CURSUL I

COMPARTIMENTELE LICHIDIENE ALE ORGANISMULUI;LICHIDUL EXTRACELULAR, INTRACELULAR ŞI INTERSTIŢIAL.

EDEMUL

Repartiţia apei în organismConţinutul în apă al organismului este departe de a fi uniform repartizat. Acesta

variază în funcţie de vârstă, sex, starea de nutriţie, organul, ţesutul sau sistemul luat în considerare). Pentru sexul feminin, conţinutul în apă este mai redus (55%) în comparaţie cu sexul masculin (60%), iar cantitatea de apă scade odată cu înaintarea în vârstă. Obezitatea, prin excesul de ţesut gras hidrofob, determină o reducere a proporţiei de apă.

Lichidul din organism (60% din greutatea corporală, adică aprox. 42 l la un individ de 70 kg), este distribuit în principal în două compartimente, denumite lichidul extracelular şi lichidul intracelular. Cele două compartimente sunt separate prin biomembrane ce au permeabilitate selectivă şi activitate dinamică în funcţie de intensitatea proceselor metabolice.

Lichidul extracelular este reprezentat de lichidul interstiţial şi de plasma sanguină. Cea mai importantă cantitate de apă se află la nivelul plasmei sanguine (90%), iar cea mai redusă în smalţul dentar (2%). Musculatura conţine aprox. 1/2 din cantitatea totală de apă din organism, pielea 1/5, iar sângele doar 1/10.

Mai există un alt compartiment lichidian mic, denumit lichidul transcelular (lichidul sinovial, lichidul peritoneal, lichidul pericardic, lichidul intraocular, lichidul cefalorahidian). Lichidul transcelular (1-2 l) este considerat un tip special de lichid extracelular (în unele cazuri compoziţia sa poate fi semnificativ diferită de cea a plasmei sau a lichidului interstiţial).

Fiind un constituent indispensabil al materiei vii, apa este solventul substanţelor organice şi anorganice, componentul majorităţii proceselor de absorbţie şi excreţie. Reprezintă, în acelaşi timp, mediul în care se desfăşoară procesele de biosinteză şi biodegradare, caracteristice organismelor vii.

Prin calităţile sale fizice (căldură specifică, evaporare mare), apa asigură desfăşurarea normală a mecanismelor homeostatice şi supravieţuirea organismului într-un mediu variabil şi adesea agresiv.

Compartimentul lichidului intracelularLichidul intracelular (din celulă, vast compartiment lichidian) reprezintă 40% din

greutatea corpului.În fiecare celulă există o asociere particulară heterogenă de constituenţi, dar

concentraţia acestor substanţe este similară în toate celulele.Compartimentul intracellular este reprezentat de:-apa structurală – de constituţie, nemobilizabilă, fixată de componentele citoplasmei-apa liberă – cu rol de mediu de dispersie în citoplasmă, este mobilizabilă, participă la

procesle metabolice şi la schimburile transcelulare

Compartimentul lichidului extracelularLichidul extracelular (în afara celulei, 20% din greutatea corporală, aprox. 14 l).

Compartimentul extracelular ocupă spaţiul intravascular şi intercelular (interstiţial) şi este reprezentat de:

-compartimentul interstiţial – cuprinde ultrafiltratul plasmatic interstiţial. Acesta este delimitat de spaţiul intracelular prin membrana celulară, iar de cel intravascular prin membrana capilară.

-compartimentul ţesutului conjunctiv – cuprinde lichidul din ţesuturile sărace în cellule şi bogate în substanţă fundamentală şi sistem fibrilar (ex. Oase, cartilagii, fascii, aponevroze, tendoane, ligamente)

-compartimentul intravascular – este reprezentat de plasma sanguină. Lichidul din compartimentul intravascular este separat de lichidul interstiţial prin membrana capilară care asigură şi schimburile pasive. Constituie sistemul esenţial de legătură dintre mediul intern şi extern, de aport exogen în substanţe nutritive şi de eliminare a cataboliţilor. Plasma sanguină împreună cu elementele figurate formează sângele.

- compartimentul transcelular – este reprezentat de compartimente interstiţiale speciale: secreţiile glandulare (ex. digestive), lichidul cefalorahidian (LCR), lichidle (umorale) oculare, lichidul sinovial, lichidul din seroase (peritoneal, pericardic, pleural), precum şi limfa rezultată din drenajul lichidului interstiţial.

Cele mai mari compartimente ale lichidului extracelular sunt lichidul interstiţial (peste ¾ din lichidul extracelular) şi plasma (aproape ¼ din lichidul extracelular, aproape 3 l).

