Процессы межуточного обмена

Отдельные жидкостные пространства соприкасаются друг с другом через пограничные стенки: жидкость крови—с внут­ренними тканями через стенки капилляров: межклеточная жидкость—с жидкостью клеток через клеточные мембраны (рис. 21).

Обмен плазма—межтканевая жидкость

Плазма и межтканевая жидкость разграничиваются «пори­стыми» стенками капилляров. Необходимо различать два обменных процесса: между кровеносным руслом и межтка­невым пространством:

— процессы фильтрации и реабсорбции;

— процессы диффузии.

Процессы фильтрации и реабсорбции

Обмен на основе этих процессов имеет определенные зако­номерности. Он является результатом двух противоположно действующих сил, а именно давления фильтрации (капил­лярное минус тканевое давление) и различия в коллоидно-осмотическом давлении между плазмой и межтканевой жид­костью.

Рис. 21. Процессы внутрен­него обмена.

В артериальном русле вначале преобладает давление фильтрации, в результате чего вода плазмы с содержащи­мися в ней минеральными солями, аминокислотами, глюко­зой устремляется в окружающее межтканевое пространство. В венозном русле терминального кровотока преобладает действие реабсорбции и фильтрации, так что здесь происхо­дит реабсорбция воды, электролитов и шлаковых веществ.

Из этого вытекает, что коллоидно-осмотическое давление в норме в значительной мере обусловливает распределение во­ды между кровеносным руслом и межтканевым пространст­вом.

Диффузионные процессы

Предполагают, что количественно значимый обмен ве­ществ основан на диффузии.

Под диффузией понимают транспорт частиц соответству­ющего вещества (ионы, молекулы, а также вода) из места с более высокой концентрацией к месту с более низкой. При этом в качестве ограничивающих факторов выступают свой­ства стенки (например, толщина) и самих веществ. Для маленьких молекул лимитирующим фактором является ско­рость -кровотока. Однако для больших молекул (белки) су­ществует значительная задержка этого концентрационного обмена («осложненная диффузия»). Несмотря на это, в те­чение 24 ч все находящиеся в плазме альбумины и глобу­лины 2—3 раза обмениваются с белками межтканевой жид­кости. Белковые молекулы, диффундировавшие в межткане­вое пространство, через лимфатическую систему возвраща­ются в кровеносное русло.

Процесс диффузии поддерживается благодаря все возни­кающей разности концентраций в процессе обмена веществ. Так как процессы диффузии для растворенных веществ про­текают очень быстро, поток сквозь ткани является решаю­щим фактором в обмене веществ между клетками.

Обмен межтканевое пространство — клетки

Обменные процессы основываются на:

— диффузии;

— активном транспортном механизме;

— осмотически обусловленном движении воды;

— движении ионов на основе биофизических процессов. Безусловно, в обмене между межтканевым пространством и клетками в количественном отношении определяющую роль отводят диффузии. Разность в концентрациях между клет­ками и межтканевым пространством обусловлена, с одной стороны, обменом веществ в клетке, с другой — изменением осмоляльности крови в связи с внешними обменными про­цессами.

Клетки ведут себя в значительной мере как «осмометр». При этом происходит разделение воды (осмотический сдвиг воды), соответствующее осмотическим различиям в концен­трациях между клетками и межтканевым пространством.

Трансминерализация

Как было показано ранее (см. 1.2.3), различное содержание электролитов в клетках и межтканевом пространстве/плазме связано с интактным запасом энергии в клетках. При на­рушениях этих механизмов, образующих энергию, уменьша­ются различия в концентрации натрия и калия между клет­ками и межтканевым пространством:

— внеклеточные ионы натрия будут располагаться во внутриклеточном пространстве;

— внутриклеточные ионы калия — во внеклеточном про­странстве. Этот процесс называют трансминерализацией (рис. 22).

Рис. 22.Трансминерализация при катаболическом состоя­нии обмена веществ.

Примеры:

Торможение аэробного клеточного обмена веществ

шок, дегидратационные состояния

изменения рН крови (ацидемия)

катаболические состояния (операция, травма, ожог, стресс любого типа)

изменение осмоляльности плазмы (гипертонические, ги« потонические состояния).