COMPARTIMENTELE LICHIDIENE DIN ORGANISM

Esenţial pentru homeostazie este păstrarea în volum relativ şi compoziţie normală a lichidelor organismului.

În condiţii normale există o egalitate între aportul şi eliminarea de lichide. Permanent există un schimb de fluide şi alte constituente diluate în fluide între mediul extern şi corp, iar în interiorul corpului schimbul apare între diversele compartimente.

Apa din organism, în cazul unei persoane în standard de normalitate, provine din:mediul extern – apă şi alte lichide ingerate aproximativ 2100 ml

– apa din alimentemediul intern – apa endogenă sau metabolică provenită din metabolismul

carbohidraţilor, aproximativ 200 mlAstfel, observăm un total al nivelului apei în organism de aproximativ 2300 ml.Variaţiile de la acest nivel, considerat normal, există şi sunt determinate de:– tipul constituţional al individului în cauză;– climă;– obiceiuri de viaţă;– intensitatea activităţii fizice.Mai mult, pe parcursul unei zile se produc, în mod firesc, pierderi de apă din organism, atât

pe cale tegumentară cât şi prin respiraţie.În cazul pierderilor nedatorate unui efort vorbim despre perspiraţia insensibilă, nepercepută

de organism ca un dezechilibru, în primul rând pentru că se produce în mod firesc şi constant, cantitatea de apă pierdută fiind, de aproximativ 700 ml (respiraţie şi nivel tegumentar).

Pierderile tegumentare sunt variabile depinzând în mod direct de intensitatea activităţii glandelor sudoripare şi de integritatea tegumentelor.

Astfel: –persoanele cu defect congenital (lipsă a glandelor sudoripare) vor avea pierderi puţine, pe când,– persoanele cu tegumentele „avariate”, în special prin arsură, vor avea pierderi foarte mari necesitând perfuzare continuă (3-5 litri / zi).

La rândul lor, pierderile respiratorii, care sunt de aproximativ 300-400 ml / zi, cresc, atunci când temperatura aerului scade, deoarece presiunea atmosferică a vaporilor de apă, scade, la rândul ei, aproape de zero. Prin urmare, în anotimpul rece se resimte o senzaţie de uscăciune a căilor respiratorii.

Totodată, transpiraţia reprezintă, alături de calea renală, o principală „poartă” de pierdere a apei din organism, nivelul pierderilor depinzând în mod sinergic, atât de temperatura ambientală cât şi de intensitatea activităţii fizice desfăşurate.

De aceea, cantitatea de apă pierdută poate avea o plajă de variaţie foarte mare cuprinsă între 100 ml / zi în cazul unei activităţi normal sedentare şi ajungând până la 1-2 litri / oră, în cazul unei activităţi de o mare intensitate precum cea presupusă de practicarea unui sport.

Nu trebuie ignorat faptul că se pierde apă, din organism, şi prin intermediul fecalelor, plaja de variaţie fiind, şi în acest caz, foarte mare, respectiv între 100 ml / zi (valoare normală) şi câţiva litri / zi, în caz de diaree severă.

Totuşi, cea mai importantă şi totodată cea mai cunoscută cale de pierdere a apei din organism este calea renală. De aceea, aceasta este considerată calea de echilibrare între aportul şi eliminarea de apă şi electroliţi.

Şi în acest caz, plaja de variaţie poate fi foarte mare fiind cuprinsă între:- 0.5 litri / zi – în cazul persoanelor deshidratate;- 20 de litri / zi – în cazul unei ingestii exagerate de lichide.Prin intermediul căii renale, extrem de important de menţionat este faptul că, se reglează, pe

lângă nivelul apei, şi nivelul electroliţilor, a sodiului, a clorului şi a potasiului.

1

DISTRIBUŢIA COMPARTIMENTELOR LICHIDIENE DIN ORGANISM

Organismul are, în principal, două compartimente lichidiene:- lichidul extracelular;- lichidul intracelular

La rândul său, lichidul extracelular are tot două compartimente:- lichidul interstiţial;- plasma sangvină.

Există însă şi un mic compartiment (relativ la procentul total), denumit lichid transcelular, regăsibil în:

- lichid sinovial (articulaţii);- peritoneu;- pericard;- intraocular;- lichid cefalorahidian.