Plasma este componenta fără celule a sângelui; între plasmă şi lichidul interstiţial există un schimb permanent de substanţe, desfăşurat prin porii membranei capilare. Aceşti pori sunt foarte permeabili pentru toţi solvaţii din lichidul extracelular cu excepţia proteinelor.

Plasma şi lichidele interstiţiale prezintă aproape aceeaşi compoziţie cu excepţia proteinelor care au o concentraţie mai mare în plasmă. În calitate de component fluid principal al organismului, apa se află în continuă deplasare, antrenând micro- şi macromoleculele necesare activităţii organismului sau rezultând din aceasta.

Deplasarea apei dintr-un compartiment în altul al mediului intern, realizează unitatea umorală a organismului şi presupune depăşirea unor bariere de permeabilitate la nivelul membranelor celulare şi a epiteliilor ce delimitează compartimentele amintite.

Mişcarea apei prin aceste bariere este “guvernată” în majoritatea cazurilor de legile hemodinamicii.

Presiunile hidrostatice, osmotice, coloid-osmotice, dictate de conţinutul de electroliţi şi substanţe macromoleculare sunt factori ce determină sensul deplasării apei între diverse compartimente ale organismului

Volumul sanguinSângele conţine atât lichid extracelular (lichidul plasmatic) cât şi lichid intracelular

(lichidul din eritrocit). Sângele este considerat a fi un compartiment lichidian separat, deoarece este bine delimitat (conţinut în sistemul circulator).

Volumul sanguin (la adult este aprox. 7% din greutatea corporală, cca. 3-5 l) este important în special pentru controlul dinamicii cardiovasculare.

Aprox. 60% din sânge este reprezentat de plasmă şi 40% de celulele sanguine (variaţii interindividuale şi intraindividuale în funcţie de sex, greutate, etc.).

HematocritulHematocritul este componenta sângelui reprezentată de eritrocite (la sexul masculin,

este de aprox. 40%, iar la sexul feminin este de aprox. 36%).În caz de anemie severă hematocritul poate scădea până la 10% (valoarea limită pentru

menţinerea funcţiilor vitale).Există afecţiuni associate cu hiperproducţie de eritrocite (policitemie, hematocritul

poate creşte până la valoarea de 65%).

Compoziţia lichidului extracelular şi intracelularCompoziţia ionică a plasmei este similară cu cea a lichidului interstiţialPlasma şi lichidul intracelular sunt separate prin membrane capilare foarte permeabile

(compoziţia ionică a acestora este similară). Diferenţa între aceste compartimente constă în concentraţia mai mare de proteine în plasmă (capilarele prezintă permeabilitate redusă pentru proteinele plasmatice), trec în spaţiile interstiţiale numai cantităţi scăzute de proteine.

Datorită efectului Donnan, concentraţia ionilor cu sarcină electrică pozitivă (cationilor) este uşor mai mare (cu aprox. 2%) în plasmă decât în lichidul interstiţial.

Sarcina electrică netă a proteinelor plasmatice este negativă, în consecinţă acestea au tendinţa de a lega cationi (ionii de sodiu şi de potasiu), care sunt reţinuţi în plasmă în cantităţi suplimentare.

Invers, sarcinile electrice negative ale proteinelor plasmatice resping ionii încărcaţi negativ (anionii), concentraţia anionilor este uşor mai crescută în lichidul interstiţial în comparaţie cu plasma.

Lichidul extracelular (plasma şi lichidul interstiţial) conţine cantităţi crescute de ioni de sodiu şi de clor, cantităţi moderate de ioni de bicarbonat şi cantităţi reduse de ioni de potasiu, calciu, magneziu, fosfat şi de ioni ai acizilor organici.

Compoziţia lichidului extracelular este reglată în special de rinichi. Celulele se găsesc în permanenţă într-un mediu lichid ce conţine concentraţii optime de electroliţi şi elemente nutritive necesare pentru funcţia celulei.

Constituienţii lichidului intracelularLichidul intracelular este separat de lichidul extracelular prin membranele celulare

(înalt permeabile pentru apă, dar nu şi pentru majoritatea electroliţilor organismului).Lichidul intracelular conţine cantităţi mici de ioni de sodiu şi de clor şi nu conţine ioni

de calciu. În schimb, conţine cantităţi crescute de ioni de potasiu şi de ioni de fosfat, la care se adaugă cantităţi moderate de ioni de magneziu şi de ioni sulfat (în cantităţi scăzute lichidul extracelular). Celulele conţin o cantitate mare de proteine (aproape de 4x mai mare decât cea din plasmă).

Măsurarea volumului diferitelor compartimente lichidiene ale organismului – principiul diluţiei substanţei indicatoareVolumul unui compartiment lichidian al organismului poate fi măsurat prin

introducerea unei substanţe indicatoare în compartimentul respectiv, urmată de dispersia omogenă a acestei substanţe în întregul volum lichidian, după care se analizează gradul de diluţie.

