Language
Country/Area
No result found
От крови к клеткам: знаете ли вы, как работает внеклеточная жидкость?
В клеточной биологии внеклеточная жидкость (ВКЖ) относится к жидкости организма вне клеток всех многоклеточных организмов. У здоровых взрослых людей вода составляет примерно 50–60 % от общей массы тела (в диапазоне от 45 % до 75 %), при этом у женщин и людей с ожирением этот показатель обычно ниже, чем у худых мужчин. Внеклеточная жидкость составляет около трети жидкости организма, а оставшиеся две трети — это внутриклеточная жидкость. Основным компонентом внеклеточной жидкости является интерстициальная жидкость, окружающая клетки.
Внеклеточная жидкость считается внутренней средой всех многоклеточных животных. У животных с кровеносной системой к этой жидкости относится также плазма.
Плазма и интерстициальная жидкость составляют не менее 97% внеклеточной жидкости. Лимфатическая жидкость составляет небольшую часть интерстициальной жидкости. Оставшееся небольшое количество внеклеточной жидкости включает около 2,5% трансцеллюлярной жидкости. Внеклеточную жидкость также можно рассматривать как состоящую из двух частей: плазмы и лимфы, которые снабжают систему, и интерстициальной жидкости, которая используется для обмена водой и растворенными веществами с клетками.
Интерстициальная жидкость, внеклеточная жидкость, образует внутреннюю среду организма, омывает все клетки и необходима для их нормального функционирования. Состав внеклеточной жидкости должен регулироваться различными гомеостатическими механизмами, включая механизмы отрицательной обратной связи. Эти гомеостатические процессы регулируют pH, концентрацию натрия, калия и кальция во внеклеточной жидкости, а также стабилизируют объем жидкости в организме, уровень глюкозы, кислорода и углекислого газа в крови.
Компоненты внеклеточной жидкости
Основным компонентом внеклеточной жидкости является интерстициальная жидкость, также известная как тканевая жидкость, которая находится между кровеносными сосудами и клетками. Другим важным компонентом внеклеточной жидкости является плазма — жидкость кровеносной системы. Небольшое количество внеклеточной жидкости включает в себя трансцеллюлярную жидкость. Эти компоненты часто называют «жидкостными отсеками».
У молодого мужчины весом 70 кг внеклеточная жидкость составляет около 20% массы тела, что составляет около четырнадцати литров. Из этих жидкостей на долю интерстициальной жидкости приходится 11 литров, а на долю плазмы — 3 литра.
Функция интерстициальной жидкости
Интерстициальная жидкость по своей природе схожа с плазмой и составляет большую часть внеклеточной жидкости. Его состав различается в зависимости от тканей и обмена между клетками в биологических тканях. Содержимое интерстициальной жидкости подвержено различным воздействиям, включая диффузию питательных веществ и выведение продуктов жизнедеятельности, образующихся в результате клеточного метаболизма.
Трансцеллюлярная жидкость
С другой стороны, трансцеллюлярная жидкость образуется в результате транспортной активности клетки и является наименьшим компонентом внеклеточной жидкости. Она включает спинномозговую жидкость, водянистую влагу глаза, серозную жидкость полости тела, а также жидкость переднего уха и жидкость внутреннего уха во внутреннем ухе. Состав трансцеллюлярной жидкости существенно различается в зависимости от ее местонахождения.
Функция внеклеточной жидкости
Внеклеточная жидкость обеспечивает среду для обмена веществ, которые могут растворяться, смешиваться и транспортироваться в жидкой среде. В состав внеклеточной жидкости входят растворенные газы, питательные вещества и электролиты, необходимые для поддержания жизни.
Кроме того, внеклеточная жидкость содержит вещества, выделяемые клетками, которые существуют в растворенном виде, но быстро конденсируются в волокна или выпадают в осадок в твердом или полутвердом виде.
Кислородный обмен
Одной из основных функций внеклеточной жидкости является содействие обмену молекулярного кислорода из крови в клетки тканей и возврату в кровь углекислого газа, вырабатываемого митохондриями клеток. Углекислый газ примерно в 20 раз более растворим в воде, чем кислород, поэтому он может сравнительно легко диффундировать между клетками и кровью. Регуляция внеклеточной жидкости
Стабильность внутренней среды обеспечивается действием гомеостатического механизма. Множество сложных гомеостатических механизмов регулируют и поддерживают состав внеклеточной жидкости. Натрий-калиевый насос в клеточной мембране выталкивает ионы натрия из клетки и впускает ионы калия. Эта разница в концентрации ионов необходима для поддержания стабильного объема клеток, а также для генерации некоторыми клетками потенциалов действия.
Взаимодействие между плазмой, интерстициальной жидкостью и лимфой
Артериальная плазма, интерстициальная жидкость и лимфа взаимодействуют на уровне сосудистых капилляров. Проницаемость капилляров позволяет воде свободно поступать и выходить. На артериальном конце капилляров давление крови выше гидростатического давления тканей, поэтому вода просачивается из капилляров в интерстициальную жидкость.
Эта серия процессов гарантирует, что жидкая среда, в которой находятся клетки организма, всегда близка к идеальным условиям, и эти обмены будут продолжаться до тех пор, пока гомеостатические механизмы функционируют должным образом.
Состав и функция внеклеточной жидкости — это не просто поток жидкостей организма. За этим стоит глубокое понимание организмом физиологического гомеостаза и бесчисленных глобальных и биохимических регуляторных процессов. В конечном счете, все дело в поддержании здорового функционирования ваших клеток и всего организма. Вы когда-нибудь задумывались о роли, которую внеклеточная жидкость играет в вашем организме?