Lichidul transcelular este considerat un lichid extracelular şi există în organism în cantitate de 1000-2000 de ml la un adult de aproximativ 70 de kilograme.

Luând ca etalon această greutate (70 kg), observăm faptul că apa este prezentă în procent de 60% în organismul în discuţie, de unde deducem că apa din corpul individului reprezintă 42 de litri.

Bineînţeles, există, şi în acest caz, variaţii ale procentului, acestea depinzând de:- vârstă;- sex;- gradul de obezitate.

Mai mult, prin procesul de îmbătrânire creşte cantitatea de grăsimi din corp, scăzând, procentual, cea de apă.

Nu trebuie ignorat faptul că, raportat la greutatea corporală, femeile au mai mult ţesut adipos decât bărbaţii având, în consecinţă, mai puţină apă.

Aşadar, când se discută repartiţia apei pe compartimente, de fiecare dată se iau în calcul valori medii, după cum urmează: (luăm ca etalon un adult de 70 de kilograme, aproximativ 42 litri de apă)

- compartimentul lichidian intracelular:o intracelular avem aproximativ 28 de litri de apă, reprezentând aproximativ

66% din greutatea totală a apei şi 40% din greutatea totală corporală;o în apa intracelulară se află mai mulţi constituenţi ale căror concentraţie este

similară în toate celulele, devenind astfel un vast compartiment lichidian.- compartimentul lichidian extracelular:

o extracelular regăsim 14 litri de apă, respectiv 20% din greutatea corporală, distribuită astfel:

mai mult de ¾ - lichid interstiţial; aproximativ ¼ - (3 litri) plasmă

o plasma este componenta acelulară a sângelui, între aceasta şi lichidul interstiţial existând un schimb permanent realizat prin intermediul porilor membranei capilare, pori care sunt permeabili pentru toţi solvaţii din lichidul extracelular, cu excepţia proteinelor. Acestea sunt în cantitate mai mare în capilare, iar restul sunt constant şi uniform amestecate. (aceeaşi compoziţie este întâlnită în plasmă şi în lichidul interstiţial)

2

VOLUMUL SANGVINSângele conţine:

- lichid extracelular – plasma;- lichid intracelular – în elementele figurate, mai ales în eritrocite.

Este o componentă bine determinată, găzduită în sistemul circulator având o importanţă deosebită pentru controlul dinamicii cardiovasculare.

La adulţi sângele reprezintă aproximativ 7% din greutatea corporală, respectiv 5 litri.Sângele este constituit din:

- 60 % plasmă;- 40 % celule sangvine.

Valenţele sunt aproximative depinzând de:- sex;- greutate;- alţi factori.

Hematocritul reprezintă componenta sângelui reprezentată de eritrocite. Acesta se măsoară prin centrifugarea sângelui într-un tub, până se sedimentează pe fundul tubului.

Valoarea hematocritului în mod normal este:- la bărbat – 0,40;- la femeie- 0,36.

Valoarea scade în anemie şi creşte în policitemie (adică în producţia de eritrocite)

Compoziţia lichidelor extracelular şi intracelular.Din lichidul extracelular, compoziţia ionică în plasmă este similară cu cea din lichidul

interstiţial. Diferenţa este determinată de concentraţia mare de proteine în plasmă faţă de spaţiile interstiţiale unde sunt mai puţine.

Sarcina electrică a proteinelor fiind negativă şi cu tendinţa de a returna în plasmă, legaţi cationii (cation – sarcină electrică negativă) adică sodiul şi potasiul ce sunt retrimişi suplimentar în plasmă.

Anionii (sarcină negativă) sunt respinşi de sarcina negativă a proteinelor plasmatice, fiind regăsiţi mai mult în lichidul interstiţial.

Compoziţia lichidului extracelular este reglată în majoritatea cazurilor de către rinichi, celulele găsindu-se într-un mediu constant de apă, electroliţi şi elemente nutritive.

Lichidul intracelular este separat de cel extracelular de către o membrană permeabilă la apă, dar nu şi pentru majoritatea electroliţilor. Aici se regăsesc cantităţi mici de sodiu însă aproape deloc calciu. Conţine însă mult potasiu, ioni de fosfat, ioni sulfat şi moderat magneziu.