Metoda diluţiei substanţei indicatoare se bazează pe principiul conservării masei (masa totală a substanţei măsurată după dispersia acesteia în compartimentul lichidian, este egală cu masa substanţei introdusă în compartiment). Această metodă poate fi folosită pentru a măsura volumul oricărui compartiment lichidian al organismului.

Determinarea volumelor compartimentelor lichidiene specifice ale organismuluiMăsurarea volumului apei corporale totalePentru a măsura apa totală din organism se poate utiliza apă radioactivă (tritium 3H2O)

sau apă grea (deuteriu 2H2O). O altă substanţă utilizată pentru a măsura volumul apei totale este antipirina (înalt liposolubilă, traversează rapid membranele celulare, distribuindu-se uniform la nivelul compartimentelor lichidiene intracelular şi extracelular).

Măsurarea volumului de lichid extracelularVolumul lichidului extracelular poate fi estimat utilizând substanţe care se dispersează

în plasmă şi în lichidul interstiţial, dar care nu traversează cu uşurinţă membrana celulară (sodiul radioactiv, clorul radioactiv, iotalamatul radioactiv, ionul tiosulfat şi inulina).

Se vorbeşte despre volumul de dispersie al sodiului sau despre volumul de dispersie al inulinei în loc de a se considera că s-a măsurat volumul real al lichidului extracelular.

Calcularea volumului intracelularVolumul intracelular poate fi calculat aplicând formula:Volum intracelular = Volumul apei corporale totale – Volumul extracelularMăsurarea volumului plasmaticPentru măsurarea volumului plasmatic se utilizează o substanţă care nu traversează cu

endoteliul capilar (rămâne în sistemul vascular după injectare, ex. albumina serică marcată cu iod radioactiv, 125I-albumină), de asemenea, se pot folosi coloranţi care leagă proteinele plasmatice (ex. albastru Evans, denumit şi T-1824).

Calcularea volumului lichidului interstiţial.Calcularea volumului lichidului interstiţial se face aplicând formula:Volumul lichidului interstiţial = Volumul lichidului extracelular – Volumul plasmaticMăsurarea volumului de sângeDacă se măsoară volumul plasmatic şi se cunoaşte hematocritul, se poate calcula

volumul sanguin aplicând formula:Volumul total de sânge = Volumul plasmatic / (1-hematocritul)

Reglarea schimburilor lichidiene şi a echilibrului osmotic între lichidul intracelular şi extracelularÎn practica medicală o problemă importantă este menţinerea nivelului adecvat al

lichidului din compartimentul intracelular şi extracelular.Cantităţile relative de lichid extracelular, distribuite între plasmă şi spaţiile interstiţiale

sunt determinate pe de o parte de echilibrul forţelor hidrostatice şi coloid-osmotice, iar pe de altă parte de membranele capilare.

Distribuţia lichidului între compartimentul intracelular şi extracelular este determinată de efectul osmotic al solvaţilor cu moleculă mică (în special ionii de sodiu, clor şi alţi electroliţi), care îşi exercită influenţa de o parte şi de alta a membranei celulare (înalt permeabile pentru apă, dar relativ impermeabile pentru alte substanţe, inclusiv pentru ionii cu moleculă mică, precum sodiul şi clorul). Apa străbate rapid membrana celulară, în consecinţă lichidul intracelular rămâne izotonic cu lichidul extracelular.

Principiile de bază ale osmozei şi presiunea osmoticăOsmoza reprezintă difuziunea netă a apei printr-o membrană cu permeabilitate

selectivă care separă două compartimente, sensul fiind de la compartimentul care conţine soluţia mai diluată (concentraţia mai mare a apei) către compartimentul care conţine soluţia mai concentrată (concentraţia mai mică a apei).

Rata de difuziune a apei este denumită rata osmozei.Relaţia dintre presiunea osmotică şi osmolaritatePresiunea osmotică a unei soluţii este direct proporţională cu concentraţia de particule

osmotic active din soluţia respectivă. Presiunea osmotică a unei soluţii este proporţională cu osmolaritatea soluţiei

respective. Aproximativ 80% din osmolaritatea totală a lichidului interstiţial şi a plasmei se

datorează ionilor de sodiu şi de clor. În cazul lichidului intracelular aprox. ½ din osmolaritate se datorează ionilor de potasiu, iar restul multor alte substanţe intracelulare.

