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体液 编辑
人体内的液体由水及溶解在水中的无机盐、有机物一起构成,统称体液。水是体液中的主要成分,也是人体内含量最多的物质。体液广泛分布于机体细胞内外,细胞内液是物质代谢的主要部位,细胞外液则是机体各细胞生存的内环境。保持体液容量、分布和组成的动态平衡,是保证细胞正常代谢、维持各种器官生理功能的必需条件。
组成和含量
体液电解质并不是平均分配的,而是在血浆、组织间液和细胞内液电解质的分布各具特点。这对于维持各部分体液的渗透压非常重要。
分布特点
体液
体液电解质在血浆、组织间液及细胞内液分布有以下特点:(1)各部分体液的阳离子与阴离子摩尔电荷总量相等,故体液呈电中性。
(2)细胞内、 外液中各种电解质的含量有很大的差别,细胞外液中的阳离子以Na+为主,阴离子以 Cl-为主;而细胞内液中的阳离子以K+为主,阴离子以 HPO42-和蛋白质阴离子为主。 Na+、K+在细胞膜内、外分布呈现显著差异是由于细胞膜上存在钠泵(Na+,K+-ATP 酶)所致。
(3)细胞内液电解质总量虽多于细胞外液,但两者渗透压相等。这是因为细胞内液含大分子蛋白质和二价离子较多, 而这些电解质产生的渗透压较一价离子所产生的渗透压要小。
(4)血浆与组织间液两者的电解质组成及含量比较接近,但血浆中蛋白质的含量远远大于组织间液,这是因为所有无机离子都能自由地穿过毛细血管壁,唯有蛋白质因分子大而不易通透,因而组织间液中蛋白质的含量比血浆中要少得多。这对于维持血浆和组织间液之间体液的平衡具有重要作用。
血浆与细胞间液
血浆与细胞间液间水分交换的动力主要是血压及血浆蛋白质产生的胶体渗透压。 血管的动脉端血压大于胶体渗透压, 水分从血管内流向组织间隙; 静脉端血压降低, 胶体渗透压相对大于血压, 组织间水分回流入血管。
细胞内、外液
细胞内外水分交换的动力主要是细胞内外的晶体渗透压,晶体渗透压的大小又取决于细胞内外液中的离子和小分子物质的浓度。水分从渗透压低处流向高处。
血浆与组织液
这两种细胞外液被毛细血管壁隔开。毛细血管壁由单层扁平上皮构成的内皮围成,其外有一层基膜。在电镜下观察,除有细胞核处较厚外,内皮一般约厚0.15~0.25μm。在细胞质中有许多直径为 50~70nm的小泡,看来是胞饮小泡。在内皮细胞互相连接的地方,两个内皮细胞的细胞膜相互紧密凸凹嵌合,细胞膜间相距 10~20nm,为粘合质--粘多糖类的透明质酸所填充。根据各种测定毛细血管壁通透性的实验来估计,粘合质中有直径为 4nm左右的小孔,除了蛋白质基本上不能通过外,血浆和组织液中的水和各种晶体物质分子皆可很容易地通过粘合质而互相交换。通过胞饮小泡也可能起少量物质转运作用。氧和二氧化碳可扩散通过脂双层,因而可以经内皮自由通过。
既然水和溶于水中的晶体物质分子可以自由通过毛细血管壁,因而,血浆和组织液中的晶体物质的成分与浓度基本相同。可是,蛋白质基本上不能通过毛细血管壁,因而,血浆中约含血浆蛋白 7g/dl,而一般组织液中只含蛋白质 1~3g/dl。由于二者的蛋白质浓度不同,血浆和组织液的电解质浓度基本相同而稍有差别。
细胞内液与细胞外液
这两种体液被细胞膜隔开。细胞膜的通透性远比毛细血管壁低,而且有高度的选择性。水、氧和二氧化碳可以自由通过细胞膜,葡萄糖、氨基酸、各种小分子代谢产物也可以通过细胞膜,而离子却不容易通过细胞膜。
蛋白质和糖原等大分子物质不能通过细胞膜,它们是氨基酸和葡萄糖扩散进入细胞后在细胞内合成的。细胞内液中的蛋白质浓度比细胞外液中高,一般都在 20g/dl 以上。
细胞内液和细胞外液的电解质成分很不相同。细胞外液的正离子以 Na+为主,而细胞内液却以 r为主。这不但是由于离子不容易通过细胞膜,更重要的是由于细胞膜中的铀泵不断活动的结果。这种 Na+ 、K+不平衡的分布是神经和肌肉等具有兴奋性的物质基础,将在下节详述。细胞内液与细胞外液中的负离子成分也不相同。细胞外液中的负离子主要是 CI- ,而细胞内液中却以有机磷酸离子(表中以 HPO42- 表示)和带负电荷的蛋白质为主。由于后两种负离子不能通过细胞膜且大量存在于细胞内,故细胞内液中 CI- 的浓度就很低了。细胞内液中的Ca2+绝大部分在线粒体、内质网中,胞浆中的 Ca2+浓度很低。
下丘脑-垂体后叶-抗利尿激素系统
在机体丧失水分时,细胞外液的渗透压则增高,可刺激下丘脑-垂体-抗利尿激素系统,产生口渴感, 机体主动增加饮水。抗利尿激素分泌的增加使肾远曲小管和集合管上皮细胞对水分的再吸收加强,于是尿量减少,水分被保留在体内,使已升高的细胞外液渗透压降至正常。反之,体内水分增多时,细胞外液渗透压即降低,口渴反应被抑制,同时抗利尿激素的分泌减少,使肾远曲小管和集合管上皮细胞对水分的再吸收减少,排出体内多余的水分(尿量增多),使已降低的细胞外液渗透压升至正常。
肾素-醛固酮系统
肾小球旁细胞分泌的肾素和肾上腺皮质分泌的醛固酮,通过参与血容量的维持实现体液平衡的调节。当血容量减少和血压下降时,可刺激肾素分泌增加,进而刺激肾上腺皮质增加醛固酮的分泌。醛固酮可促进肾远曲小管对 Na+的再吸收和 K+、 H+的排泄。随着钠再吸收的增加,水的再吸收也增多。这样就可使已降低的细胞外液量增加到正常。