Lichidul intracelular conţine mari cantităţi de proteine, de aproape 4 ori mai mult decât în plasmă.

Măsurarea volumelor diverselor compartimente lichidiene ale organismului.Principiul este relativ simplu, constând în injectarea unei anumite substanţe indicatoare şi,

după dispersia în tot compartimentul, se măsoară gradul de diluţie (diluţia, substanţei indicatoare).Măsurarea volumului apei corporale totale.Se foloseşte apa radioactivă

- tritiu3 H2O - apă grea deuteriu2 H2O- antipirina - înalt liposolubilă traversând rapid membranele celulare şi asigurând

distribuţia uniformă.Măsurarea de lichid extracelular.Se introduc substanţe de dispersie în plasmă şi în lichidul interstiţial, însă, substanţe care nu

traversează membrana celulară.Substanţele folosite sunt:

- sodiul radioactiv;

3

- clorul radioactiv;- ionul trisulfat;- insulina.

Aceste substanţe se introduc în venă şi dispersează, în 30-60 de minute, în tot lichidul extracelular.

Calculul volumului intracelularVolum intracelular – volum total apă corporală – volum extracelular.

Măsurarea volumului plasmaticInjectarea unei substanţe ce nu traversează vasul capilar (rămâne în sistemul vascular).Substanţele sunt:

- albumina marcată radioactiv I125 – albumină;- coloranţi legaţi de proteinele plasmatice (colorant albastru aprins).

Calculul volumului lichidului interstiţial Volum H2O interstiţial – total H2O extracelular – volum plasmaticMăsurarea volumului de sânge. Se măsoară în prealabil :

- volumul plasmatic- hematocritul

Formula este:Volum sânge = volum plasmatic / C1 hematocritExemplu:

- volum plasmatic = 3 litri- hematocrit = 0,40

Volum sânge = 3 litri / (1 – 0,40) = 5 litriAltă metodă este de a injecta în vase o cantitate de substanţe marcate radioactiv – respectiv

crom 51 şi apoi se măsoară diluţia.Realizarea reglării schimburilor lichidiene, dar şi a echilibrului osmotic între

compartimentele extracelulare şi intracelulare.Distribuţia lichidelor între plasmă şi lichidul interstiţial se face prin jocul asigurat de două

forţe.- forţa hidrostastică legată de presiunea asigurată în vase.- forţa coloidosmotică – asigurată de concentraţia proteinelor de o parte şi de alta a

membranei.Distribuţia între lichidul intracelular şi extracelular este determinată de efectul osmotic al

solvenţilor cu moleculă mică (sodiu etc.) care au efecte de o parte şi de alta a membranei.Membranele sunt înalt permeabile la apă, dar relativ impermeabile la alte substanţe şi ioni

cu moleculă mică precum sodiul şi clorul.Apa străbătând uşor membrana, lichidul intracelular devine izotonic cu cel extracelular,

fenomenul realizându-se prin osmoză.Osmoza reprezintă fenomenul de difuziune a apei printr-o membrană selectivă ce separă

două compartimente, de la compartimentul ce prezintă o soluţie diluată (concentrată de anumiţi electroliţi, mai mică), spre compartimentul care are o concentraţie mai mare de electrolit.

Fenomenul încearcă să egaleze concentraţiile de o parte şi de alta a membranei.

Osmolaritatea lichidelor din corpAproximativ 80 % din osmolaritatea totală a lichidului interstiţial şi din plasmă se datorează

ionilor de sodiu şi clor.În lichidul intracelular 50 % din osmolaritate se datorează ionului de potasiu şi altor

substanţe intracelulare.

4

Osmolaritatea celor 3 compartimente (intracelular, interstiţial şi plasmă) este aproximativ egală cu 300mosm / litru

Cu o mică diferenţă în plus de 1mosm / litru pentru plasmă (fapt asigurat de către proteinele plasmatice).

Între compartimente, din cauza moleculelor şi ionilor, există activităţi permanente de reglare, de atracţie sau respingere. Acestea asigură un echilibru osmotic între lichidul intracelular şi extracelular.

Când se produce un dezechilibru se creează o forţă foarte puternică ce mişcă apa dintr-o parte în alta a membranei, pentru egalizarea osmolarităţii.

