ของเหลวคั่นระหว่างหน้า: องค์ประกอบและหน้าที่ - ชีววิทยา - 2025

สิ่งของของเหลวเป็นสารที่ตรงบริเวณที่เรียกว่า "พื้นที่โฆษณาคั่นระหว่าง" ซึ่งเป็นอะไรมากไปกว่าพื้นที่ที่มีและล้อมรอบเซลล์ของสิ่งมีชีวิตและที่แสดงถึง interstitium ที่ยังคงอยู่ระหว่างพวกเขา

ของเหลวคั่นระหว่างหน้าเป็นส่วนหนึ่งของปริมาตรที่ใหญ่กว่าซึ่งเป็นน้ำในร่างกายทั้งหมด (ACT) ซึ่งคิดเป็นประมาณ 60% ของน้ำหนักตัวของผู้ใหญ่ที่มีความสม่ำเสมอปกติและน้ำหนัก 70 กก. ซึ่งจะเป็น 42 ลิตรซึ่งมีการกระจาย ใน 2 ช่องหนึ่งช่องภายในเซลล์ (LIC) และอีกเซลล์นอกเซลล์ (LEC)

ของเหลวคั่นระหว่างหน้าและของเหลวในเซลล์ (ที่มา: Posible2006 ผ่าน Wikimedia Commons)

ของเหลวในเซลล์มีน้ำในร่างกาย 2 ใน 3 (28 ลิตร) นั่นคือ 40% ของน้ำหนักตัว ในขณะที่ของเหลวนอกเซลล์เป็นส่วนหนึ่ง (14 ลิตร) ของน้ำในร่างกายทั้งหมดหรือเท่ากันคือ 20% ของน้ำหนักตัว

ในทางกลับกันของเหลวนอกเซลล์ได้รับการพิจารณาโดยแบ่งออกเป็นสองช่องซึ่งหนึ่งในนั้นเป็นช่องว่างระหว่างหน้าอย่างแม่นยำซึ่งมี 75% ของของเหลวนอกเซลล์หรือ 15% ของน้ำหนักตัวนั่นคือประมาณ 10.5 ลิตร ในขณะที่ส่วนที่เหลือ (25%) คือพลาสมาในเลือด (3.5 ลิตร) ที่กักขังอยู่ในช่องว่างภายในหลอดเลือด

องค์ประกอบของของเหลวคั่นระหว่างหน้า

เมื่อพูดถึงองค์ประกอบของของเหลวคั่นระหว่างหน้าจะเห็นได้ชัดว่าส่วนประกอบหลักคือน้ำซึ่งมีปริมาตรเกือบทั้งหมดของช่องว่างนี้และอนุภาคที่มีลักษณะแตกต่างกันจะละลาย แต่ส่วนใหญ่เป็นไอออนดังที่จะอธิบายในภายหลัง

ปริมาณของเหลวคั่นระหว่างหน้า

น้ำในร่างกายทั้งหมดจะถูกกระจายไปในช่องภายในและภายนอกเซลล์และในทางกลับกันจะแบ่งออกเป็นของเหลวคั่นระหว่างหน้าและปริมาตรในพลาสมา ค่าที่กำหนดสำหรับแต่ละช่องนั้นได้มาจากการทดลองโดยทำการวัดและประมาณปริมาตรเหล่านี้

การวัดช่องสามารถทำได้โดยใช้วิธีการเจือจางซึ่งปริมาณหรือมวล (m) ของสาร "X" ที่ผสมอย่างสม่ำเสมอและเฉพาะกับของเหลวที่จะวัด จากนั้นนำตัวอย่างและวัดความเข้มข้นของ "X"

จากมุมมองของน้ำช่องของเหลวที่แตกต่างกันแม้จะถูกคั่นด้วยเมมเบรน แต่ก็สื่อสารกันได้อย่างอิสระ นั่นคือเหตุผลที่การให้สารเข้าเส้นเลือดดำและตัวอย่างที่จะวิเคราะห์สามารถนำมาจากพลาสมา

ปริมาตรของการกระจายคำนวณโดยการหารปริมาณ "X" ที่บริหารด้วยความเข้มข้นของ "X" ในตัวอย่าง (V = mX / CX) สามารถใช้สารที่กระจายอยู่ในน้ำในร่างกายทั้งหมดในของเหลวนอกเซลล์ (อินนูลินแมนนิทอลซูโครส) หรือในพลาสมา (อีแวนส์สีน้ำเงินหรืออัลบูมินกัมมันตภาพรังสี)

