Fluidele corpului

Conținutul de fluide al corpului se referă la cantitatea de apă din corp. Aceasta poate varia, depinzând de greutate, sex, vârstă și conținutul de grăsime al corpului. Femeile au un conținut de apă relativ mai mic decât bărbații, pentru că organismul lor conține un procent mai mare de grăsimi, iar țesutul adipos conține foarte puțină apă celulară. La un adult, apa reprezintă aproximativ 60% din greutatea corporală la bărbați și 50% la femei.

CAPCANĂ DE GRILĂ: Manualul se contrazice pe conținutul de apă al organismului. Capitolul 21 dă 60% din greutatea corporală la bărbați și 50% la femei. Capitolul 2 spune că apa reprezintă peste 75% din compoziția organismului, fără să precizeze la ce se raportează. Cele două cifre nu sunt reconciliate nicăieri în manual. La grilă se răspunde cu cifra din capitolul 21: e singura însoțită de explicație (procentul de grăsime), de diferența pe sexe și de repartiția pe compartimente. Cifra de 75% e singulară și nesusținută.

Compartimentele lichidiene

Conținutul total de apă din organismul uman se împarte în două compartimente lichidiene, intracelular și extracelular:

• Compartimentul intracelular reprezintă lichidele din toate celulele corpului; aproape două treimi, adică 63%, din conținutul de apă al organismului se regăsesc aici.

• Compartimentul extracelular constă în lichidele din afara celulelor și asigură un mediu relativ constant pentru celule. Circa o treime, adică 37%, din apa organismului se află în acest compartiment, din care circa 25% în plasma sanguină și circa 75% în lichidul interstițial și limfă.

• Lichidul interstițial înconjoară celulele organismului, iar limfa se găsește în vasele limfatice (Capitolul 16).

CAPCANĂ DE GRILĂ: Fiecare procent din acest subcapitol are altă bază de raportare, iar aici se pierd cele mai multe grile. 60% și 50% sunt din greutatea corporală. 63% și 37% sunt din apa totală din organism: acolada care le cuprinde pe Figura 21.1 se numește chiar „Cantitatea totală de apă din organism”. 25% și 75% sunt din lichidul extracelular, nu din apa totală, la fel ca 1%-ul lichidului transcelular. Enunțul „lichidul extracelular reprezintă 37% din greutatea corporală” e fals, deși folosește o cifră reală a manualului.

Tabelul nr. 21.1. Procentele capitolului și baza lor de raportare.

Aproximativ 1% din lichidul extracelular este lichidul transcelular. Acesta este separat de alte lichide ale corpului prin straturi de celule epiteliale. Lichidul transcelular include:

• lichidul cerebro-spinal (cefalorahidian);

• lichidul sinovial;

• transpirația;

• lichidul din pericard, pleură și peritoneu;

• lichidul din camerele oculare;

• lichidul din tractul digestiv, respirator și urinar.

Lichidul extracelular conține cantități mari de ioni de sodiu, clor și bicarbonat și cantități mici de ioni de potasiu, magneziu, calciu, fosfat, sulfat și ioni organici. Plasma este un lichid bogat în proteine, în timp ce lichidul interstițial este sărac în proteine. Lichidul intracelular conține cantități mici de sodiu și mari de potasiu, mai ales datorită activității pompei Na-K din membrana celulelor. În interiorul celulelor concentrația de proteine este, în general, ridicată, pentru că ele sunt sintetizate constant pentru funcțiile celulare.

Figura nr. 21.1. Cele două mari compartimente lichidiene ale organismului, cu cantitățile relative de apă din fiecare.

CUM SE CITEȘTE FIGURA: Repartiția apei în organism: 63% intracelular și 37% extracelular. Sunt procente din apa totală a organismului, nu din greutatea corporală, deci au altă bază decât cele 60% la bărbat și 50% la femeie din text.

