚIE ȘI FUNCȚII - BIOLOGIE - 2025

Lichidul extracelular este tot lichidul prezent într - un organism și situat în afara celulelor. Include lichid interstițial, plasmă și cantitățile mici prezente în unele compartimente speciale.

Fluidul interstițial reprezintă fluidul în care sunt imersate toate celulele corpului și corespunde cu ceea ce se numește „mediul intern”. Compoziția și caracteristicile sale sunt esențiale pentru menținerea integrității și funcțiilor celulare și sunt reglementate de o serie de procese care, împreună, se numesc „homeostază”.

O celulă animală, înconjurată de lichid extracelular (Sursa: OpenStax College prin Wikimedia Commons)

Plasma este volumul de fluid conținut în compartimentele vasculare. Compartimentele vasculare conțin sânge format 40% din celule și 60% din plasmă, ceea ce ar reprezenta lichidul interstițial al celulelor sanguine.

Compartimentele speciale sunt site-urile în care se limitează mici volume de lichid și care includ umorul și fluidele apoase: articulații cerebrospinale, pleurale, pericardice, sinoviale, secreții seroase, cum ar fi peritoneul și conținutul în unele glande, cum ar fi digestiv.

Compoziţie

Compoziția volumetrică a lichidului extracelular

Lichidele corporale sunt soluții apoase, motiv pentru care toate aceste fluide sunt cunoscute și sub denumirea de apă corporală totală, iar volumul lor în litri, întrucât un litru de apă cântărește un kilogram, este estimat la 60% din greutatea corporală. La un bărbat de 70 kg, acesta ar reprezenta un volum total de apă de 42 litri.

Din acest 60%, 40% (28 litri) este conținut în celule (lichid intracelular, ICL) și 20% (14 litri) în spațiile extracelulare. Datorită volumului redus al așa-numitelor compartimente speciale, este obișnuit să considerăm lichidul extracelular ca fiind format numai din lichid interstițial și plasmă.

Se spune apoi că trei sferturi din lichidul extracelular este fluid interstițial (aproximativ 11 litri) și un sfert este lichid plasmatic (3 litri).

Compoziția chimică a fluidului extracelular

Atunci când se ia în considerare compoziția chimică a fluidului extracelular, trebuie luate în considerare relațiile pe care cele două compartimente ale acestuia le întrețin și cele pe care le menține fluidul interstițial cu lichidul intracelular, deoarece relațiile de schimb de substanțe dintre ele determină compoziția lor.

În ceea ce privește fluidul intracelular, lichidul interstițial este menținut separat de acesta de membrana celulară, care este practic impermeabilă la ioni, dar permeabilă la apă. Acest fapt, împreună cu metabolismul intracelular, înseamnă că compoziția chimică a ambelor lichide diferă considerabil, dar că sunt în echilibru osmotic.

În ceea ce privește plasma și lichidul interstițial, ambele compartimente sub-extracelulare sunt separate de endoteliul capilar, care este poros și permite trecerea liberă a apei și a tuturor particulelor mici dizolvate, cu excepția majorității proteinelor, care din cauza lor dimensiunea mare nu poate trece.

Astfel, compoziția plasmei și a lichidului interstițial este foarte similară. Principala diferență este concentrația mai mare de proteine ​​plasmatice, care în termeni osmolari este de aproximativ 2 mosm / l, în timp ce interstițialul este de 0,2 mosm / l. Un fapt important care condiționează prezența unei forțe osmotice în plasmă care se opune fluxului de lichid în interstițiu.

Deoarece proteinele au, în general, un exces de sarcină negativă, acest fapt determină ceea ce se numește echilibrul Gibbs-Donnan, un fenomen care permite menținerea electroneutralității în fiecare compartiment și face ca ionii pozitivi să fie puțin mai concentrați acolo unde există mai multe proteine (plasma) și negativele se comportă în sens invers (mai mult în interstițiu).

Compoziția plasmei

Concentrațiile plasmatice ale diferitelor componente, exprimate în mosm / l, sunt următoarele:

- Na +: 142

- K +: 4.2

- Ca ++: 1.3

- Mg ++: 0,8

- Cl-: 108

- HCO3- (bicarbonat): 24

- HPO42- + H2PO4- (fosfați): 2

- SO4- (sulfat): 0,5

- aminoacizi: 2

- creatină: 0,2

- lactat: 1,2

- glucoză: 5,6

- proteine: 1.2

- uree: 4

- altele: 4.8

Pe baza acestor date, concentrația osmolară totală a plasmei este de 301,8 mosm / l.

Compoziția lichidului interstițional

Concentrațiile acelorași componente, în lichidul interstițial, de asemenea în mosm / l, sunt:

- Na +: 139

- K +: 4

- Ca ++: 1.2

- Mg ++: 0,7

- Cl-: 108

- HCO3- (bicarbonat): 28.3

- HPO42- + H2PO4- (fosfați): 2

- SO4- (sulfat): 0,5

- aminoacizi: 2

- creatină: 0,2

- lactat: 1,2

- glucoză: 5,6

- proteine: 0,2

- uree: 4

- alții: 3.9

Concentrația osmolară totală a plasmei este de 300,8 mosm / l.

