Секторальное распределение воды в организме человека

Примечание. ВнуКЖ = ОбщЖ - ВнеКЖ; ИнЖ = ВнеКЖ - ПЖ.

Внеклеточное водное пространство. Внеклеточное пространство — это жидкость, окружающая клетки, объем и состав кото­рой поддерживается с помощью регулирующих механизмов. Основным ка­тионом внеклеточной жидкости является натрий, основным анионом — хлор. Натрию и хлору принадлежит главная роль в поддержании осмоти­ческого давления и объема жидкости этого пространства. Через внеклеточ­ное пространство обеспечивается транспорт кислорода, питательных ве­ществ и ионов к клеткам и доставка шлаков к органам выделения. Внекле­точная среда негомогенна (кровеносные и лимфатические сосуды, межтка­невая жидкость, жидкость в плотных соединительных тканях) и имеет зоны разной интенсивности обмена. В связи с этим определение внекле­точного объема в известной степени условно, хотя и имеет большое прак­тическое значение. Принято считать, что внеклеточная жидкость составля­ет примерно 20—22 % массы тела. На самом же деле общий объем внекле­точной жидкости превышает эту величину.

Внеклеточное пространство включает в себя следующие водные секторы.

Внутрисосудистый водный сектор — плазма, имеющая постоянный катионно-анионный состав и содержащая белки, удерживаю­щие жидкость в сосудистом русле. Объем плазмы у взрослого человека со­ставляет 4—5 % массы тела.

Интерстициальный сектор (межтканевая жидкость) — это среда, в которой расположены и активно функционируют клетки и кото­рая является своего рода буфером между внутрисосудистым и клеточным секторами.

Интерстициальная жидкость отличается от плазмы значительно меньшим содержанием белка. Мембраны сосудов легко проницаемы для электролитов и менее проницаемы для белков плазмы (эффект Доннана). Тем не менее между белками плазмы и межтканевой жидкостью происхо­дит постоянный обмен. В двух секторах — внутрисосудистом и интерстициальном — создается изотоничность жидкости, то же наблюдается и в клеточном секторе. Через интерстициальный сектор осуществляется транзит ионов, кислорода, питательных веществ в клетку и обратное движение шлаков в сосуды, по которым они доставляются к органам выделения.

Интерстициальный сектор является значительной «емкостью», содержащей 1/4 всей жидкости организма (15 % от массы тела). Эта «емкость» как вместилище воды может значительно увеличиваться (при гипергидратации) или уменьшаться (при дегидратации). За счет жидкости интерстициального сектора происходит компенсация объема плазмы при острой крово- и плазмопотере. Переливание значительного количества кристаллоидных раство­ров не сопровождается значительным увеличением ОЦК вследствие их про­никновения через сосудистые мембраны в межтканевую жидкость.

Трансцеллюлярный сектор (межклеточная жидкость) представляет собой жидкость, которая располагается в полостях организ­ма, в том числе в пищеварительном тракте. Общее количество трансцеллюлярной жидкости, по данным разных авторов, составляет 1—2,3 % от массы тела, хотя интенсивность выделения и реабсорбции жидкости из желудочно-кишечного тракта очень велика — 8—10 л/сут. Значительное уве­личение трансцеллюлярного сектора происходит при нарушениях реаб­сорбции и депонировании жидкости в желудочно-кишечном тракте (пери­тонит, кишечная непроходимость).

Внутриклеточное водное пространство. Вода в клетках окружает внутриклеточные структуры (ядро и органеллы), обеспе­чивает их жизнедеятельность и фактически является составной частью протоплазмы клеток. В отличие от внеклеточной жидкости во внутрикле­точной более высокий уровень белка и калия и небольшое количество на­трия. Основным клеточным катионом является калий, основными аниона­ми — фосфат и белки. Калий составляет примерно ²/₃ активных клеточных катионов, около 1/3 приходится на долю магния. Концентрация калия в мышечных клетках равна 160 ммоль/л, в эритроцитах — 87 ммоль/л, в плазме только 4,5 ммоль/л. Калий в клетках или находится в свободном состоянии, или связан с ионом хлора или двумя фосфатными буферными ионами (КзНРO₄ и КНзРO₄). Ион хлора в здоровых клетках отсутствует либо содержится в очень небольшом количестве. Содержание хлора в клет­ках увеличивается только при патологических состояниях. Концентрация калия в эритроцитах не полностью отражает его баланс в клеточном пространстве, так как изменения в содержании калия в эритроцитах происхо­дят медленнее, чем в других клетках.

Таким образом, концентрация калия и натрия в клеточной жидкости значительно отличается от концентрации этих ионов во внеклеточном водном пространстве. Это различие обусловлено функционированием натриево-калиевого насоса, локализующегося в клеточной мембране. В связи с разностью концентраций образуется биоэлектрический потенци­ал, необходимый для возбудимости нервно-мышечных структур. Вслед­ствие реполяризации клеточной мембраны ионы К⁺ и Na⁺ свободно про­никают в клетку, однако Na⁺ сразу же изгоняется из клетки. Натриево-калиевый насос как бы постоянно перекачивает натрий из клеток в интерстиций, а калий, наоборот, — в клетки. Для осуществления этого процесса необходима энергия, которая образуется путем гидролиза аденозинтрифосфата (АТФ) при усвоении жиров, углеводов и витаминов, при отсутствии же энергетического материала расходуются тканевые белки.

Изменения концентрации калия и магния в сыворотке крови не полностью соответствуют изменениям концентрации этих ионов в клеточной жид­кости. Снижение концентрации калия в плазме при ацидемии означает дефи­цит калия не только в плазме, но и в клетках. Нормальный уровень калия в плазме не всегда соответствует его нормальному содержанию в клетках.