Volumen tjelesnih tekućina i koncentracije elektrolita se održavaju u vrlo uskim granicama usprkos velikim varijacijama peroralnog unosa, metaboličke aktivnosti i okolišnih stresora. Homeostazu tjelesnih tekućina održavaju u prvom redu bubrezi.
Ravnoteža vode i natrija usko su povezane. Kod muškaraca voda čini oko 60% tjelesne mase (od 50% u pretilih do 70% u mršavih osoba), a kod žena oko 50%. Gotovo dvije trećine ukupnog sadržaja vode u tijelu su u unutarstaničnom odjeljku (unutarstanična tekućina), a trećina je izvanstanična tekućina. Otprilike je 25% izvanstanične tekućine u intravaskularnom odjeljku, a preostalih 75% čini intersticijska tekućina (Tekućinski odjeljci prosječnog muškarca od 70 kg prikazani su na slici).
Tekućinski odjeljci prosječnog muškarca od 70 kg.
|
Ukupna voda u tijelu = 70 kg × 0,6 = 42 L.
|
Glavni unutarstanični kation je kalij. Glavni izvanstanični kation je natrij. Koncentracije unutarstaničnih i izvanstaničnih kationa su:
-
Unutarstanična koncentracija kalija u prosjeku iznosi 140 mmol/L.
-
Izvanstanična koncentracija kalija je 3,5 do 5 mmol/L.
-
Unutarstanična koncentracija natrija je 12 mmol/L.
-
Izvanstanična koncentracija natrija u prosjeku iznosi 140 mmol/L.
Osmotske sile
Ukupna koncentracija otopljenih tvari u vodi je osmolarnost (količina otopljenih tvari u litri otopine), koja je u tjelesnim tekućinama otprilike jednaka osmolalnosti (količini otopljenih tvari u kilogramu otopine). Osmolalnost plazme se može izmjeriti u laboratoriju ili procijeniti prema formuli:
Osmolalnost plazme (mOsm/kg) =
ako se serumski natrij izražava u mmol/L, a glukoza i ureja u mg/dL. Osmolalnost tjelesnih tekućina obično iznosi 275 do 290 mOsm/kg. Natrij je glavna odrednica osmolalnosti plazme. Prividne promjene izračunate osmolalnosti mogu biti posljedica greške u mjerenju natrija do čega može doći kod bolesnika s hiperlipidemijom ili kod značajne hiperproteinemije. Naime, lipidi i proteini zauzimaju dio volumena analiziranog seruma, ali bez utjecaja na samu koncentraciju natrija. Novije metode mjerenja elektrolita koriste ion-selektivne elektrode pa se tako izbjegava ovaj potencijalni problem. Osmolarni zjap je prisutan kad je vrijednost izmjerene osmolalnosti viša u odnosu na vrijednost procijenjene osmolalnosti za ≥ 10 mmol/kg. Ova pojava je uzrokovana prisutnošću osmotski aktivnih tvari u plazmi koje se rutinski ne mjere, što su najčešće alkoholi (etanol, metanol, izopropanol, etilen glikol), manitol i glicin.
Voda slobodno prolazi kroz stanične membrane iz mjesta niže prema mjestima više koncentracije otopljenih tvari. Osmolalnost se dakle nastoji izjednačiti između raznih tjelesnih odjeljaka, u prvom redu pomakom vode, a ne otopljenih tvari. Otopljene tvari poput ureje, koje slobodno prolaze kroz stanične membrane, gotovo nemaju utjecaja na pomak vode (imaju zanemarivu osmotsku aktivnost), dok najveću osmotsku aktivnost imaju tvari koje su uglavnom ograničene na određene odjeljke, poput natrija i kalija.
Tonicitet ili efektivna osmolalnost odraz je osmotske aktivnosti i odrednica je sile koja pokreće vodu između tekućinskih odjeljaka (osmotska sila). Osmotskoj se mogu suprotstaviti druge sile. Na primjer, proteini plazme imaju slab osmotski učinak koji povlači vodu u plazmu što suzbijaju vaskularne hidrostatske sile koje potiskuju vodu iz plazme.
Unos i izlučivanje vode
Prosječni dnevni unos vode iznosi oko 2,5 L. Količina potrebna za nadomještanje gubitaka (urinom i drugim načinima) je oko 1 do 1.5 L/dan u zdravih odraslih osoba. Prosječna mlada odrasla osoba s urednom funkcijom bubrega može iznimno, ali kratkoročno, unositi samo 200 mL vode dnevno da bi izlučila dušične i druge otpadne spojeve koje stvara stanični metabolizam. Veći unos potreban je kod osoba s oštećenom koncentracijskom sposobnosti bubrega, primjerice kod:
Drugi neizbježni gubici vode odnose se na nezamjetno izlučivanje plućima i kožom (perspiratio insensibilis) koje iznosi oko 0,4–0,5 mL/kg/h ili oko 650–850 mL/dan u odrasle osobe teške 70 kg. U slučaju vrućice gubi se dodatnih 50–70 mL/dan za svaki °C iznad normale. Gubici probavnim traktom obično su zanemarivi, osim pri obilnom povraćanju i/ili proljevu. Gubici znojenjem mogu biti značajni prilikom izlaganja toplini ili kod prekomjernog vježbanja.
Unos vode regulira žeđ. Osjet žeđi aktiviraju receptori u anterolateralnom hipotalamusu koje aktivira povećanje osmolalnosti plazme (od 2% ili više) ili smanjenje volumena tjelesnih tekućina. Disfunkcija hipotalamusa rijetko smanjuje osjet žeđi.
Izlučivanje vode bubrezima u prvom redu regulira vazopresin tj. antidiuretski hormon (ADH). ADH se luči iz stražnjeg režnja hipofize te pospješuje pojačanu reapsorpciju vode u distalnom tubulu. Lučenje ADH potiču:
Lučenje ADH može biti smanjeno kod ingestije određenih tvari (npr. etanol, fenitoin), tumora ili infiltrativnih bolesti koje zahvaćaju stražnji režanj hipofize te kod traume mozga. U većini slučajeva se ne može utvrditi točan uzrok.
Unos vode smanjuje osmolalnost plazme. Snižena osmolalnost plazme smanjuje lučenje ADH pa bubrezi proizvode razrijeđen urin. Sposobnost razrjeđivanja mokraće zdravih bubrega u mladih odraslih osoba je tolika da je moguće unijeti do 25 litara tekućine dnevno, dok bi unos još većih količina neminovno smanjio osmolalnost plazme.