• Compartimentul intracelular e unic, fără subdiviziuni. Cel extracelular are patru sectoare numite: lichid transcelular, limfă, lichid interstițial, plasmă.

• Membrana celulară e granița dintre cele două compartimente.

• Lichidul transcelular e un sector de sine stătător al extracelularului, nu o subdiviziune a plasmei sau a interstițiului.

• Lichidul interstițial e cel mai mare sector extracelular, mai mult decât plasma și limfa la un loc.

• Interstițiul ia cam două treimi din lichidul extracelular, iar limfa cam o zecime; plasma e de vreo două ori și jumătate cât limfa.

Apa intră în organism prin aport alimentar, din tractul digestiv, sau rezultă din reacții chimice ce au ca produs final apa (Capitolul 2). Pierderile de apă se realizează pe patru căi:

• rinichii excretă urina

• plămânii elimină apa prin aerul expirat

• pielea o elimină prin transpirație

• iar intestinele prin fecale

În general, aportul de apă este egal cu pierderile de apă din organism.

CAPCANĂ DE GRILĂ: Capitolul 21 nu conține nimic despre termoreglare, deși capitolul 5 trimite aici pentru mecanismele de pierdere a căldurii. Radiația, evaporarea, conducția și convecția sunt tratate în 19.4; cine urmează trimiterea din 5.1 caută degeaba. În capitolul 21 transpirația apare exclusiv ca pierdere de apă, niciodată ca mecanism de răcire.

Figura nr. 21.2. Căile de pătrundere a apei în sânge (liniile întrerupte) și cele patru căi de eliminare a apei din sânge (liniile continue).

CUM SE CITEȘTE FIGURA: Apa băută și cea din alimente nu ajung direct în sânge: trec prin stomac și intestin, iar absorbția în sânge se face la intestin, nu la stomac.

• Cele patru căi de pierdere, în numerotarea figurii: intestine, rinichi, plămâni, piele.

• Catabolismul tisular e singura sursă de apă care intră direct în sânge, fără organ intermediar.

• Intestinul e singurul organ cu circulație în ambele sensuri: primește apă din sânge, pentru pierderea prin fecale, și trimite apă în sânge, prin absorbție. Rinichii, plămânii și pielea au numai ieșiri.

• Structura care execută pierderea prin piele e glanda sudoripară.

Deplasarea apei în organism

Apa se deplasează în și din celule ca rezultat al osmozei. Osmoza este difuziunea apei printr-o membrană semipermeabilă (membrana celulară), dintr-o regiune cu conținut mai mare de apă spre o regiune cu conținut mai mic de apă. Altfel spus, osmoza este deplasarea apei dintr-o regiune cu concentrație mică de solviți spre o regiune cu concentrație mare de solviți. Solviții atrag apa.

În mod normal există aceeași concentrație de ioni solviți în afara și în interiorul celulei; în aceste condiții se spune că presiunea osmotică este egală cu zero și apa nu se deplasează în nicio direcție. Dacă se pierd solviți din spațiul extracelular, echilibrul se modifică și rezultă o concentrație mai mare de ioni în interiorul celulei. Se stabilește astfel o presiune osmotică ce determină moleculele de apă să intre prin membrană în celulă, în sensul concentrației mai mari de solviți, până când echilibrul este restabilit.

Între plasmă și lichidul interstițial există o deplasare constantă a apei prin membrana care tapetează capilarele. Presiunea osmotică datorată proteinelor este responsabilă în mare parte de mișcările apei. Excesul de lichid și de proteine din spațiul interstițial este drenat prin sistemul limfatic înapoi în circulația sanguină, pentru restabilirea homeostaziei.

Reglarea echilibrului hidric

Unul dintre mecanismele care mențin echilibrul hidric este setea, dorința conștientă de a bea apă. Ea este controlată de un centru nervos din hipotalamus, unde se găsesc neuroni numiți osmoreceptori. Când o persoană nu bea apă îi scade secreția salivară și apar gura uscată și senzația de sete. Scăderea volumului sanguin și creșterea concentrației solviților din plasmă, de exemplu sarea, semnalizează, la rândul lor, nevoia de apă. Osmoreceptorii se „zbârcesc”, se depolarizează și trimit impulsuri către cortexul cerebral, pentru a stimula senzația de sete și dorința de a bea apă.

