Главная страница ● Основные положения ● Процессы обмена

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. Распределение катионов и анионов в отдельных жидкостных пространствах), 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).