Zusammensetzung und Funktionen der interstitiellen Flüssigkeit

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Egbert Haynes
Zusammensetzung und Funktionen der interstitiellen Flüssigkeit

Das Flüssigkeit interstitial Es ist die Substanz, die den sogenannten „Interstitialraum“ einnimmt, der nichts anderes ist als der Raum, der die Zellen eines Organismus enthält und umgibt und der das Interstitium darstellt, das zwischen ihnen verbleibt.

Die interstitielle Flüssigkeit ist Teil eines größeren Volumens, das das gesamte Körperwasser (ACT) darstellt: Dies entspricht etwa 60% des Körpergewichts eines jungen Erwachsenen mit normaler Konsistenz und 70 kg Gewicht, was 42 Litern entspricht, die verteilt werden in 2 Kompartimenten, einem intrazellulären (LIC) und einem extrazellulären (LEC).

Interstitielle Flüssigkeit und intrazelluläre Flüssigkeit (Quelle: Posible2006 [CC BY-SA 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)] über Wikimedia Commons)

Intrazelluläre Flüssigkeit nimmt 2 Drittel (28 Liter) des gesamten Körperwassers ein, dh 40% des Körpergewichts; während die extrazelluläre Flüssigkeit einen Teil (14 Liter) des gesamten Körperwassers oder, was gleich ist, 20% des Körpergewichts ausmacht.

Die extrazelluläre Flüssigkeit wird wiederum in zwei Kompartimente unterteilt betrachtet, von denen eines genau der Zwischenraum ist, der 75% der extrazellulären Flüssigkeit oder 15% des Körpergewichts enthält, dh etwa 10,5 Liter; Der Rest (25%) besteht aus Blutplasma (3,5 Liter), das im intravaskulären Raum eingeschlossen ist.

Artikelverzeichnis

  • 1 Zusammensetzung der interstitiellen Flüssigkeit
    • 1.1 Volumen der interstitiellen Flüssigkeit
    • 1.2 Partikelzusammensetzung der interstitiellen Flüssigkeit
  • 2 Unterschiede zwischen interstitieller Flüssigkeit und Plasma
  • 3 Funktionen der interstitiellen Flüssigkeit
    • 3.1 Lebensraum der Zellen
    • 3.2 Materialaustausch
    • 3.3 Aufrechterhaltung der Osmolalität und Erregbarkeit des Gewebes
  • 4 Referenzen

Zusammensetzung der interstitiellen Flüssigkeit

Wenn man über die Zusammensetzung der interstitiellen Flüssigkeit spricht, ist es offensichtlich, dass die Hauptkomponente Wasser ist, das fast das gesamte Volumen dieses Raums einnimmt und in dem Partikel anderer Art gelöst sind, aber überwiegend Ionen, wie später beschrieben wird ..

Interstitielles Flüssigkeitsvolumen

Das gesamte Körperwasser wird in den intra- und extrazellulären Kompartimenten verteilt, und letztere wiederum werden in interstitielle Flüssigkeits- und Plasmavolumen unterteilt. Die für jedes Kompartiment angegebenen Werte wurden experimentell durch Messungen und Schätzungen der Volumina erhalten..

Die Messung eines Kompartiments kann unter Verwendung eines Verdünnungsverfahrens erfolgen, bei dem eine bestimmte Menge oder Masse (m) einer Substanz "X" verabreicht wird, die sich gleichmäßig und ausschließlich mit der zu messenden Flüssigkeit mischt; Dann wird eine Probe entnommen und die Konzentration von "X" gemessen.

Aus Sicht des Wassers sind die verschiedenen Flüssigkeitskompartimente, obwohl sie durch Membranen getrennt sind, frei miteinander verbunden. Deshalb erfolgt die Verabreichung der Substanzen intravenös und die zu analysierenden Proben können aus dem Plasma entnommen werden..

Das Verteilungsvolumen wird berechnet, indem die verabreichte Menge von "X" durch die Konzentration von "X" in der Probe dividiert wird (V = mX / CX). Substanzen, die im gesamten Körperwasser [Deuterium (D2O) - oder Tritium (3H2O) -Oxide], in extrazellulärer Flüssigkeit (Inulin, Mannit, Saccharose) oder im Plasma (Evans-Blau oder radioaktives Albumin) verteilt sind, können verwendet werden.