การกระจายของของเหลวในร่างกายโดยประมาณ (ที่มา: OpenStax College ผ่าน Wikimedia Commons)

ไม่มีสารที่กระจายเฉพาะในของเหลวภายในเซลล์หรือระหว่างหน้าดังนั้นจึงต้องคำนวณปริมาตรของช่องเหล่านี้โดยพิจารณาจากสารอื่น ๆ ปริมาตรของของเหลวในเซลล์จะเป็นน้ำในร่างกายทั้งหมดลบด้วยปริมาตรของของเหลวนอกเซลล์ ในขณะที่ปริมาตรของของเหลวคั่นระหว่างหน้าจะเป็นของเหลวนอกเซลล์ที่หักออกจากปริมาตรของพลาสมา

ถ้าในผู้ชาย 70 กก. ปริมาตรของของเหลวนอกเซลล์เท่ากับ 14 ลิตรและของเหลวในพลาสมา 3.5 ลิตรปริมาตรคั่นระหว่างหน้าจะอยู่ที่ประมาณ 10.5 ลิตร สิ่งนี้เกิดขึ้นพร้อมกับสิ่งที่ได้ระบุไว้แล้วว่าปริมาตรของช่องว่างคั่นระหว่างหน้าเท่ากับ 15% ของน้ำหนักตัวทั้งหมดหรือ 75% ของปริมาตรของของเหลวนอกเซลล์

องค์ประกอบอนุภาคของของเหลวคั่นระหว่างหน้า

ของเหลวคั่นระหว่างหน้าเป็นช่องที่ถือได้ว่าเป็นเฟสของเหลวต่อเนื่องซึ่งอยู่ระหว่างอีกสองช่องที่เป็นพลาสมาซึ่งจะถูกคั่นด้วยเยื่อบุผนังหลอดเลือดของเส้นเลือดฝอยและของเหลวภายในเซลล์ซึ่งเยื่อหุ้มเซลล์ด้านนอกแยกออกจากกัน .

ของเหลวคั่นระหว่างหน้าเช่นเดียวกับของเหลวในร่างกายอื่น ๆ มีองค์ประกอบของตัวถูกละลายหลายชนิดซึ่งอิเล็กโทรไลต์ได้รับความสำคัญทั้งเชิงปริมาณและเชิงหน้าที่เนื่องจากมีปริมาณมากที่สุดและกำหนดการกระจายของของเหลวระหว่างช่องเหล่านี้

จากมุมมองของอิเล็กโทรไลต์องค์ประกอบของของเหลวคั่นระหว่างหน้ามีความคล้ายคลึงกับพลาสมาซึ่งเป็นเฟสต่อเนื่องเช่นกัน แต่มีความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญกับของเหลวภายในเซลล์ซึ่งอาจแตกต่างกันสำหรับเนื้อเยื่อที่แตกต่างกันซึ่งประกอบด้วยเซลล์ที่แตกต่างกัน

ไอออนบวกที่มีอยู่ในของเหลวคั่นระหว่างหน้าและความเข้มข้นในเมกะไบต์ / ลิตรของน้ำ ได้แก่

- โซเดียม (Na +): 145

- โพแทสเซียม (K +): 4.1

- แคลเซียม (Ca ++): 2.4

- แมกนีเซียม (Mg ++): 1

รวมกันแล้วรวมกันเป็น 152.5 เมกะไบต์ / ลิตร สำหรับแอนไอออนมีดังนี้:

- คลอรีน (Cl-): 117

- ไบคาร์บอเนต (HCO3-): 27.1

- โปรตีน: <0.1

- อื่น ๆ : 8.4

สำหรับผลรวม 152.5 meq / ลิตรความเข้มข้นที่เท่ากับไอออนบวกดังนั้นของเหลวคั่นระหว่างหน้าจึงมีค่าอิเล็กโทรเนลเป็นกลาง ในส่วนของพลาสม่าก็เป็นของเหลวที่เป็นกลางด้วยไฟฟ้าเช่นกัน แต่มีความเข้มข้นของไอออนิกที่แตกต่างกันบ้างกล่าวคือ:

