Znaczenie wody w organizmie



podstawowy składnik protoplazmy i płynów ustrojowych



ś

rodowisko w którym zachodzą wszystkie procesy

przemiany

materii,

jest

ośrodkiem

dyspersji

i

rozpuszczalnikiem umożliwiaj

ą

c tym samym reakcje

chemiczne



element czynny syntez i dezintegracji



czynnik zmieniający oddziaływanie sił elektrostatycznych



czynnik transportowy

Właściwości fizyczne wody, a

termoregulacja



wysokie ciepło właściwe, dzięki czemu duże ilości energii
cieplnej powstałej w wyniku przemiany materii mogą być
pochłonięte przy stosunkowo małym wzroście temperatury
ciała.

Gdyby

jednak

nie

istniały

mechanizmy

umożliwiające szybkie wydalanie ciepła temperatura ciała
wzrosłaby w ciągu doby do 60C



wysokie przewodnictwo cieplne



wysokie utajone ciepło parowania (0,6 kcal/mL). Dzięki tej
właściwości parowanie wody z powierzchni ciała i płuc jest
podstawową drogą utraty ciepła

Całkowita woda organizmu

TBW

TBW – stanowi 45-65% masy ciała

U młodego mężczyzny:



ok. 18% masy ciała stanowią
białka



7% związki mineralne



15% tkanka tłuszczowa



pozostałe 60% – woda (42 litry)

Różnice występują w zależności od: wieku, płci,
zawartości tkanki tłuszczowej

Całkowita woda organizmu

TBW

Zawarto

ść

wody w organizmie maleje wraz z wiekiem:



u noworodków – 76%



pod koniec 1 r.ż.

– 65%



w 10 r.ż.

– 62%



po 60 r.ż.

– 50% masy ciała

Procentowa zawartość wody w

tkankach

Niska :



tkanka tłuszczowa

– 10%



kostna

– 22%



wątroba – 68%

Wysoka:



substancja szara OUN – 85%



krew

– 83%



nerki

– 82,7%



płuca

– 79%

Zawartość wody w tzw. beztłuszczowej masie ciała jest stała i wynosi

73,2%.

Przestrzenie wodne

1.

Przestrzeń wewnątrzkomórkowa

–

ICF

~ 40% m.c

(intracellular fluid compartment)

2.

Przestrzeń zewnątrzkomórkowa

–

ECF

~22% m.c

(extracellular fluid compartment)



przestrzeń wewnątrznaczyniowa

–

osocze

krwi



przestrzeń zewn

ą

trznaczyniowa

–

ISF

– płyn

śródmi

ąż

szowy

wraz z chłonk

ą



przestrzeń transkomórkow

ą

TCF

(trzecia przestrzeń) –

płyn p.pok., mózgowo-rdzeniowy, torebek maziowych i
jam stawowych, worka osierdziowego, otrzewnej, opłucnej

Przestrzenie wodne organizmu

ISF

osocze

O T O C Z E N
I E

ECF
14 L

ICF
28 L

TBW
42 L

TCF

Transport wody

Woda transportowana jest przez błonę komórkową w sposób
bierny
za pośrednictwem kanałów wodnych zwanych akwaporynami –
AQP.

AQP

1

– występuje we wszystkich komórkach

charakteryzujących się wysokim tempem transportu wody
(erytrocyty, kanaliki nerkowe, przestrzenie wodne

oka, splot

naczyniówkowy komór mózgu, naczynia

pęcherzyków

płucnych, otrzewna, mięśnie, ściana

przewodów

gruczołowych).

AQP

2

– jedyny kanał wodny regulowany przez ADH. Nieczynny

występuje w cytoplaźmie komórek nabłonkowych cewek
zbiorczych nerek.

AQP

3

i AQP

4

– błona przypodstawnoboczna kanalików dalszych.

AQP

5

– komórki nabłonka gruczołów wydzielania zewnętrznego

i pęcherzyków płucnych.

Dobowy obrót wody u osoby dorosłej

Pobór wody [mL]

Straty wody [mL] przez

Pokarmy płynne 1000 –

1500
Pokarmy stałe

700

Woda oksydacyjna

300

Nerki 1000 –

1500
Skóra i płuca
(= parowanie niewyczuwalne)

900
Przewód pokarmowy

100

Suma 2000 –

2500

2000 – 2500

Dobowy obrót wody u noworodka



przestrzeń wodna pozakomórkowa w przeliczeniu na

mas

ę

jest mniejsza ni

ż

u dorosłych



Dobowy obrót wody jest większy niż u dorosłych i wynosi
średnio 0,7L co stanowi 50% ECF (u dorosłych 2L tj.
15,4% ECF)

Osmolalność płynów ustrojowych

Błony oddzielające poszczególne przestrzenie mają charakter błon
półprzepuszczalnych.

Woda pokonuje je

swobodnie

.

