Влияние изотонических изменений
Распределение жидкостей в организме строго зависит от концентрации растворенных веществ. Если в организме возникает избыток или, наоборот, дефицит воды и солей, но при этом сохраняется изотоничность сред, физиологические последствия имеют строго определенную локализацию.
- Изменяется исключительно объем внеклеточного пространства.
- В первую очередь эти сдвиги отражаются на объеме плазмы крови и межклеточной жидкости.
- Важнейший факт: объем внутриклеточной воды остается абсолютно неизменным.
Поскольку внутриклеточный объем стабилен, нормальная жизнедеятельность и функции клеток при изотонических сдвигах совершенно не нарушаются. Жидкость не устремляется внутрь клетки и не покидает ее, так как отсутствует градиент, который мог бы спровоцировать это перемещение.
Роль осмотического давления
Совершенно иная картина наблюдается, когда происходит сдвиг осмотического давления плазмы крови. В этом случае барьеры между компартментами становятся местом активного перемещения воды.
При изменении осмолярности трансформируется объем не только внеклеточной, но и внутриклеточной жидкости. Вода начинает двигаться по градиенту концентрации, стремясь уравновесить осмотическое давление по обе стороны клеточной мембраны.
Последствия для организма: Подобные колебания внутриклеточного объема крайне критичны. Набухание или, напротив, сморщивание клеток закономерно вызывает серьезные нарушения их жизнедеятельности и функциональной активности. Именно разность осмотического давления является решающим фактором обмена воды между внеклеточным и внутриклеточным пространствами.
Обмен жидкости в капиллярах
Если на уровне клеток главную скрипку играет осмос, то на уровне тканевых микрососудов действуют другие физические силы. Обмен жидкости между кровью, протекающей в просвете сосуда, и окружающим межклеточным пространством происходит непосредственно в капиллярах.
Ведущая роль в этом процессе принадлежит балансу двух сил:
- Гидростатического давления крови и межклеточной жидкости (сила, выталкивающая воду).
- Онкотического давления крови и межклеточной жидкости (сила, удерживающая воду).
Именно разность этих давлений определяет, будет ли жидкость фильтроваться из капилляра в ткань или возвращаться обратно в кровеносное русло. Любые сдвиги в этих показателях моментально отражаются на объеме плазмы и тканевой жидкости.
Коротко: ответы на вопросы по теме
Какие белки плазмы крови создают онкотическое давление, удерживающее воду в сосудах?
Онкотическое давление, удерживающее воду в сосудистом русле, создается преимущественно альбуминами. Это высокомолекулярные коллоидные соединения плазмы крови, которые притягивают к себе воду и препятствуют ее избыточной фильтрации в интерстициальное пространство или капсулу нефрона. Величина онкотического давления составляет 25–30 мм рт. ст., и оно играет ключевую роль в обмене жидкости между кровью и тканями.
Каково нормальное значение осмолярности плазмы крови в покое?
Нормальное значение осмолярности плазмы крови составляет 280–290 мОсм.
Где располагаются центральные осморецепторы, запускающие жажду при изменении осмолярности?
Центральные осморецепторы локализованы в супраоптическом и паравентрикулярном ядрах переднего гипоталамуса. Это нейроны, чувствительные к осмотическому давлению крови в капиллярах мозга; в их цитоплазме есть вакуоль, размер которой зависит от осмолярности. При гиперосмотическом состоянии вода выходит из вакуолей, их размер уменьшается; при повышении осмотического давления возбуждаются передние ядра гипоталамуса, сигнал поступает на центр жажды, возникает чувство жажды и прием воды.
Какие гормоны являются главными регуляторами реабсорбции воды в почках?
Ведущая роль в регуляции реабсорбции принадлежит гормонам. Вазопрессин (АДГ) действует на собирательные трубочки, резко повышает проницаемость их стенки для H2O и усиливает реабсорбцию воды, поэтому диурез снижается. Альдостерон действует на дистальные извитые канальцы и собирательные трубочки, повышает реабсорбцию Na+, Cl- и H2O, задерживая воду и соли. Натрийуретический гормон усиливает диурез и выведение натрия и воды.
В чем заключается суть уравнения Старлинга для капиллярной фильтрации?
Суть баланса сил Старлинга заключается в определении эффективного фильтрационного давления (ЭФД) через разность гидростатического и онкотического давлений. ЭФД рассчитывается как разница между кровяным давлением, способствующим выталкиванию жидкости из капилляра, и суммой сил, препятствующих фильтрации. К препятствующим силам относятся онкотическое давление плазменных белков и гидростатическое давление самой жидкости вне капилляра (например, первичной мочи или интерстициальной жидкости).
Правило локализации: Осмос управляет клетками, а гидростатика и онкотика — капиллярами.
Вопросы с занятий и экзамена
Что происходит с клетками при изотоническом избытке воды?
При изотонических изменениях функции и объем клеток не нарушаются. Увеличивается только объем внеклеточного пространства, например, плазмы крови.
Почему изменение осмотического давления плазмы опасно?
Оно заставляет воду перемещаться между внеклеточным и внутриклеточным секторами. Это изменяет объем самих клеток, что ведет к нарушению их нормальной жизнедеятельности.
Какие факторы определяют обмен воды в капиллярах?
Главными факторами транскапиллярного обмена являются градиенты гидростатического и онкотического давлений между кровью и межклеточной жидкостью.
Что ещё разобрать по теме
- Механизмы повреждения клеток при резких колебаниях осмотического давления
- Динамика изменения объема плазмы при изотонической дегидратации
- Взаимодействие гидростатического и онкотического давлений на артериальном и венозном концах капилляра
- Компенсаторные реакции внеклеточного пространства на избыток солей
Разберите тему целиком в курсе «Физиология»
Здесь — выжимка. В курсе — всё, что спрашивают на занятии и экзамене.
- Полная методичка по теме «Регуляция водного обмена» и ещё 4 085 страниц предмета
- Задания и тесты после каждой темы — как на коллоквиуме
- AI-тьютор ответит на вопрос по теме в любое время
- 112 видеоуроков по предмету
Другие темы раздела «Обмен веществ и энергии»
Бесплатные видеоуроки: физиологияКороткие уроки с конспектами — без регистрации.
Материал подготовлен преподавателями Школы Сеченова по учебной программе медицинских вузов. Носит образовательный характер.