Osmolaritatea totală a fiecăruia dintre cele trei compartimente lichidiene este de aprox. 300 mOsm/l, osmolaritatea plasmei fiind cu aprox. 1 mOsm/l mai mare decât cea a lichidului interstiţial şi intercelular (diferenţa se datorează activităţii osmotice a proteinelor plasmatice, datorită căreia la nivel capilar, presiunea osmotică este cu aprox. 20 mmHg mai mare în comparaţie cu spaţiile interstiţiale înconjurătoare.

Între lichidul intracelular şi extracelular este menţinut echilibrul osmoticCând între lichidul intracelular şi extracelular nu există echilibrul osmotic este

generată o forţă foarte puternică care deplasează apa prin membrana celulară. Echilibrul osmotic între lichidul intracelular şi extracelular se realizează rapidDifuziunea transmembranară a apei se realizează atât de rapid încât orice diferenţă de

osmolaritate între aceste două compartimente este corectată de obicei în câteva secunde sau cel mult în câteva min.

Volumul şi osmolaritatea lichidului extracelular şi intracelular în stări patologiceFactorii care pot să determine variaţia marcată a volumului extracelular şi intracelular

includ ingestia de apă, deshidratarea, perfuzia intravenoasă a diferitelor tipuri de soluţii, pierderea unor cantităţi mari de lichid la nivelul tractului gastrointestinal şi pierderea unor cantităţi anormale de lichid prin sudoraţie sau la nivel renal.

Apa străbate rapid membranele celulare, în consecinţă, osmolarităţile lichidului intracelular şi extracelular rămâne aproape egale.

Membranele celulare sunt aproape complet impermeabile pentru numeroşi solvaţi.Efectul adăugării de soluţie salină în lichidul extracelularDacă în compartimentul lichidian extracelular este introdusă o soluţie salină izotonică

(creşte volumul de lichid extracelular), osmolaritatea lichidului extracelular nu se modifică (nu se realizează transferul transmembranar al apei prin osmoză).

Ionii de sodiu şi clor rămân în mare parte în lichidul extracelular (membrana celulară se comportă ca şi când ar fi impermeabilă pentru clorura de sodiu).

Dacă în lichidul extracelular este adăugată o soluţie hipertonică (creşte volumul de lichid extracelular, cu un volum mai mare decât cel al lichidului adăugat), osmolaritatea extracelulară creşte şi determină deplasarea apei din celule spre compartimentul extracelular prin osmoză. În această situaţie aproape toată cantitatea de clorură de sodiu adăugată rămâne în compartimentul extracelular, în timp ce lichidul difuzează din celule în spaţiul extracelular pentru realizarea echilibrului osmotic. În această situaţie are loc scăderea volumului intracelular şi creşterea osmolarităţii la nivelul ambelor compartimente.

Dacă în lichidul extracelular se adăugă o soluţie hipotonică (cresc atât volumul intracelular cât şi volumul extracelular), osmolaritatea lichidului extracelular scade, iar o parte din apa extracelulară difuzează în celule până când compartimentele intracelular şi extracelular au aceeaşi osmolaritate.

Glucoza şi alte soluţii administrate pentru susţinerea nutritivă a organismuluiSunt frecvent utilizate soluţiile de glucoză, iar aminoacizii şi soluţiile de lipide

omogenizate sunt mai rar folosite. Când se administrează astfel de soluţii, concentraţia substanţelor osmotic active pe care le conţin este de obicei ajustată astfel încât soluţia să fie aproape izotonică sau soluţiile sunt introduse suficient de lent pentru a nu deregla echilibrul osmotic al lichidelor organismului.

Afecţiuni clinice secundare tulburărilor de reglare a volumului lichidian: hiponatremia şi hipernatremiaAnaliza principală pe care medicul o poate efectua pentru evaluarea statusului

compartimentului lichidian al pacientului este măsurarea concentraţiei plasmatice a sodiului (când concentaţia sodiului scade sub valoarea normală de aprox. 142 mEq/l se afimă că este hiponatremie şi invers, hipernatremie).

Cauzele hiponatremiei: excesul de apă sau pierderea de sodiuScăderea concentraţiei plasmatice a sodiului poate fi determinată de pierderea de

clorură de sodiu din lichidul extracelular sau de aportul excesiv de apă la acest nivel. Pierderea primară de clorură de sodiu (diaree şi vărsături) conduce la deshidratare

hipoosmotică şi se asociază cu scăderea volumului lichidului extracelular. Abuzul de diuretice saluretice, precum şi diferite tipuri de afecţiuni renale asociate cu

pierdere de sodiu pot, de asemenea, conduce la hiponatremie moderată. Boala Addison determinată de reducerea secreţiei de aldosteron se caracterizează prin

afectarea capacităţii rinichiului de a reabsorbi sodiul, iar pacientul poate prezenta un grad moderat de hiponatremie.