Ungefähre Verteilung der Körperflüssigkeit (Quelle: OpenStax College [CC BY 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/3.0)] über Wikimedia Commons)

Es gibt keine ausschließlich verteilten Substanzen in der intrazellulären oder interstitiellen Flüssigkeit, daher muss das Volumen dieser Kompartimente in Abhängigkeit von den anderen berechnet werden. Das Volumen der intrazellulären Flüssigkeit wäre das gesamte Körperwasser abzüglich des Volumens der extrazellulären Flüssigkeit; während das Volumen der interstitiellen Flüssigkeit die vom Plasmavolumen abgezogene extrazelluläre Flüssigkeit wäre.

Wenn bei einem 70 kg schweren Mann das Volumen der extrazellulären Flüssigkeit 14 Liter und der Plasmaflüssigkeit 3,5 Liter beträgt, würde das interstitielle Volumen etwa 10,5 Liter betragen. Dies stimmt mit dem überein, was bereits festgestellt wurde, dass das Volumen des Zwischenraums 15% des gesamten Körpergewichts oder 75% des Volumens der extrazellulären Flüssigkeit beträgt..

Partikelzusammensetzung der interstitiellen Flüssigkeit

Die interstitielle Flüssigkeit ist ein Kompartiment, das als kontinuierliche flüssige Phase betrachtet werden kann und sich zwischen den beiden anderen Kompartimenten befindet, die das Plasma sind, von dem es durch das Endothel der Kapillaren getrennt ist, und die intrazelluläre Flüssigkeit, von der es durch das getrennt ist äußere Zellmembranen.

Interstitielle Flüssigkeit hat wie andere Körperflüssigkeiten in ihrer Zusammensetzung eine große Vielfalt an gelösten Stoffen, unter denen Elektrolyte sowohl quantitative als auch funktionelle Bedeutung erlangen, da sie am häufigsten vorkommen und die Verteilung der Flüssigkeit zwischen diesen Kompartimenten bestimmen..

Aus elektrolytischer Sicht ist die Zusammensetzung der interstitiellen Flüssigkeit der des Plasmas sehr ähnlich, das sogar eine kontinuierliche Phase ist; Es zeigt jedoch signifikante Unterschiede zu denen der intrazellulären Flüssigkeit, die für verschiedene Gewebe, die aus verschiedenen Zellen bestehen, sogar unterschiedlich sein können.

Die in der interstitiellen Flüssigkeit vorhandenen Kationen und ihre Konzentrationen in meq / Liter Wasser sind:

- Natrium (Na +): 145

- Kalium (K +): 4.1

- Calcium (Ca ++): 2,4

- Magnesium (Mg ++): 1

Das ergibt insgesamt 152,5 meq / Liter. Die Anionen sind:

- Chlor (Cl-): 117

- Bicarbonat (HCO3-): 27,1

- Proteine: <0,1

- Andere: 8.4

Bei insgesamt 152,5 meq / Liter entspricht diese Konzentration der der Kationen, sodass die interstitielle Flüssigkeit elektroneutral ist. Plasma seinerseits ist ebenfalls eine elektro-neutrale Flüssigkeit, weist jedoch etwas unterschiedliche Ionenkonzentrationen auf, nämlich:

Kationen (die zusammen 161,1 meq / Liter ergeben):

- Natrium (Na +): 153

- Kalium (K +): 4,3

- Clacium (Ca ++): 2,7

- Magnesium (Mg ++): 1.1

Anionen (die zusammen 161,1 meq / Liter ergeben)

- Chlor (Cl-): 112

- Bicarbonat (HCO3-): 25,8

- Proteine: 15.1

- Andere: 8.2

Unterschiede zwischen interstitieller Flüssigkeit und Plasma

Der große Unterschied zwischen Plasma und interstitieller Flüssigkeit wird durch Plasmaproteine ​​gegeben, die die Endothelmembran nicht passieren können und daher nicht diffusionsfähig sind, wodurch zusammen mit der Endothelpermeabilität für kleine Ionen eine Bedingung für das Gibbs-Gleichgewicht-Donnan geschaffen wird.

In diesem Gleichgewicht verändern die nicht diffusionsfähigen Proteinanionen die Diffusion ein wenig, wodurch die kleinen Kationen im Plasma zurückgehalten werden und dort höhere Konzentrationen aufweisen, während die Anionen zum Interstitium hin abgestoßen werden, wo ihre Konzentration etwas höher ist..

Ein weiteres Ergebnis dieser Wechselwirkung besteht darin, dass die Gesamtkonzentration an Elektrolyten, sowohl Anionen als auch Kationen, auf der Seite, auf der sich die nicht diffusionsfähigen Anionen befinden, in diesem Fall im Plasma, höher und in der interstitiellen Flüssigkeit niedriger ist..