Cations (ซึ่งรวมกันได้ถึง 161.1 meq / ลิตร):

- โซเดียม (Na +): 153

- โพแทสเซียม (K +): 4.3

- คลาซิโอ (Ca ++): 2.7

- แมกนีเซียม (Mg ++): 1.1

แอนไอออน (ซึ่งรวมกันได้ถึง 161.1 meq / ลิตร)

- คลอรีน (Cl-): 112

- ไบคาร์บอเนต (HCO3-): 25.8

- โปรตีน: 15.1

- อื่น ๆ : 8.2

ความแตกต่างระหว่างของเหลวคั่นระหว่างหน้ากับพลาสมา

ความแตกต่างอย่างมากระหว่างพลาสมาและของเหลวคั่นระหว่างหน้านั้นได้รับจากโปรตีนในพลาสมาซึ่งไม่สามารถข้ามเยื่อบุผนังหลอดเลือดได้ดังนั้นจึงไม่สามารถแพร่กระจายได้ดังนั้นจึงสร้างเงื่อนไขร่วมกับความสามารถในการซึมผ่านของเยื่อบุผนังหลอดเลือดไปยังไอออนขนาดเล็กสำหรับความสมดุลของ Gibbs -Donnan

ในสภาวะสมดุลนี้แอนไอออนของโปรตีนที่ไม่แพร่กระจายจะเปลี่ยนการแพร่กระจายเพียงเล็กน้อยทำให้ไอออนบวกขนาดเล็กถูกเก็บไว้ในพลาสมาและมีความเข้มข้นสูงกว่าที่นั่นในขณะที่แอนไอออนจะถูกขับไล่ไปทางคั่นระหว่างหน้าซึ่งความเข้มข้นสูงกว่าเล็กน้อย

ผลอีกประการหนึ่งของปฏิสัมพันธ์นี้ประกอบด้วยความจริงที่ว่าความเข้มข้นทั้งหมดของอิเล็กโทรไลต์ทั้งแอนไอออนและไอออนบวกสูงกว่าในด้านที่พบแอนไอออนที่ไม่สามารถแพร่กระจายได้ในกรณีนี้พลาสมาและต่ำกว่าในของเหลวคั่นระหว่างหน้า

สิ่งสำคัญคือต้องเน้นที่นี่เพื่อวัตถุประสงค์ในการเปรียบเทียบองค์ประกอบไอออนิกของของเหลวภายในเซลล์ (ICF) ซึ่งรวมถึงโพแทสเซียมเป็นไอออนบวกที่สำคัญที่สุด (159 เมกะไบต์ / ลิตรของน้ำ) ตามด้วยแมกนีเซียม (40 meq / l) โซเดียม (10 meq / l) และแคลเซียม (<1 meq / l) รวม 209 meq / l

ในบรรดาแอนไอออนโปรตีนเป็นตัวแทนประมาณ 45 meq / l และแอนไอออนอินทรีย์หรืออนินทรีย์อื่น ๆ ประมาณ 154 meq / l; ร่วมกับคลอรีน (3 meq / l) และไบคาร์บอเนต (7 meq / l) รวมกันได้มากถึง 209 meq / l

ฟังก์ชันของเหลวคั่นระหว่างหน้า

ที่อยู่อาศัยของเซลล์

ของเหลวคั่นระหว่างหน้าแสดงถึงสิ่งที่เรียกอีกอย่างหนึ่งว่าสภาพแวดล้อมภายในนั่นคือมันเป็นเหมือน "ที่อยู่อาศัย" ของเซลล์ซึ่งเป็นองค์ประกอบที่จำเป็นสำหรับการอยู่รอดของพวกมันและยังทำหน้าที่เป็นภาชนะรองรับของเสียสุดท้ายจากการเผาผลาญ โทรศัพท์มือถือ

การแลกเปลี่ยนวัสดุ

ฟังก์ชันเหล่านี้สามารถตอบสนองได้เนื่องจากระบบการสื่อสารและการแลกเปลี่ยนที่มีอยู่ระหว่างพลาสมาและของเหลวคั่นระหว่างหน้าและระหว่างของเหลวคั่นระหว่างหน้ากับของเหลวภายในเซลล์ ของเหลวคั่นระหว่างหน้าจึงทำหน้าที่ในแง่นี้เป็นส่วนต่อประสานการแลกเปลี่ยนระหว่างพลาสมากับเซลล์

