В этой статье рассмотрены вопросы перераспределения воды и растворенных веществ между экстра- и интрацеллюлярным водными секторами организма при гипотетических нагрузках растворимыми веществами и водой, а также при раздельных «отрицательных нагрузках», т. е. при удалении их из организма.

Нагрузка водой (изменение объема воды). При поступлении чистой воды в ЭЦЖ объем последней увеличивается, а концентрация растворенных веществ уменьшается. В связи с этим химический потенциал воды увеличивается и она диффундирует в направлении градиента потенциала, т. е. через клеточную мембрану в ИЦЖ.

Осмотическое давление выравнивается по обеим сторонам клеточной мембраны. В результате объем ОВТ, ЭЦЖ и ИЦЖ увеличится, а осмотическое давление (осмотическая концентрация) снизится в обеих водных пространствах организма.

Удаление «чистой» воды из организма. Удаление «чистой» воды из организма ведет к снижению объема ЭЦЖ и увеличению осмолярности в ней. Это уменьшает химический потенциал воды в ЭЦЖ и вызывает усиленную ее диффу8Ию из клеток в ЭЦЖ, которая продолжается до наступления равновесия. ОВТ, ЭЦЖ, ИЦЖ уменьшатся, а осмотическая концентрация в обоих пространствах увеличится.

Нагрузка растворимым веществом (увеличение содержания растворимого вещества). Предположим, что в ЭЦЖ вводится хлорид натрия. Осмотическая концентрация ЭЦЖ увеличивается. В связи с вышеописанными изменениями химического потенциала воды, растворенного вещества, появления градиентов потенциалов и осмотического давления, вода из интрацеллюлярного сектора диффундирует в экстрацеллюлярный до наступления состояния динамического равновесия.

Результатом солевой нагрузки явится увеличение объема ЭЦЖ, уменьшение объема ИЦЖ, увеличение осмолярности (осмотического давления) в обоих секторах. Следует отметить, что растворимое вещество в идеале не проникает через клеточную мембрану (натрий активно выводится из клетки, хлор практически не проникает), поэтому происходит трансмембранный сдвиг воды с изменением объемов обоих секторов, а не уравновешивание концентраций растворенного вещества за счет его трансмембранного перехода.

Удаление растворенного вещества (уменьшение содержания растворенного вещества). При удалении из ЭЦЖ растворимого вещества (NaCl) его концентрация, а также осмотическое давление в растворе сектора уменьшаются. Вода переходит внутрь клеток, осмотическое давление выравнивается по обеим сторонам клеточной мембраны. В результате уменьшается объем ЭЦЖ, увеличивается объем ИЦЖ, осмотическая концентрация (давление) в обоих секторах уменьшается.

Заключительные замечания по осмосу и диффузии в организме. Диффузия воды через мембраны происходит очень быстро. Ранние радиоизотопные исследования показали, что из сосудистого русла тяжелая вода элиминируется со скоростью 73% мин. Незначительно медленнее элиминируется натрий —со скоростью около 60% мин [Крохалев А. А., 1978]. Поэтому все, что было сказано в предыдущем подразделе, является упрощенной схемой.

Реальные взаимодействия начинаются практически мгновенно, обусловливаются активным трансмембранным транспортом ионов и молекул за счет расхода энергии макроэргических соединений, величиной проницаемости мембран для молекул и ионов различных типов, скоростью «притока» энергии в клетке, скоростями синтеза различных белков, нуклеиновых кислот и нуклеотидов.

Реальный обмен воды и ионов между клетками и окружающим внеклеточным пространством вообще говоря трудно описать в деталях, но учет основных факторов этих взаимодействий при проведении инфузионной терапии необходим. Особенно это касается скорости введения, концентрации и осмолярности вводимых препаратов. Решение проблемы коррекции объемов ЭЦЖ, ИЦЖ и концентраций их основных компонентов бывает наиболее сложным в тех случаях, когда ГИО подвергается воздействию большого числа различных по природе факторов, прямо или косвенно влияющего на него. До настоящего времени не всегда удается с необходимой скоростью и точностью вмешиваться в механизмы нарушений ГИО с целью устранения последних, особенно у детей раннего возраста.

- Читать далее "Обмен ионов в организме. Выделение ионов из организма"