Hiponatremia poate fi însoţită de retenţie hidrică în exces, cu diluţia consecutivă a sodiului în lichidul extracelular, afecţiune denumită hiperhidratare hipoosmotică (ex. secreţia excesivă de hormon antidiuretic determină creşterea reabsorbţiei de apă la nivelul tubilor renali care conduce la hiponatremie şi hiperhidratare).

Cauzele hipernatremiei: pierderile hidrice sau excesul de sodiuCreşterea concentraţiei de sodiu care determină şi creşterea osmolarităţii poate fi

determinată de pierderea de apă din lichidul extracelular (conduce la creşterea concentraţiei ionilor de sodiu) sau de aportul excesiv de sodiu la acest nivel.

Când cauza este pierderea primară a apei din lichidul extracelular, afecţiunea este denumită deshidratare hiperosmotică (lipsa secreţiei de hormon antidiuretic necesar reţinerii apei la nivelul rinichiului).

Secundar deficitului de hormon antidiuretic, rinichiul excretă cantităţi foarte mari de urină diluată (afecţiune denumită diabet insipid) ceea ce conduce la deshidratare şi la creşterea concentraţiei de clorură de sodiu în lichidul extracelular. În diabetul insipid nefrogen, rinichiul nu răspunde la acţiunea hormonului antidiuretic.

O cauză frecventă a hipernatremiei asociate cu scăderea volumului lichidului extracelular este reprezentată de deshidratarea secundară unui aport hidric relativ redus (în timpul activităţilor fizice intense şi prelungite, asociate cu sudoraţie excesivă).

Hipernatremia poate fi determinată de aportul crescut de clorură de sodiu la nivelul lichidului extracelular (hiperhidratare hiperosmotică), excesul de clorură de sodiu din spaţiul extracelular determină retenţie hidrică moderată la nivelul rinichiului (ex. secreţia crescută de aldosteron, un hormon care produce retenţie de sodiu, poate conduce la hipernatremie uşoară şi hiperhidratare. În acest caz, hipernatremia nu este marcată (secreţia crescută de aldosteron determină şi creşterea reabsorbţiei renale de apă pe lângă reabsorbţia de sodiu).

Lichidele din “spaţiile potenţiale” ale organismuluiEx. de spaţii potenţiale (cavitatea pleurală, cavitatea pericardică, cavitatea peritoneală,

şi cavităţile sinoviale, care includ atât cavităţile articulare cât şi bursele). Între capilare şi spaţiile potenţiale se realizează schimburi lichidieneMembrana care delimitează un spaţiu potenţial nu prezintă în mod obişnuit rezistenţă

la pasajul lichidelor, al electroliţilor sau chiar al proteinelor, care se deplasează bidirecţional relativ uşor între spaţiul potenţial şi lichidul interstiţial al ţesuturilor înconjurătoare.

Vasele limfatice drenează proteinele din spaţiile potenţialeDatorită filtrării din capilare, proteinele se acumulează în spaţiile potenţiale, în acelaşi

mod în care se acumulează şi în spaţiile interstiţiale. Lichidul de edem de la nivelul “spaţiilor potenţiale” este denumit exsudatCând la nivelul ţesuturilor subcutanate adiacente unui spaţiu potenţial se produce

edem, lichidul de edem se acumulează de obicei şi în “spaţiul potenţial”, acest lichid este denumit exsudat. Când exsudatul se acumulează la nivelul cavităţii abdominale poartă numele de ascită. Presiunea normală a lichidului la nivelul spaţiilor potenţiale, când nu există edem, este negativă.

Schimbul lichidian la nivel capilar. Schimbul de apă, substanţe nutritive şi alte molecule între sânge şi lichidul interstiţial. Difuziunea prin membrana capilarăDifuziunea este cel mai important mijloc prin care substanţele sunt transferate între

plasmă şi lichidul intertiţial. Difuziunea este consecinţa mişcării termice a moleculelor de apă şi a substanţelor dizolvate în mediul lichid, diferitele molecule de ioni îşi schimbă aleator direcţia deplasându-se într-un sens şi apoi în altul.

Substanţele liposolubile pot difuza direct prin membranele celulare ale endoteliului capilar

Din categoria acestor substanţe fac parte oxigenul şi bioxidul de carbon (ratele de transport prin membrana capilară sunt mult mai rapide decât ratele substanţelor insolubile, cum ar fi ionii de sodiu şi glucoza).

Substanţele hidrosolubile şi cele insolubile în lipide difuzează doar prin “porii intercelulari” ai membranei capilare

Multe substanţe sunt solubile în apă, dar nu pot traversa membranele lipidice ale celulelor endoteliale (moleculele de apă, ionii de sodiu, clor şi glucoza).