Funcțiile lichidului extracelular

Funcția principală a lichidului extracelular se îndeplinește imediat la nivelul interfeței dintre fluidul interstițial și fluidul intracelular și constă în furnizarea celulelor cu elementele necesare funcției și supraviețuirii lor și servirea acestora în același timp ca un "emultoriu" Prin primirea deșeurilor din metabolismul dumneavoastră. În imaginea următoare puteți vedea globule roșii în circulație și lichid extracelular:

Schimbul dintre plasmă și lichidul interstițial permite înlocuirea substanțelor pe care le-a livrat celulelor, precum și livrarea în plasmă a produselor reziduale pe care le primește de la acestea. Plasma, la rândul său, înlocuiește ceea ce este livrat în interstițiu cu material din alte sectoare și livrează produsele reziduale în alte sisteme pentru eliminarea din organism.

Astfel, funcțiile de furnizor și de colector al fluidului extracelular, legate de funcția celulară, au legătură cu schimburile dinamice care se produc între celule și lichidul interstițial, între acestea din urmă și plasmă și în final între plasmă și substanțele sale. furnizorii sau destinatarii acestora de deșeuri.

O condiție indispensabilă pentru ca mediul intern (lichidul interstițial) să poată îndeplini funcțiile sale de susținere a activității celulare este necesitatea păstrării unei constanțe relative în valoarea anumitor variabile relevante legate de compoziția sa.

Aceste variabile includ volumul, temperatura, compoziția electrolitelor incluzând H + (pH), concentrațiile de glucoză, gaze (O2 și CO2), aminoacizi și multe alte substanțe ale căror niveluri scăzute sau ridicate pot fi dăunătoare.

Fiecare dintre aceste variabile diferite are mecanisme de reglementare care reușesc să își păstreze valorile în limite adecvate, realizând un rezultat echilibru global, cunoscut sub numele de homeostază. Termenul de homeostază se referă astfel la setul de procese responsabile de constanța multifactorială a mediului intern.

Funcții plasmatice

Plasma este componenta circulantă a fluidului extracelular și este mediul lichid care asigură mobilitatea necesară elementelor celulare ale sângelui, facilitând transportul acestora și, prin urmare, funcțiile lor, care nu sunt localizate într-un anumit sector, ci mai degrabă ei au legătură cu legătura de transport pe care o realizează prin această mobilitate între diverse sectoare.

Globule roșii suspendate în plasmă (Sursa: Arek Socha la www.pixabay.com)

Osmolaritatea plasmatică, ceva mai mare decât interstițialul datorat proteinelor, este un factor determinant în cantitatea de fluid care se poate deplasa între ambele compartimente. Acesta generează o presiune osmotică de aproximativ 20 mm Hg, care se opune presiunii hidrostatice din capilare și permite atingerea unui echilibru în schimbul de lichide și conservarea volumului ambelor sectoare.

Volumul plasmatic, împreună cu conformarea pereților arborelui vascular, este un factor determinant al presiunii de umplere a sistemului circulator și, prin urmare, a presiunii arteriale. Modificările în mai mult sau mai puțin decât acel volum produc schimbări în aceeași direcție în presiunea menționată.

Plasma conține, de asemenea, în soluție o serie de substanțe, în special proteine, care sunt implicate în procesele de apărare ale organismului împotriva invaziei de noxe potențial patogene. Aceste substanțe includ anticorpi, proteine ​​cu răspuns timpuriu și cele ale cascadei complementului.

Un alt detaliu important legat de funcția plasmatică se referă la prezența în acesta a factorilor implicați în procesul de coagulare a sângelui. Proces care vizează vindecarea rănilor și prevenirea pierderilor de sânge care ar putea duce la hipotensiune arterială severă care pune în pericol viața organismului.

Referințe

1. Ganong WF: Celular & Molíquido Bases extracelular of Physiology Medical, in: Review of Physiology Medical, 25 ed. New York, McGraw-Hill Education, 2016.
2. Guyton AC, Sala JE: compartimentele fluidelor corporale, în: manual de fiziologie medicală, ediția a 13-a, AC Guyton, sala de judecată (eds). Philadelphia, Elsevier Inc., 2016.
3. Kurtz A, Deetjen P: Wasser- und Salzhaushalt, În: Fiziologie, ediția a IV-a; P Deetjen și colab. (Eds). München, Elsevier GmbH, Urban & Fischer, 2005.
4. Oberleithner H: Salz- und Wasserhaushalt, în: Fiziologie, ediția a 6-a; R Klinke și colab. (Eds). Stuttgart, Georg Thieme Verlag, 2010.
5. Persson PB: Wasser- und Eliquido extracellulartrolythaushalt, în: Physiologie des Menschen mit Pathophysiologie, 31 ed; RF Schmidt și colab. (Eds). Heidelberg, Springer Medizin Verlag, 2010.