Baroreceptorii din sistemul cardiovascular răspund și ei la scăderea volumului plasmatic (Capitolul 15) și trimit impulsuri spre zonele receptoare din hipotalamus.

CAPCANĂ DE GRILĂ: Manualul dă baroreceptorilor două destinații diferite. Aici, în 21.2, ei trimit impulsuri „spre zonele receptoare din hipotalamus”. În 15.2, aceiași baroreceptori, descriși ca grupuri de neuroni din aortă și din arterele carotide, trimit impulsuri către miocard și către centrul vasomotor din bulb. Cele două trasee nu sunt reconciliate nicăieri. Se răspunde după capitolul din care vine grila: pentru echilibrul hidric, hipotalamusul; pentru reglarea presiunii arteriale, miocardul și centrul vasomotor.

Aportul de apă depinde și de activitatea hormonală. Volumul de urină este determinat de rata de filtrare glomerulară și de cantitatea de apă reabsorbită în tubii nefronului. Rata reabsorbției tubulare este controlată de hormonul antidiuretic (ADH), care este eliberat ca răspuns la aceiași stimuli ca senzația de sete. ADH-ul crește absorbția apei din tubi, rezultând un volum mai scăzut de urină, adică o urină mai concentrată.

COMPLETARE: ADH-ul este secretat de hipotalamusul anterior și eliberat de hipofiza posterioară, iar segmentul tubular pe care crește reabsorbția apei este format din tubii distali și colectori. Cele două precizări nu sunt în textul capitolului 21, dar închid două distractoare clasice, „ADH-ul e produs de hipofiză” și „ADH-ul acționează pe tubul contort proximal”.

Rinichii eliberează un hormon numit renină. Renina activează producția de angiotensină II de către plămâni, care crește senzația de sete la nivelul encefalului:

• Aldosteronul, un hormon corticosuprarenalian, reglează reabsorbția de apă ca răspuns la activarea sistemului renină-angiotensină-aldosteron. Angiotensina II stimulează secreția de aldosteron, care acționează la nivelul tubilor și crește absorbția ionilor de sodiu.

• Moleculele de apă urmează apoi ionii de sodiu.

CAPCANĂ DE GRILĂ: Capitolul se contrazice pe el însuși, la patru pagini distanță. Aici, în 21.2, „renina activează producția de angiotensină II de către plămâni”, ca și cum lanțul ar avea o singură verigă. În 21.3 și în legenda Figurii 21.4 lanțul are trei: renina transformă angiotensinogenul în angiotensină I, iar abia în plămâni angiotensina I devine angiotensină II. Versiunea de folosit e cea completă, din 21.3, susținută și de figură. Formularea din 21.2 sare peste angiotensina I, nu o neagă.

Deplasarea fluidelor prin membrana capilară

Cantitatea de sânge care curge printr-un vas de sânge într-o perioadă de timp este determinată de doi factori importanți: presiunea sanguină și rezistența, forța care se opune fluxului sanguin, măsurată prin forța de frecare din vasele de sânge.

Rezistența la curgere este influențată de trei factori: vâscozitatea sanguină, care depinde de proporția globulelor roșii și a solviților în lichidul sanguin, lungimea vaselor de sânge, pentru că rezistența este direct proporțională cu lungimea vasului, și diametrul vasului, pentru că, cu cât este mai mic, cu atât rezistența la curgere este mai mare.

