Осмолярность и коллоидно-осмотическое давление

Осмотическое давление – это связывающая способность водных растворов, зависящая от количества растворенных частиц, создается в тех случаях, когда раствор отделен от чистого растворителя мембраной, свободно проходимой для растворителя, но непроницаема для веществ. Количество веществ в растворе принято обозначать в миллимолях на 1 л (м/моль/л).

Общая концентрация плазмы (или осмолярность ее) составляет 285-310 ммоль/л и создается за счет следующих компонентов:

Натрий – 140-142 м/моль/л

Хлор - 100-103

НСО₃^- - 26

К⁺ - 4,5

Са⁺ - 2,5

Мg⁺ - 1,0

РО₄^3- - 1,0

SO₄^2- - 0,5

Орг.кислоты 5,0

Глюкоза 4,0-5,0

Белок 1,5-2,0

Мочевина 5,0

Осмолярность плазмы можно вычислить, исходя из содержания в ней натрия, хлора, глюкозы и мочевины: ОП = 2 х Na + (глюкозы: 18) + (мочевина : 2,8).

Осмотическое давление, создаваемое высокомолекулярными коллоидными веществами, называется коллоидно-осмотическим (КОД). В плазме этими веществами являются альбумины, глобулины и фибриноген. КОД играет важную роль в поддержании водных секторов и тургора тканей, а также в процессах транскапиллярного обмена. Соотношение КОД и гидростатического давления определяет процессы фильтрации и реабсорбции. Снижение концентрации белков плазмы, особенно альбумина, сопровождается уменьшением объема крови и развитием отеков.

Распределение воды между разделами зависит от общего количества растворенных в ней веществ. Вода движется в направлении более высокого осмотического давления. Электронейтральность среды обеспечивается равенством суммарных количеств катионов и анионов. Любые нарушения постоянства внутренней среды организма сопровождаются изменениями водных секторов.

Жидкость перемещается между водными секторами по трем механизмам: по закону осмоса, второй: капиллярное гидростатическое давление, и третий: активный транспорт – калий-натриевый насос.

Осмолярность тесно связана с диурезом: увеличение осмолярности плазмы приводит к усилению диуреза, снижение осмолярности плазмы – к задержке воды в организме, перемещению воды из сосудистого русла в интерстициальное пространство и появлению отеков.

Основные ионы

Электролиты играют ведущую роль в осмотическом гомеостазе, создают биоэлектрические мембранные потенциалы, участвуют в обмене веществ, утилизации кислорода, переносе и сохранении энергии, деятельности органов и клеток. Различные катионы и анионы выполняют свою биологическую функцию.

Натрий – важнейший катион внеклеточного пространства, поддерживающего осмотическое давление внеклеточной жидкости. Даже небольшой дефицит натрия не может быть восполнен никакими другими катионами. Он регулирует объем внеклеточной жидкости. Увеличение концентрации натрия во внеклеточной жидкости приводит к выходу воды из клеток и, наоборот уменьшение осмотичности внеклеточной жидкости будет способствовать перемещению воды в клетки.

Калий - это основной катион внутриклеточного пространства. В плазме калий содержится преимущественно в ионизированной форме. Калию принадлежит важная роль в белковом обмене (участие в синтезе и расщеплении белка), утилизации гликогена клетками, процессах фосфорилирования и нейромышечного возбуждения. Гипогликемия, обусловленная передозировкой инсулина, сопровождается гипокалиемией. Выход калия из клетки происходит при шоке, кислородном голодании, белковом катаболизме, клеточной дегидратации и других состояниях стресса. Об интенсивности обмена можно судить по отношению содержания калия во внеклеточном и внутриклеточном пространствах, которое в норме равно 1/30. В клетку калий проникает с глюкозой и фосфором. Калий играет важную роль в деятельности сердечно-сосудистой системы, пищеварительного тракта и почек, поляризации клеточной мембраны. Концентрация калия увеличивается при ацидозе и уменьшается при алкалозе.

Кальций – катион внеклеточного пространства. Он оказывает влияние на возбудимость нервно-мышечной системы, проницаемость мембран, в частности эндотелия сосудов, свертывание крови. При алкалозе концентрация ионов кальция в плазме заметно снижается, а при ацидозе – повышается. В плазме кальций связан с белками, органическими кислотами и находится в ионизированном состоянии.

Магний – как и калий (двоюродный брат калия), является основным клеточным катионом. В клетках его концентрация значительно выше, чем в плазме и интерстициальной жидкости. В плазме он связан с белками, а также другими соединениями. Магний играет важную роль в ферментативных процессах: утилизации кислорода, гликолизе, выделении энергии. Магний уменьшает возбудимость нервно-мышечной системы, снижает сократительную способность миокарда и гладкой мускулатуры, оказывает депрессивное влияние на ЦНС.

Хлор – основной анион внеклеточного пространства, участвует в процессах поляризации клеточных мембран, находится в эквивалентных соотношениях с натрием. Избыток хлора ведет к ацидозу.

Остаточные анионы – фосфаты, сульфаты и анионы органических кислот (лактат, пируват, ацетоуксусная и В-оксимаслянная кислоты) находятся в плазме в низких концентрациях.

Белки или протеины – высокомолекулярные сложные органические вещества, построенные из аминокислот и являющиеся главной составной частью живого организме и материальной основой жизнедеятельности. Белки регулируют многие важнейшие процессы, стимулируют химические реакции, связывают токсины и яды, попавшие в кровь, являются переносчиками кислорода, гормонов, лекарственных и других веществ, участвуют в процессах свертывания крови и мышечного сокращения, создают коллоидно-осмотическое давление и обладают буферным свойством. Белки составляют примерно 17% массы тела. В сосудистом русле содержится примерно 120 г альбумина. В интерстициальном пространстве содержание альбумина незначительно – 0,4 г в 100 мл. Критическое снижение альбумина в плазме – 50 г/л.