Zu Vergleichszwecken ist es wichtig, hier die ionische Zusammensetzung der intrazellulären Flüssigkeit (ICF) hervorzuheben, die Kalium als wichtigstes Kation enthält (159 meq / l Wasser), gefolgt von Magnesium (40 meq / l), Natrium ( 10 meq / l) und Calcium (<1 meq/l), para un total de 209 meq/l

Unter den Anionen repräsentieren Proteine ​​etwa 45 meq / l und andere organische oder anorganische Anionen etwa 154 meq / l; zusammen mit Chlor (3 meq / l) und Bicarbonat (7 meq / l) ergeben sie insgesamt 209 meq / l.

Interstitielle Flüssigkeitsfunktionen

Zelllebensraum

Die interstitielle Flüssigkeit stellt die sogenannte innere Umgebung dar, dh sie ist wie der „Lebensraum“ der Zellen, für die sie die notwendigen Elemente für ihr Überleben bereitstellt, und dient auch als Behälter für diese endgültigen Abfallprodukte des Stoffwechsels. Handy, Mobiltelefon.

Materialaustausch

Diese Funktionen können aufgrund der Kommunikations- und Austauschsysteme erfüllt werden, die zwischen Plasma und interstitieller Flüssigkeit sowie zwischen interstitieller Flüssigkeit und intrazellulärer Flüssigkeit bestehen. Die interstitielle Flüssigkeit fungiert somit in diesem Sinne als eine Art Austauschschnittstelle zwischen Plasma und Zellen..

Alles, was die Zellen erreicht, geschieht direkt aus der interstitiellen Flüssigkeit, die sie wiederum aus dem Blutplasma empfängt. Alles, was die Zelle verlässt, wird in diese Flüssigkeit gegossen, die es dann in das Blutplasma überträgt, damit es dorthin gebracht werden kann, wo es verarbeitet, verwendet und / oder aus dem Körper ausgeschieden werden muss..

Erhalten Sie die Osmolalität und Erregbarkeit des Gewebes

Die Aufrechterhaltung der Konstanz des Volumens und der osmolaren Zusammensetzung des Interstitiums ist entscheidend für die Erhaltung des Zellvolumens und der Osmolalität. Deshalb gibt es zum Beispiel beim Menschen mehrere physiologische Regulationsmechanismen, die diesen Zweck erfüllen sollen..

Die Konzentrationen einiger Elektrolyte in der interstitiellen Flüssigkeit spielen neben dem Beitrag zum osmolaren Gleichgewicht neben anderen Faktoren auch eine sehr wichtige Rolle bei einigen Funktionen, die mit der Erregbarkeit einiger Gewebe wie Nerven, Muskeln und Drüsen zusammenhängen..

Die interstitiellen Kaliumkonzentrationswerte bestimmen beispielsweise zusammen mit dem Grad der Permeabilität der Zellen für sie den Wert des sogenannten "zellulären Ruhepotentials", das ein gewisser Grad an Polarität ist, der über die Membran existiert und der macht Die Zelle ist im Inneren etwa -90 mV negativer.

Die hohe Natriumkonzentration im Interstitium bestimmt zusammen mit der inneren Negativität der Zellen, dass die Zelle depolarisiert und ein Aktionspotential erzeugt, das Phänomene wie z Muskelkontraktionen, Neurotransmitterfreisetzung oder Hormonsekretion.

Verweise

  1. Ganong WF: Allgemeine Prinzipien und Energieerzeugung in der medizinischen Physiologie, in: Überprüfung der medizinischen Physiologie, 25. Aufl. New York, McGraw-Hill Education, 2016.
  2. Guyton AC, Halle JE: Funktionale Organisation des menschlichen Körpers und Kontrolle der „inneren Umgebung“, in: Lehrbuch der Medizinischen Physiologie, 13. Ausgabe, AC Guyton, JE Hall (Hrsg.). Philadelphia, Elsevier Inc., 2016.
  3. Oberleithner, H: Salz- und Wasserhaushalte, in: Physiologie, 6. Ausgabe; R. Klinke et al. (Hrsg.). Stuttgart, Georg Thieme Verlag, 2010.
  4. Persson PB: Wasser und Elektrolythaushalt, in: Physiologie des Menschen mit Pathophysiologie, 31. Auflage, RF Schmidt et al. (Hrsg.). Heidelberg, Springer Medizin Verlag, 2010.
  5. Widmaier EP, Raph H und Strang KT: Homöostase: ein Rahmen für die menschliche Physiologie, in: Vander's Human Physiology: Die Mechanismen der Körperfunktion, 13. Ausgabe; EP Windmaier et al. (Hrsg.). New York, McGraw-Hill, 2014.

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