Când sângele curge prin vasele capilare, apa se deplasează între plasmă și lichidul interstițial. Mecanismul de control al acestei mișcări se numește legea Starling a capilarelor și indică sensul de deplasare între capilare și lichidul interstițial. Cele două forțe principale de control sunt presiunea hidrostatică și cea coloid-osmotică a sângelui. Presiunea hidrostatică este dată de presiunea apei din sânge și e responsabilă de mișcarea lichidelor din capilar înspre lichidul interstițial. Presiunea coloid-osmotică, din contră, depinde de prezența proteinelor plasmatice, cum ar fi albumina. Proteinele plasmatice atrag apa prin peretele capilar, prin osmoză; ele există în plasmă în stare coloidală și se găsesc în concentrație mai mare în capilare decât în lichidul interstițial din jurul capilarelor.

Conform legii lui Starling, la extremitatea arterială a capilarului apa părăsește capilarul și intră în spațiul interstițial, pentru că presiunea hidrostatică depășește presiunea coloid-osmotică. Procesul se numește filtrare și este similar cu ceea ce se întâmplă în glomerulul renal. La extremitatea venoasă apa părăsește spațiul interstițial și intră în capilare, pentru că presiunea coloid-osmotică depășește presiunea hidrostatică; procesul se numește reabsorbție. O parte a fluidului ajuns în spațiul interstițial intră în capilarele limfatice, datorită presiunii osmotice care se dezvoltă în acestea.

Între cele două capete, capilarul are un centru dinamic, zona în care presiunea hidrostatică și cea coloid-osmotică sunt echivalente și în care nu există deplasare netă a apei.

Figura nr. 21.3. Legea Starling a capilarelor.

CUM SE CITEȘTE FIGURA: Ambele presiuni acționează simultan în orice punct al capilarului: presiunea hidrostatică împinge spre interstițiu, cea coloid-osmotică trage spre capilar, peste tot. Nu există capăt în care să acționeze o singură presiune.

• Punctul de echilibru, centrul dinamic, unde cele două presiuni sunt egale, e la mijlocul capilarului, la egală distanță de capătul arteriolar și de cel venos.

• Apa traversează peretele pe toată lungimea capilarului, nu doar la extremități.

• Trecerea de la filtrare la reabsorbție e graduală, nu bruscă.

• Mișcarea netă e diferența dintre cele două presiuni: la capătul arteriolar presiunea hidrostatică e mai mare și lichidul iese spre interstițiu, la capătul venos presiunea coloid-osmotică e mai mare și lichidul se întoarce în capilar.

• Pe traseul sângelui filtrarea vine prima și reabsorbția a doua, iar capetele se numesc arteriolar și venos.

• Hematia umple aproape complet lumenul capilarului.

• O parte din lichidul rămas în interstițiu nu se întoarce în capilarul sanguin, ci intră în capilarele limfatice.

Mișcarea lichidelor între spațiul interstițial și mediul intracelular este controlată de aceleași presiuni. Presiunea hidrostatică tinde să fie stabilă, iar solviții prezenți intracelular și extracelular sunt echivalenți. De aceea, orice mișcare a lichidelor între mediul intra- și extracelular se datorează modificărilor presiunii osmotice, nu ale presiunii hidrostatice. Dacă, de exemplu, concentrația ionilor de Na⁺ este mare în afara celulei, apa va ieși din celulă prin membrana celulară, ca răspuns la presiunea osmotică, iar celula va avea tendința de micșorare.

Edemele reprezintă o cantitate mare de lichid acumulată anormal în țesutul interstițial și pot avea multe cauze.

Tabelul nr. 21.2. Cele trei mecanisme ale edemului, după manual.

CAPCANĂ DE GRILĂ: Primele două mecanisme ale edemului duc la același rezultat pe drumuri opuse și de aceea se confundă: unul împinge apa afară, crescând presiunea hidrostatică, celălalt nu o mai poate trage înapoi, pentru că a scăzut presiunea coloid-osmotică. Veriga celui de-al doilea e albumina, motiv pentru care o boală de ficat dă edem, deși ficatul nu e nici inimă, nici rinichi.