Позаклітинна рідина — це сукупність усіх рідин, що знаходяться поза клітинами організму. Рідке середовище організму, що розташоване поза клітинами й становить значну частину загального об’єму рідини в тілі. Вона відіграє ключову роль у підтримці гомеостазу, забезпеченні транспорту речовин до клітин і від них, а також у створенні умов для міжклітинної взаємодії. У людини загальний об’єм рідини в тілі становить приблизно 60% маси тіла (у середньому 40–45 л для дорослої людини вагою 70 кг), з яких:
- Внутрішньоклітинна рідина (ВКР): ~60–65% (25–28 л).
- Позаклітинна рідина (ПЗР): ~35–40% (15–17 л).
ПЗР поділяється на кілька основних компонентів:
- Плазма крові (~20% ПЗР, 3–3,5 л): рідка частина крові, що циркулює в судинах.
- Міжклітинна (інтерстиціальна) рідина (~75% ПЗР, 11–12 л): оточує клітини в тканинах.
- Трансклітинна рідина (~5% ПЗР, 1–2 л): спеціалізовані рідини, такі як спинномозкова, синовіальна, перитонеальна, внутрішньоочна тощо.
Склад позаклітинної рідини
Склад ПЗР варіюється залежно від її типу (плазма, міжклітинна чи трансклітинна), але основні компоненти схожі з плазмою крові:
1. Вода
- Частка: 90–95%.
- Функція: основа для розчинення речовин і транспорту.
2. Електроліти
- Основні катіони: натрій (Na⁺, 135–145 ммоль/л), калій (K⁺, 3,5–5 ммоль/л у плазмі, але нижче в інтерстиції), кальцій (Ca²⁺), магній (Mg²⁺).
- Основні аніони: хлориди (Cl⁻, 95–105 ммоль/л), бікарбонати (HCO₃⁻, 22–26 ммоль/л), фосфати (PO₄³⁻).
- Відмінність: у міжклітинній рідині концентрація Na⁺ і Cl⁻ трохи нижча, ніж у плазмі, через ефект Доннана (вплив білків плазми).
3. Білки
- У плазмі: висока концентрація (60–80 г/л), переважно альбуміни, глобуліни, фібриноген.
- У міжклітинній рідині: значно нижча концентрація (5–20 г/л), оскільки більшість білків залишаються в судинах через їхній розмір і онкотичний тиск.
- У трансклітинній рідині: варіюється (наприклад, низька в спинномозковій рідині, вища в синовіальній).
4. Органічні речовини
- Глюкоза (~3,3–5,5 ммоль/л), амінокислоти, сечовина, креатинін, ліпіди (у плазмі більше через транспорт із білками).
- У міжклітинній рідині концентрація глюкози та інших метаболітів залежить від обміну з клітинами.
5. Гази
- Кисень (O₂) і вуглекислий газ (CO₂) у розчиненому вигляді, особливо в плазмі.
6. Інші компоненти
- Гормони, вітаміни, ферменти, продукти обміну — присутні в невеликих кількостях.
Основні типи позаклітинної рідини
1. Плазма крові
- Розташування: у кровоносних судинах.
- Особливість: містить більше білків (особливо фібриноген) і циркулює завдяки роботі серця.
- Функція: транспорт речовин, згортання крові, імунний захист.
2. Міжклітинна (інтерстиціальна) рідина
- Розташування: у просторах між клітинами в тканинах.
- Особливість: фільтрат плазми, що проходить через капіляри; має нижчу концентрацію білків.
- Функція: обмін речовин між кров’ю та клітинами.
3. Трансклітинна рідина
- Приклади:
- Спинномозкова рідина (ліквор) — захищає мозок і спинний мозок.
- Синовіальна рідина — змащує суглоби.
- Перикардіальна, плевральна, перитонеальна — змащують і захищають органи.
- Особливість: склад адаптований до специфічних функцій (наприклад, низький вміст білків у лікворі).
Функції позаклітинної рідини
1. Транспортна:
- Доставка кисню, глюкози, амінокислот, гормонів до клітин (через плазму й інтерстицій).
- Виведення CO₂, сечовини та інших відходів до органів виділення.
2. Підтримка гомеостазу:
- Регуляція водного балансу й осмотичного тиску (завдяки Na⁺, Cl⁻).
- Стабілізація pH (буферні системи: бікарбонатна, фосфатна).
- Контроль температури тіла.
3. Механічна й захисна:
- Амортизація органів (спинномозкова, синовіальна рідина).
- Імунна функція (антитіла в плазмі, лімфі).
4. Обмінна:
- Служить посередником між кров’ю та клітинами, забезпечуючи дифузію речовин.
Регуляція об’єму та складу
Об’єм і склад ПЗР регулюються кількома механізмами:
- Осмотичний тиск: залежить від концентрації Na⁺ і білків (особливо альбумінів).
- Гормони:
- Альдостерон (з надниркових залоз) — утримує Na⁺ і воду.
- Антидіуретичний гормон (АДГ) — регулює реабсорбцію води в нирках.
- Натрійуретичні пептиди — виводять надлишок Na⁺ і рідини.
- Капілярний обмін: за законом Старлінга рух рідини між плазмою та інтерстицієм залежить від гідростатичного й онкотичного тиску.
Відмінність від внутрішньоклітинної рідини
| Параметр | Позаклітинна рідина | Внутрішньоклітинна рідина |
|---|---|---|
| Основний катіон | Na⁺ (135–145 ммоль/л) | K⁺ (120–150 ммоль/л) |
| Основний аніон | Cl⁻ (95–105 ммоль/л) | PO₄³⁻, білки |
| Білки | Високі в плазмі, низькі в інтерстиції | Високі (ферменти, структурні) |
| Об’єм | 35–40% від загальної рідини | 60–65% від загальної рідини |
Ці відмінності зумовлені різними функціями: ПЗР — транспорт і гомеостаз, ВКР — внутрішньоклітинний метаболізм.
Патології позаклітинної рідини
1. Набряки: надлишок ПЗР у міжклітинному просторі (при низькому рівні альбумінів, серцевій недостатності, лімфатичному застої).
2. Зневоднення: зменшення об’єму ПЗР (втрата води й електролітів).
3. Дисбаланс електролітів:
- Гіпонатріємія (низький Na⁺) — набряк мозку.
- Гіперкаліємія (високий K⁺ у плазмі) — порушення роботи серця.
4. Ацидоз/алкалоз: зміна pH через порушення буферних систем.
Цікаві факти
- У новонароджених частка ПЗР вища (~50% маси тіла), ніж у дорослих, що пояснює їхню більшу схильність до зневоднення.
- Спинномозкова рідина (частина ПЗР) оновлюється 3–4 рази на добу.
- ПЗР становить основу лімфи, яка утворюється з міжклітинної рідини.