În consecinţă, variaţii relativ mici ale unor ioni redifuzabili prin membrană în lichidul extracelular, pot afecta venos volumul apei celulelor.

Lichidele ______ de acest fapt pot fi:- izotonice- hipotonice- hipertonice

Lichidul izotonic nu afectează volumul celular. Exemplul de lichid izotonic:- serul fiziologic NaCl 0,9 %- soluţie de glucoză 5 %

Importanţa în practica medicală rezidă din faptul că pot fi introduse fără grijă în sistemul vascular (venă), fără grija stricării echilibrului osmotic.

Lichidul hipoton – concentraţia este mică şi va determina fuga apei în celulă balonizând celula.

Lichidele hipertone – efectul este invers faţă de cel de sus.Diferenţa de osmolaritate între mediul intracelular şi cel extracelular se realizează foarte

repede pe parcursul câtorva secunde, rar pe parcursul câtorva minute.Mica întârziere se datorează faptului că lichidul pătrunde în organism la nivel intestinal, apoi

la nivel circulator şi apoi distribuit la nivelul corpului.Exemplu: după ingestia de apă, osmolaritatea la nivelul întregului organism se produce în

aproximativ 30 minute.În efort fizic deosebit se pot produce variaţii marcate ale volumului şi osmolarităţii

lichidelor extracelulare şi intracelulare.Factorii ce determină aceste variaţii sunt:

- ingestia de apă- deshidratarea- pierderi de lichide la nivel gastrointestinal- pierderi anormale de lichide – sudorativ

– afecţiuni renale- perfuzii de soluţii intravenoase fără aproximarea corectă a pierderilor.

În analiza acestor situaţii ce pot deveni patologice se ţine cont de două principii de bază.a) Apa străbate rapid membranele celulare, egalizând rapid osmolaritatea de o parte şi de

alta a acesteia.b) Membranele sunt aproape complet impermeabile pentru numeroşi solvenţi.Osmolaritatea rămâne constantă dacă nu se pierd şi nu se adaugă solvenţi în lichidul

extracelular.Exemplificăm prin osmolaritatea a două soluţii aflate uzual în administrare orală sau

intravenoasă.1. Clorura de sodiu:a) soluţii izoosmotice în vase => osmolaritate constantă intracelulara şi extracelulară,

încarcă doar vasele cu soluţii (creşte volumul extracelular).b) soluţie hipertonică în vase, creşte osmolaritatea în vase, scade deplasarea apei din celule.Consecinţă!

- toată clorura de sodiu rămâne în vas;

5

- creşte volumul de fluid extracelular mai mult decât soluţia introdusă;- scade apa intracelular;- creşte osmolaritatea în ambele compartimente;

c) soluţie hipotonă în vase – intră apa în celulă pentru egalizarea osmolarităţii.Consecinţă!

- cresc ambele compartimente (aport)- creşte mai mult cel intracelular

2. Glucoza şi alte soluţii de susţinere nutritivă- soluţiile nutritive sunt metabolizate - rămâne un supliment de apă – soluţiile dizolvate în apă

– din metabolismul substanţelor- rinichii excretă excesul de apă sub formă de urină foarte diluată- variaţii mari nu se produc (doar aport de soluţii nutritive).

Situaţiile specifice care pot efect asupra organismului sunt determinate de hiponatremie şi hipernatremie.

Hiponatremia înseamnă scăderea concentraţiei plasmatice a sodiului. Cauzele sunt: - pierderea de sodiu din lichidul extracelular - aportul excesiv de apă la acest nivel

Pierderea de sodiu se produce în principal prin diaree şi vărsături ducând la deshidratarea hipoosmotică cu diminuarea lichidului extracelular.

Rar se produce hiperhidratare hipoosmotică adică un aport excesiv de apă.Fiziologia organismului reglează imediat problema la nivel renal.În patologia umană problemele apar prin alterările apărute asupra hormonului antidiuretic

care reglează pierderea de apă şi sodiu la nivel renal.Activităţile fizice intense şi prelungite, ce produc o sudoraţie intensă, la care adăugăm şi un

deficit hidric mare pe kg corp, produce o deshidratare secundară şi scăderea volumului lichidului extracelular.

6