Efectul dimensiunilor moleculare asupra difuziunii la nivelul porilorCapilarele diferitelor ţesuturi prezintă variaţii extreme ale permeabilităţii. Efectul diferenţei de concentraţie asupra ratei nete de difuziune prin membrana

capilarăRata netă de difuziune a unei substanţe prin orice membrană este proporţională cu

diferenţa de concentraţie a substanţei de o parte şi de cealaltă a membranei (cu cât diferenţa este mai mare, cu atât va creşte mişcarea netă unidirecţională a substanţei prin membrană, ex. concentraţia oxigenului în sângele capilar este în mod normal mai mare în lichidul interstiţial (cantităţi mari de oxigen se deplasează în mod normal spre ţesuturi). Concentraţia bioxidului de carbon este mai mare în ţesuturi decât în sânge, ceea ce determină trecerea excesului de bioxid de carbon în sânge şi îndepărtarea acestuia din ţesuturi).

Interstiţiul şi lichidul interstiţialSpaţiile dintre celule sunt denumite generic interstiţiu. Lichidul existent în aceste

spaţii poartă numele de lichid interstiţial.Interstiţiul conţine două tipuri principale de structuri solide: 1) mănunchiurile de fibre

de colagen (se întind pe distanţe lungi în interstiţiu) şi 2) filamente de proteoglicani (formează o reţea, sunt molecule extrem de subţiri, spiralate sau răsucite, alcătuite din acid hialuronic 98% şi proteine 2%).

Lichidul interstiţialLichidul interstiţial rezultă în urma filtrării şi a difuziunii din capilare. Conţine

concentraţii proteice mult mai mici, deoarece nu străbat cu uşurinţă porii capilarelor. Lichidul interstiţial se găseşte între spaţiile extrem de mici dintre filamentele de

proteoglicani (nu este legat de moleculele de proteoglicani, curge liber).

Filtrarea lichidiană prin capilare este condiţionată de presiunile hidrostatică şi coloid-osmotică, precum şi de coeficientul de filtrare capilară Presiunea hidrostatică din capilare tinde să forţeze ieşirea apei şi a substanţelor

dizolvate în aceasta prin porii capilarelor în spaţiul interstiţial. În mod contrar, presiunea osmotică determinată de proteinele plasmatice (numită

presiune coloid-osmotică) tinde să atragă apa din spaţiile interstiţiale în sânge prin osmoză. Presiunea osmotică exercitată de proteinele plasmatice împiedică în mod normal

pierderea semnificativă de lichid din sânge în spaţiul interstiţial. Sistemul limfatic are un rol important, contribuind la reîntoarcerea în circulaţie a unor

cantităţi mici de proteine şi lichid care se strecoară din sânge în spaţiile interstiţiale. Patru forţe primare hidrostatice şi coloid-osmotice determină transferul lichidian

prin membrana capilarăAceste forţe sunt numite forţele Starling:

1) presiunea capilară (Pc) care tinde să împingă lichidul prin membrana capilară spre exterior; 2) presiunea lichidului interstiţial (Pif), care tinde să împingă lichidul prin membrana capilară spre interior (când Pif este pozitivă) şi spre exterior (când Pif este negativă); 3) presiunea coloid-osmotică a plasmei la nivel capilar, care tinde să producă osmoza lichidului prin membrana capilară spre interior; 4) presiunea coloid-osmotică a lichidului interstiţial, care tinde să determine osmoza lichidului prin membrana capilară spre exterior.

Dacă suma forţelor Starling, adică presiunea netă de filtrare este pozitivă, va exista o filtrare lichidiană netă prin capilare.

Dacă suma forţelor Starling este negativă se va produce o absorbţie lichidiană netă din spaţiile interstiţiale în capilare.

Presiunea netă de filtrare este uşor pozitivă în condiţii normale, producând o filtrare lichidiană netă din capilare în spaţiul interstiţial în majoritatea organelor.

Pentru determinarea presiunii hidrostatice de la nivel capilar au fost utilizate două metode experimentale: 1) canularea directă a capilarelor cu ajutorul unei micropipete (presiunea medie este aprox. 25 mmHg şi 2) măsurarea funcţională indirectă a presiunii capilare (presiune capilară medie 17 mmHg).

Presiunea hidrostatică a lichidului interstiţialPresiunea lichidului interstiţial prezintă valori negative (mai mici decât presiunea

atmosferică cu câţiva mm Hg, subatmosferică, -3 mmHg).Metode pentru determinarea presiunii lichidului interstiţial: 1) canularea tisulară

directă cu ajutorul unei micropipete; 2) măsurarea presiunii prin implantarea unor capsule perforate şi 3) măsurarea presiunii cu ajutorul unui tampon de bumbac introdus în ţesut.

