Osmose betekent dat water over een membraan stroomt naar een gebied met een hogere concentratie van een oplosmiddel waarvoor het membraan ondoorlaatbaar is. Water beweegt zich voort door diffusie langs een concentratiegradiënt.
Alle vloeistofcompartimenten in het lichaam zijn isotoon, omdat de verplaatsing van water over de celmembranen snel en gemakkelijk verloopt. De resulterende verdeling van water tussen de compartimenten is in wezen het resultaat van deze waterbeweging over de membranen.
Wat bepaalt de verdeling van het totale lichaamswater
tussen de ICF & de ECF?
Aannemelijk voor het moment dat de cellen een constante hoeveelheid oplosmiddel bevatten die de ICF een zekere toniciteit geeft. Water kan de celmembranen gemakkelijk passeren, dus:
Intracellulaire toniciteit moet altijd gelijk zijn aan ECF toniciteit.
Als het cel-solide constant is dan bepaalt de ECF toniciteit (die kan variëren) hoeveel water de cel binnenkomt. Er komt water binnen totdat de osmolaire gradiënt is opgeheven. De extracellulaire toniciteit bepaalt de relatieve verdeling van het totale lichaamswater tussen de ICF en de ECF. Als de toniciteit van de ECF toeneemt, zal water uit de cel stromen en zal het extracellulaire volume toenemen ten koste van het intracellulaire volume. Dit is de basis van het gebruik van een hypertonisch infuus zoals 20% mannitol om het intracellulaire volume te verlagen: dit effect treedt op in alle cellen, maar het doelorgaan is meestal de hersenen. Als de ECF-toniciteit afneemt, geldt de omgekeerde situatie.
Wat bepaalt de ECF-toniciteit? Na+ en verplicht daarmee geassocieerde anionen zijn verantwoordelijk voor ongeveer 92% van de ECF-toniciteit. Na+ is een effectief osmole over het celmembraan vanwege de lage membraanpermeabiliteit en de natriumpomp, die samen de ECF Na+ effectief buiten de ICF houden. De relatieve volumes (d.w.z. verdeling) van water tussen de ICF en de ECF kunnen worden beschouwd als zijnde bepaald door de ECF !
Dat wil zeggen: Als het intracellulaire gehalte aan opgeloste stoffen constant is, dan:
De verdeling van het TBW tussen de ECF en de ICF wordt bepaald door de ECF .
Als bijvoorbeeld het ECF toeneemt (bij constant totaal lichaamswater), neemt het ECF-volume toe (en het ICF-volume met dezelfde hoeveelheid af).
De veronderstelling dat het intracellulaire gehalte constant is, is niet altijd juist (besproken in hoofdstuk 6.2), maar deze speciale omstandigheden doen niet veel af aan de algemene conclusie hier.
Wat bepaalt de verdeling van de ECF tussen de IVF & de ISF?
De andere belangrijke vloeistofverdeling is die tussen intravasculaire vloeistof en interstitiële vloeistof. Het capillair membraan is het relevante semi-permeabele membraan om hier te beschouwen. Water en elektrolyten kunnen dit membraan gemakkelijk passeren. Alle elektrolyten en andere kleine moleculaire stoffen zijn niet effectief in het uitoefenen van een osmotische kracht over dit membraan.
Plasma bevat een kleine hoeveelheid deeltjes met een groot molecuulgewicht (colloïden, meestal eiwitten) die slechts ongeveer een half procent bijdragen aan de totale osmolaliteit van plasma. Deze eiwitten hebben slechts een zeer beperkte permeabiliteit over het capillair membraan. Aangezien de eiwitten de enige verbindingen zijn die in staat zijn een osmotische kracht uit te oefenen over het capillair membraan, zijn zij verantwoordelijk voor alle osmotische kracht die over dit membraan wordt uitgeoefend. Het feit dat de eiwitconcentratie van de ISF lager is, betekent dat er een osmotische gradiënt over het capillair membraan is. Deze gradiënt wordt gewoonlijk een “oncotische drukgradiënt” genoemd. De term toniciteit wordt in dit verband zelden gebruikt. vanwege mogelijke verwarring omdat toniciteit gewoonlijk wordt besproken in relatie tot het celmembraan. Deze oncotische gradiënt is samen met de hydrostatische drukgradiënt de belangrijkste bepalende factor voor de relatieve verdeling van de ECF tussen plasma en ISF. Dit concept wordt aangeduid als de hypothese van Starling.
Samenvatting: Enkele regels van de waterbeheersing in het lichaam
1. Water passeert (de meeste) celmembranen gemakkelijk
2. Intracellulaire osmolaliteit moet altijd gelijk zijn aan extracellulaire osmolaliteit
3. Extracellulaire osmolaliteit wordt effectief bepaald door de ECF
4. ECF bepaalt ICF-volume
5. Osmoreceptor controle van osmolaliteit is gevoelig en krachtig, dus ECF wordt constant gehouden
6. Totale lichaamssolide is relatief constant