ทุกสิ่งที่มาถึงเซลล์จะทำโดยตรงจากของเหลวคั่นระหว่างหน้าซึ่งจะได้รับจากพลาสมาในเลือด ทุกสิ่งที่ออกจากเซลล์จะถูกเทลงในของเหลวนี้ซึ่งจะถ่ายโอนไปยังพลาสมาของเลือดเพื่อให้สามารถนำไปยังจุดที่ต้องแปรรูปใช้และ / หรือกำจัดออกจากร่างกาย

รักษาความสามารถในการดูดซึมของเนื้อเยื่อและความตื่นเต้น

การรักษาความคงที่ของปริมาตรและองค์ประกอบออสโมลาร์ของคั่นระหว่างหน้าถือเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการอนุรักษ์ปริมาณเซลล์และการดูดซึม นั่นคือเหตุผลที่ตัวอย่างเช่นในมนุษย์มีกลไกการกำกับดูแลทางสรีรวิทยาหลายประการที่มีวัตถุประสงค์เพื่อบรรลุวัตถุประสงค์นี้

ความเข้มข้นของอิเล็กโทรไลต์บางชนิดในของเหลวคั่นระหว่างหน้านอกเหนือจากการมีส่วนทำให้สมดุลออสโมลาร์แล้วยังมีปัจจัยอื่น ๆ อีกด้วยซึ่งมีบทบาทที่สำคัญมากในการทำงานบางอย่างที่เกี่ยวข้องกับความตื่นเต้นของเนื้อเยื่อบางชนิดเช่นเส้นประสาทกล้ามเนื้อและต่อม

ตัวอย่างเช่นค่าของความเข้มข้นของโพแทสเซียมคั่นระหว่างหน้าร่วมกับระดับความสามารถในการซึมผ่านของเซลล์จะกำหนดค่าของสิ่งที่เรียกว่า“ ศักยภาพในการพักผ่อนของเซลล์” ซึ่งเป็นค่าขั้วระดับหนึ่งที่มีอยู่ทั่วเยื่อหุ้มเซลล์ ซึ่งทำให้เซลล์มีค่าประมาณ -90 mV เป็นลบมากขึ้นภายใน

ความเข้มข้นสูงของโซเดียมในคั่นระหว่างหน้าพร้อมกับการปฏิเสธภายในของเซลล์กำหนดว่าเมื่อความสามารถในการซึมผ่านของเมมเบรนไปยังไอออนนี้เพิ่มขึ้นในระหว่างสถานะของการกระตุ้นเซลล์จะลดขั้วและสร้างศักยภาพในการกระทำที่ก่อให้เกิดปรากฏการณ์ เช่นการหดตัวของกล้ามเนื้อการปล่อยสารสื่อประสาทหรือการหลั่งฮอร์โมน

อ้างอิง

1. Ganong WF: หลักการทั่วไปและการผลิตพลังงานในสรีรวิทยาการแพทย์ใน: การทบทวนสรีรวิทยาทางการแพทย์, 25th ed. นิวยอร์ก, McGraw-Hill Education, 2016
2. Guyton AC, Hall JE: องค์กรที่มีหน้าที่ของร่างกายมนุษย์และการควบคุม "สภาพแวดล้อมภายใน" ใน: ตำราสรีรวิทยาทางการแพทย์, 13th ed, AC Guyton, JE Hall (eds) ฟิลาเดลเฟีย Elsevier Inc. , 2016
3. Oberleithner, H: Salz- und Wasser Haushalt ใน: Physiologie, 6th ed; R Klinke et al (eds) สตุ๊ตการ์ท, เฟรดธีมีเวอร์, 2010
4. Persson PB: Wasser und Elektrolythaushalt ใน: Physiologie des Menschen mit Pathophysiologie, 31st ed, RF Schmidt et al (eds) ไฮเดลเบิร์ก Springer Medizin Verlag, 2010
5. Widmaier EP, Raph H และ Strang KT: Homeostasis: กรอบสำหรับสรีรวิทยาของมนุษย์ใน: Vander's Human Physiology: The Mechanisms of Body Function, 13th ed; EP Windmaier et al (eds) นิวยอร์ก, McGraw-Hill, 2014