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Die Geheimnisse von Plasma und interstitieller Flüssigkeit: Wie arbeiten sie zusammen, um Leben zu erhalten?
In der Zellbiologie bezieht sich der Begriff extrazelluläre Flüssigkeit (ECF) auf alle Körperflüssigkeiten, die sich außerhalb der Zellen eines mehrzelligen Organismus befinden. Bei gesunden Erwachsenen macht das gesamte Körperwasser etwa 50 bis 60 Prozent des Körpergewichts aus (Bereich 45 bis 75 Prozent), wobei der Anteil bei Frauen und übergewichtigen Menschen typischerweise niedriger ist als bei schlanken Männern. Etwa ein Drittel der Körperflüssigkeit besteht aus extrazellulärer Flüssigkeit, die restlichen zwei Drittel sind intrazelluläre Flüssigkeit. Der Hauptbestandteil der extrazellulären Flüssigkeit ist die interstitielle Flüssigkeit, die die Zellen umgibt, und bei Tieren mit Kreislaufsystem besteht ein Teil dieser Flüssigkeit aus Plasma.
Die Zusammensetzung der extrazellulären Flüssigkeit ist für die normale Zellfunktion von entscheidender Bedeutung und wird durch eine Vielzahl homöostatischer Mechanismen aufrechterhalten.
Die extrazelluläre Flüssigkeit besteht hauptsächlich aus interstitieller Flüssigkeit und Plasma, die zusammen mindestens 97 % der extrazellulären Flüssigkeit ausmachen, während die Lymphflüssigkeit einen kleinen Teil ausmacht. Die extrazelluläre Flüssigkeit besteht aus zwei Komponenten: Plasma und Lymphe, die für den Transport verwendet werden, und der interstitiellen Flüssigkeit, die für den Austausch von Wasser und gelösten Stoffen mit den Zellen verwendet wird. Interstitielle Flüssigkeit ist im Wesentlichen analog zum Plasma; beide Flüssigkeiten haben aufgrund des kontinuierlichen Austauschs von Wasser, Ionen und kleinen gelösten Stoffen eine ähnliche Zusammensetzung.
Funktion der interstitiellen Flüssigkeit
Interstitielle Flüssigkeit ist die Flüssigkeit zwischen Blutgefäßen und Zellen. Sie enthält Nährstoffe aus den Kapillaren und transportiert Abfallprodukte, die durch den Zellstoffwechsel entstehen. Die Zusammensetzung dieser Flüssigkeit hängt vom Austausch zwischen den Zellen des biologischen Gewebes und dem Blut ab, was bedeutet, dass die Zusammensetzung der interstitiellen Flüssigkeit in verschiedenen Geweben und verschiedenen Körperteilen unterschiedlich ist.
Die Rolle der Transferflüssigkeit
Transferflüssigkeit entsteht durch die Transportaktivitäten der Zellen und ist der kleinste Bestandteil der extrazellulären Flüssigkeit. Diese Flüssigkeiten sind in den Räumen innerhalb des Epithels enthalten, wie zum Beispiel die Zerebrospinalflüssigkeit, das Kammerwasser in den Augen, die periartikuläre Flüssigkeit und die Endolymphe im Innenohr, die Gelenkflüssigkeit usw. Die Zusammensetzung der Transferflüssigkeit variiert je nach Standort erheblich.
Extrazelluläre Flüssigkeit stellt ein Medium für den Stoffaustausch dar, der durch Auflösung, Vermischung und Transport erreicht werden kann.
Fördert den Sauerstoffaustausch
Eine der Hauptfunktionen der extrazellulären Flüssigkeit besteht darin, den Austausch von molekularem Sauerstoff zwischen Blut- und Gewebezellen zu fördern. Da Kohlendioxid in Wasser etwa 20-mal besser löslich ist als Sauerstoff, kann es leichter zwischen Zellen und Blut diffundieren. Hydrophober Sauerstoff ist jedoch schlecht wasserlöslich und bindet sich bevorzugt an kristalline Lipidstrukturen.
Homöostatische Regulierung
Das innere Milieu der extrazellulären Flüssigkeit wird durch den Prozess der Homöostase stabilisiert. Komplexe homöostatische Mechanismen dienen der Regulierung und Aufrechterhaltung einer stabilen Zusammensetzung der extrazellulären Flüssigkeit. Es gibt erhebliche Unterschiede in den Konzentrationen von Natrium- und Kaliumionen innerhalb und außerhalb der Zellmembran. Durch diesen Unterschied entsteht die elektrische Ladung der Zellmembran, wobei sich die positive Ladung außerhalb der Zelle und die negative Ladung im Inneren befindet.
Wenn Zellen elektrische Aktivitäten ausführen, beeinflussen das Potenzial der Zellmembran und die Bewegung der Ionen verschiedene physiologische Prozesse.
Wechselwirkungen zwischen Plasma, Gewebeflüssigkeit und Lymphe
Arterienplasma, interstitielle Flüssigkeit und Lymphe interagieren auf der vaskulären mikrovaskulären Ebene. Die Durchlässigkeit der Kapillaren ermöglicht den freien Ein- und Ausfluss von Wasser und damit den Stoffaustausch zwischen interstitieller Flüssigkeit und Plasma. Am arteriellen Ende der Kapillaren ist der Blutdruck höher als der hydrostatische Druck im Gewebe, wodurch Wasser in die interstitielle Flüssigkeit eindringt.
Elektrolytzusammensetzung
Zu den wichtigsten Kationen in der extrazellulären Flüssigkeit gehören Natrium und Kalium, und zu den wichtigsten Anionen gehören Chlorid und Bikarbonat. Veränderungen der Konzentration dieser Ionen wirken sich direkt auf die Funktion von Zellen, insbesondere von Nerven und Muskeln, aus und sind entscheidend für die elektrophysiologischen Eigenschaften dieser Zellen.
Zusammenfassend ist die extrazelluläre Flüssigkeit der Grundstein für das Überleben mehrzelliger Organismen. Es stellt nicht nur die Umgebung bereit, die die Zellen benötigen, sondern sorgt auch für den notwendigen Stofftransport zwischen den Systemen im Körper. Ob durch den Sauerstoffaustausch oder die Regulierung der Nährstoffkonzentrationen – extrazelluläre Flüssigkeit trägt auf allen Ebenen zur Gesundheit des Körpers bei. Angesichts der Bedeutung der extrazellulären Flüssigkeit müssen wir uns fragen: Können wir dieses grundlegende, lebenserhaltende Element richtig verstehen und schützen?