Activitatea de pompă a sistemului limfatic reprezintă cauza principală a presiunii negative a lichidului interstiţial

Sistemul limfatic este un sistem de curăţare (îndepărteză excesul lichidian, excesul de molecule proteice din spaţiile tisulare).

Presiunea coloid-osmotică a lichidului interstiţialCantităţi mici de proteine plasmatice reuşesc să se strecoare prin pori în spaţiile

interstiţiale. Cantitatea totală de proteine din lichidul interstiţial din organism este uşor mai mare

decât cantitatea totală a proteinelor din plasmă, însă având în vedere faptul că acest volum este de 4x mai mare decât volumul plasmatic, concentraţia medie a proteinelor din lichidul

interstiţial este în mod obişnuit de 40% din cea plasmatică (3g/l). Din punct de vedere cantitativ, presiunea coloid-osmotică medie a lichidului interstiţial pentru această concentraţie de proteine este aprox. 8 mmHg. Sistemul capilar reuşeşte să menţină o distribuţie normală a volumului lichidian între plasmă şi lichidul interstiţial.

Echilibrul Starling în cazul schimbului capilarCantitatea de lichid filtrată la nivelul capetelor arteriale ale capilarelor este aproape

egală cu volumul de lichid reîntors în circulaţie prin reabsorbţie. Forţele medii care tind să împingă lichidul spre exterior: presiunea capilară medie,

presiunea negativă a lichidului interstiţial liber, presiunea coloid-osmotică a lichidului interstiţial.

Forţele medii care tind să împingă lichidul spre interior: presiunea coloid-osmotică a plasmei.

Semnificaţia presiunii negative a lichidului interstiţial ca mijloc de legătură a ţesuturilor organismului

Ţesuturile sunt legate unele de altele şi prin presiunea negativă a lichidului interstiţial (sistem de vacuum parţial).

Când ţesuturile îşi pierd presiunea negativă se produce acumulare lichidiană în aceste spaţii (apare edemul).

Reglarea echilibrului lichidianConţinutul constant al compartimentelor lichidiene ale organismului depinde de

raportul dintre eliminarea de lichid pe cale renală, pulmonară, cutanată şi intestinală şi înlocuirea acestuia predominant prin ingestie, deoarece sursa endogenă, metabolică este redusă.

Echilibrul lichidian reprezintă un factor important în homeostazia generală a organismului. Existenţa unui volum constant de lichid asigură izotonia şi izoionia, ambele proprietăţi fiind caracteristici de bază ale mediului intern. Cantitatea totală de lichid se menţine în limite constante cu toate fluctuaţiile ingestiei zilnice de apă. Normal, pentru menţinerea echilibrului lichidian, orice creştere sau scădere a ingestiei duce la creşterea sau scăderea eliminării.

Reglarea echilibrului lichidian cuprinde reglarea aportului şi a eliminărilor de lichid şi presupune existenţa unor zone reflexogene, intervenţia unor centri nervoşi specifici, precum şi a unor factori reglatori endocrini şi umorali.

Zonele reflexogene conţin:-osmoreceptori care înregistrează variaţii de 1% ale osmolarităţii mediului intern,

situaţi central la nivelul hipotalamusului anterior şi lateral şi periferic la nivelul principalelor teritorii cardiovasculare

-voloreceptori care înregistrează variaţii de 5-10% ale volumului plasmatic, situaţi la nivelul atriilor şi arterei pulmonare

Centrii nervoşi care intervin în reglarea echilibrului lichidian sunt centrul setei în hipotalamusul lateral şi nucleul supraoptic din hipotalamusul anterior care secretă ADH.

Reglarea aportului de lichide-aportul de lichid este realizat mai cu seamă din surse exogene, este controlat prin

senzaţia de sete, declanşată când compoziţia lichidiană a organismului sacde cu 1%, consecinţă a deshidratării inra-şi extracelulare şi este detectată de către osmoreceptori ce se găsesc în hipotalamusul antero-lateral. Deshidratarea celulară este percepută şi la nivelul mucoasei buco-faringiene sub formă de uscăciune a gurii care se asociază cu senzaţia de sete.

-întreruperea ingestiei de lichid este sub controlul receptorilor din regiunea faringiană şi adistensiei gastrice a căror stimulare inhibă temporar senzaţia de sete. Simplul contact al

apei cu mucoasa buco-faringiană este suficient pentru a inhiba setea timp de 15-30 min. , inhibiţie ce este prelungită în timp de distensia gastrică şi de rehidratarea ţesuturilor, consecutiv absorbţiei intestinale a apei.

