Осмотическое состояние биологических жидкостей.

Осмосом называют спонтанное движение растворителя из рас­твора с низкой концентрацией частиц в раствор с высокой концентрацией через мембрану, проницаемую только для рас­творителя. Осмотическое давление - избыточная величина гид­ростатического давления, которое должно быть приложено к раствору, чтобы уравновесить диффузию растворителя, через полупроницаемую мембрану.

Осмотическое давление плазмы крови составляет в среднем 6,62 атм (пределы колебаний 6,47-6,72 атм). Осмотическое давление зависит только от концентрации частиц, растворенных в растворе, и не зависит от их массы, размера и валентности. Таким образом, осмотическое давление создают в растворе все частицы - как ионы, так и нейтральные молекулы (глюкоза, мочевина).

Осмолярность нормальной плазмы-величина достаточно постоянная и равна 280-300 мосмоль/кг. Из общей осмолярности плазмы лишь 2 мосмоль/кг обусловлены наличием рас­творенных в ней белков. Таким образом, главными компонен­тами, обеспечивающими осмолярность плазмы, являются Na⁺ и С1^- (около 140 и 100 мосмоль/кг соответственно). Постоян­ство осмотического давления внутриклеточной и внеклеточной жидкости предполагает равенство молярных концентраций со­держащихся в них электролитов, несмотря на различия в ион­ном составе внутри клетки и во внеклеточном пространстве.

Вследствие того, что величина осмотического давления внеклеточной жидкости более чем на 90% обусловлена концентрацией солей натрия, именно натрию принадлежит главная роль в распределение воды по жидкостным секторам организма. Следовательно, первичное нарушение обмена натрия влечёт за собой нарушение водного обмена.

Если концентрация в плазме глюкозы и мочевины нормальна, то натриемия, умноженная в два раза будет примерно соответствовать осмолярности плазмы. Более точно она вычисляется по следующей формуле:

2*(К ммоль/л +Na ммоль/л)+гликемия ммоль/л +мочевина ммоль/л

Конечно, значительно достоверней измерение осмолярности плазмы при помощи осмометра.

Нормальная осмолярность плазмы: 280 – 300 мосм/л.

2. Часть осмотического давления, создаваемую в биологических жидкостях белками, называют коллоидно-осмотическим (онкотическим) давлением (КОД). Оно составляет примерно 0,7% осмотического давления (или осмотической концентрации), т. е. около 25 мм рт. ст. (2 мосмоль/кг), но имеет исключительно большое функциональное значение в связи с высокой гидрофильностью белков и неспособностью их свободно проходить через полупроницаемые биологические мембраны.

Величина коллоидно-осмотического давления зависит, в основном, от количества общего белка плазмы (на 80% определяется концентрацией альбумина) и составляет в среднем 25 мм.рт.ст.

КОД=(общий белок г/л*0,4)-0,8

Для беременных – КОД = (общий белок г/л*0,521)-11,4

3. Одновременно на капиллярную стенку воздействует и другая сила – гидростатическое (точнее – гидродинамическое) давление, создаваемое самой массой крови за счёт энергии сердца. Оно направлено на то, чтобы вытолкнуть воду из капилляров в межклеточное пространство. В отличие от онкотического давления величина гидростатического давления в капиллярах непостоянна. В артериальном колене капилляра она составляет в среднем 32,5 мм.рт.ст., а в венозном – 17,5 мм.рт.ст..

Вследствие градиента давлений (в среднем 9 мм рт.ст.) из артериального колена капилляра жидкость с растворёнными в ней электролитами диффундирует в межклеточное пространство. С другой стороны, в венозном колене капилляра, благодаря градиенту в пользу онкотического давления, вода из межклеточного сектора начинает поступать в кровеносное русло. Величина обмена тканевой жидкости более чем в 40 раз превышает объём кровотока. Более 200 л жидкости в минуту циркулирует в пределах сосудистого тканевого сектора, вызывая постоянное обновление окружающей ткани среды. В течение суток примерно 20 л жидкости покидает сосудистое русло через артериальное колено капилляров и столько же возвращается назад – 18 л через венозное колено капилляров и 2 л дренируются лимфатической системой (таб. 9).

 

Таблица 9 - Баланс сил, определяющих движение жидкости на капиллярном уровне – уравнение Старлинга.

Артериальное колено	Венозное колено
ГСД+КОДинтерст.=давление, направленное наружу 32,5+4,5 = 37 мм рт.ст.	ГСД+КОДинтерст.=давление, направленное наружу 17,5+4,5 = 22 мм рт.ст.
КОДплаз.+ГСДинтерст. = давление, направленное внутрь 25+3 = 28 мм рт.ст.	КОДплаз.+ГСДинтерст. = давление, направленное внутрь 25+3 = 28 мм рт.ст.
37-28 = 9 мм рт.ст – эффективное фильтрационное давление	28-22 = 6 мм рт.ст. – эффективное резорбционное давление

 

 

 

Рис. 58 - Баланс факторов, определяющих движение жидкости на капиллярном уровне.

 

Таким образом в артериальном конце капилляра (рис. 58) решающую роль в выходе воды в интерстиций играет уровень артериального давления, при снижении которого ниже определённого уровня прекращается фильтрация и клетки остаются «голодными». Критическим уровнем систолического артериального давления условно можно считать 60 мм рт.ст., хотя при централизации – спазме прекапилляров, фильтрация прекращается и при более высоком давлении.

В венозном конце капилляра решающая роль в возврате воды в сосудистое русло принадлежит коллоидно-онкотическому давлению плазмы. Ему противостоит величина венозного давления.

При нарушении соотношения составляющих уравнения Старлинга очень часто появляются отеки:

1) В случае снижения коллоидно-онкотического давления плазмы (гипопротеинемия) даже при нормальном венозном давлении нарушается резорбция жидкости в сосудистое русло, что проявляется отёками (безбелковыми, голодными).

2) Отёки возникают и при сердечной недостаточности, когда повышается венозное давление, способное «побороть» даже нормальное коллоидно-онкотическое давление плазмы.

3) Ещё один механизм образования отёков формируется при синдроме капиллярной утечки – за счёт повышения проницаемости капиллярной стенки в интерстиций проникает много белка. В результате этого повышается коллоидно-онкотическое давление интерстиция при уменьшенном коллоидно-онкотическом давлении плазмы.

Исходя из знаний этих механизмов образования отёков, можно сделать клинически важный вывод – нелогично, малоэффективно, а иногда и опасно применять мочегонные для устранения отёков. Мочегонные оправданы только в случае нарушений функции почек, в остальных клинических ситуациях необходимо устранять патогенетическую причину их образования – повышать уровень белка или лечить сердечную недостаточность или устранять причину синдрома капиллярной утечки.

Необходимо помнить о важной роли в постоянстве интерстициального объема жидкости лимфодренажной системы, постоянно сбрасывающей в вену небольшой избыток жидкости и белка.