Dyfunduje z przedziału o wyższym potencjale chemicznym (

niższe

stężenie substancji nie dyfundującej

) do przedziału o potencjale niższym.

.

Osmolalność płynów ustrojowych



Dystrybucja wody między ECF i ICF jest determinowana

efektem osmotycznym drobnych cząstek (Na, Cl i innych

elektrolitów)

przemieszczających

się

przez

błony

komórkowe.

Osmolalność płynów ustrojowych

Ruch wody przez błonę półprzepuszczalną zgodnie z
gradientem stężeń nosi nazwę

osmozy.

Ciśnienie równoważące proces osmozy nazywane jest

ciśnieniem osmotycznym

.

Osmolalność płynów ustrojowych

Aktywność osmotyczna osocza (

osmolalność

) oznacza sumę

wszystkich rozpuszczonych cząsteczek w 1 kg wody i wynosi
280-300 mOsm/kg wody (

osmolarność

w 1L roztworu –

Osm/L)

P

osm

= 2

•

([Na

+

] + [K

+

]) + [glukoza] + [mocznik]

Osmolalność płynów ustrojowych



Za około 80% osmolarności ECF odpowiada NaCl



½ osmolarności ICF to wynik obecności jonów K

Główne jony

ECF i ICF

Wpływ różnych stężeń w ECF, substancji

osmotycznie czynnych, na objętość komórki.

Osmolalność płynów ustrojowych



0,9% NaCl i 5% glukoza to roztwory izotoniczne, nie

zaburzają równowagi osmotycznej między ISF i ECF

Osmolalność płynów ustrojowych

Umieszczenie erytrocytów w roztworze hipotonicznym

powoduje zwiększenie jego objętości do hemolizy

włącznie.

Hemoliza

–

uszkodzenie błony E powodujące

wydostanie się

jego zawartości.

Krwinki czerwone mają różny stopień oporności wobec

roztworów hipotonicznych.

Mechanizmy regulujące objętość

komórek

Wszystkie komórki wyposażone są w mechanizmy umożliwiające im

zachowanie optymalnej objętości.

W środowisku anizoosmotycznym zmiany objętości komórek zachodzą

w dwóch fazach:



Faza regulacji osmometrycznej – wzrost lub spadek osmolalności
środowiska powoduje przesunięcia wody zgodnie z gradientem
chemicznym. Stężenia wyrównują się kosztem objętości komórki.



Faza regulacji wolumetrycznej – stężenia osmotyczne są
wyrównywane poprzez przesunięcia jonów i osmolitów organicznych
(mocznik, sorbitol) za pośrednictwem enzymów odpowiedzialnych za
ich syntezę lub degradację.

Mechanizmy regulujące objętość

komórek

Środowisko

izotoniczne hipotoniczne izotoniczne

F

osm

F

osm

F

erg

F

erg

Czas

W

zg

lę

d

n

a

o

b

ję

to

ś

ć

k

o

m

ó

rk

i

2,0

1,5

1,0

0,5

Mechanizmy regulujące objętość

komórek

izotoniczne hipertoniczne izotoniczne

Czas

W

zg

lę

d

n

a

o

b

ję

to

ś

ć

k

o

m

ó

rk

i

1,5

1,0

0,5

Środowisko

F

osm

F

osm

F

erg

F

erg

NaCl o
różnych
stężeniach
dodany do
ECF

Zaburzenia wolemii i osmolalności

ECV

ICV

warunki fizjologiczne

odwodnienie izotoniczne

odwodnienie hipertoniczne

odwodnienie hipotoniczne

Zaburzenia wolemii i osmolalności

ECV

ICV

warunki prawidłowe

przewodnie izotoniczne

przewodnie hipertoniczne

przewodnie hipotoniczne

Zaburzenia wolemii i osmolalności



U osób gorączkujących perspiratio insensibilis wzrasta o
0,5-1,0L przy wzroście temp. ciała o 1



C powyżej 37



C



Należy pamiętać, że straty dotyczą nie tylko „czystej”
wody, ale również elektrolitów



Zaburzenia izowolemii i izotonii są ściśle powiązane



Ustrój w pierwszej kolejności koryguje zaburzenia wolemii,
wolniej osmolalności

Zasady oznaczenia przestrzeni

wodnych organizmu

TBW

PV

ECV

płyn międzykomórkowy

komórki

osocze

Oznaczanie przestrzeni wodnej

Zasada metody:

Rodanki wstrzykni

ę

te dożylnie ulegają rozcieńczeniu w

przestrzeni

śródnaczyniowej, pozanaczyniowej i

pozakomórkowej, nie wnikają zaś

prawie do przestrzeni

śródkomórkowej. Na podstawie stopnia

rozcieńczenia

rodanków łatwo obliczyć wielkość przestrzeni wodnej
pozakomórkowej.

St

ę

żenie rodanku potasowego we krwi:

Przestrze

ń

wodna pozakomórkowa:

mg

wzorca

stężenie





W

B

E

E

y

y

x

100

500