Reglarea eliminărilor de lichidePrincipala cale de eliminare a apei, cea urinară, este controlată prin adaptarea

corespunzătoare a proceselor de filtrare glomerulară şi reabsorbţie tubulară a apei. Reducerea conţinutului lichidian al organismului determină creşterea ingestiei şi

diminuarea eliminării de lichide , în timp ce încărcarea cu apă a organismului acţionează în sens contrar, diminuând ingestia şi mărind diureza.. În felul acesta, atât variaţiile presiunii osmotice, cât şi cele volemice sunt urmate de reacţii neuro-endocrine compensatoare, de restabilire şi menţinere a echilibrului de lichide.

Hiperosmolaritatea mediului intern provocată de pierderi mari de lichide sau ingestia insuficientă de apă – hipovolemie, aport crescut de sare- hipernatremie, stimulează secreţia de hormon antidiuretic (ADH) în vederea creşterii reabsorbţiei “facultative” a apei la nivelul tubului colector, ca principală modalitate de restabilire a echilibrului lichidian.

Factorul natriuretic atrial (FAN) care determină natriureza, iar prostaglandinele (PG) eliberate din medulara renală cu osmolaritate crescută determină natriureză şi kaliureză.

Dacă în situaţiile mai sus menţionate coexistă şi hipotensiune arterială, intervine şi sistemul renină-angiotensină (SRA) cu rolul să restabilească presiunea sanguină.

Hipoosmolaritatea mediului intern determinată de ingestia crescută de lichide - hipervolemie, pierderi crescute sau ingestie insuficientă de sodiu – hiponatremie reduce secreţia de ADH concomitent cu eliberarea crescută de aldosteron (ALD), pentru a sigura eliminarea excesului de apă şi reţinerea sodiului în organism.

Măsurarea distribuţiei apei în organism Determinarea volumelor compartimentelor lichidiene se realizează prin metoda

diluţiei.

Edemul: excesul de lichid la nivel tisularEdemul înseamnă prezenţa unei cantităţi excesive de lichid la nivelul ţesuturilor. În

majoritatea cazurilor, edemul se produce în principal la nivelul compartimentului extracelular, însă poate fi implicat şi compartimentul lichidian intracelular.

Edemul intracelularExistă două cauze principale care conduc la edemul intracelular: 1) diminuarea

activităţii sistemelor metabolice celulare şi 2) nutriţia inadecvată a celulelor. Dacă fluxul sanguin scade prea mult (devine insuficient pentru susţinerea metabolismului tisular normal) este deprimată activitatea pompelor ionice membranare. În această situaţie, ionii de sodiu (difuzează pasiv prin celulă) nu mai pot fi pompaţi în spaţiul extracelular, iar apa pătrunde prin osmoză în spaţiul intracelular.

Edemul intracelular se poate produce şi în ţesuturile inflamate. Inflamaţia determină de obicei prin mecanism direct creşterea permeabilităţii membranelor celulare, permiţând astfel difuziunea ionilor de sodiu şi a altor ioni către spaţiul intracelular, cu pătrunderea consecutivă a apei în celule prin mecanism osmotic.

Edemul extracelularEdemul extracelular se produce când la nivelul spaţiilor extracelulare se acumulează

lichid în exces. Există două cauze generale ale edemului extracelular: 1) pasajul anormal al lichidului

din plasmă în spaţiile interstiţiale pericapilare şi 2) incapacitatea vaselor limfatice de a reabsorbi complet acest lichid din interstiţiu pentru a-l returna în circulaţie. Cea mai frecventă cauză a acumulării de lichid interstiţial este reprezentată de filtrarea lichidiană capilară

excesivă (creşterea coeficientului de filtrare capilară, creşterea presiunii hidrostatice capilare, scăderea presiunii coloid-osmotice a plasmei).

Blocajul limfatic produce edemÎn cazul blocajului limfatic, edemul produs poate fi deosebit de grav (proteinele

plasmatice care extravazează în spaţiul interstiţial nu mai sunt îndepărtate de la acest nivel).Creşterea concentraţiei proteinelor plasmatice conduce la creşterea presiunii coloid-

osmotice a lichidului interstiţial, astfel încât este atrasă o cantitate crescută de lichid din capilare (infecţii localizate la nivelul nodulilor limfatic, după intervenţii chirurgicale, ex. mastectomie radicală).

Întrebări din Cursul I

1. Lichidul transcelular2. Compoziţia lichidului extracelular şi intracelular3. Compoziţia ionică a plasmei şi cea a lichidului interstiţial4. Relaţia dintre presiunea osmotică şi osmolaritate5. Efectul adăugării de soluţie salină în lichidul extracelular6. Cauzele hiponatremiei7. Cauzele hipernatremiei8. Edemul intracelular9. Edemul extracelular

---