Thể tích dịch cơ thể và nồng độ chất điện giải thường được duy trì trong các giới hạn rất hẹp mặc dù có sự khác biệt rất lớn trong thức ăn nhập vào, hoạt động trao đổi chất và môi trường. Chuyển hóa của chất dịch cơ thể được duy trì chủ yếu bởi thận.
Cân bằng muối và nước phụ thuộc lẫn nhau. Tổng lượng nước trong cơ thể (TBW) khoảng 60% trọng lượng cơ thể ở nam giới (từ khoảng 50% ở người béo phì đến 70% ở người gầy) và khoảng 50% ở phụ nữ. Gần hai phần ba của TBW nằm trong khoang nội bào (chất dịch trong tế bào, hoặc ICF); một phần ba khác là ngoại bào (dịch ngoại bào, hoặc ECF). Thông thường, khoảng 25% ECF nằm trong khoang nội mạch; 75% còn lại là dịch kẽ (xem hình Ngăn chứa chất lỏng ở một người đàn ông 70 kg trung bình).
Lượng dịch trong một người đàn ông trung bình 70-kg.
Tổng lượng nước trong cơ thể = 70 kg × 0,60 = 42 L (280 mOsm/kg [280 mmol/kg]). |
Cation nội bào chủ yếu là kali. Cation ngoại bào chủ yếu là natri. Nồng độ cation trong tế bào và ngoài tế bào như sau:
Nồng độ Kali trong tế bào trung bình 140 mEq/L (140 mmol/L).
Nồng độ kali ở ngoại bào là 3,5 đến 5 mEq/L (3,5 đến 5 mmol/L).
Nồng độ natri trong nội bào là 12 mEq/L (12 mmol/L).
Nồng độ natri trong ngoại bào trung bình 140 mEq/L (140 mmol/L).
Lực thẩm thấu
Nồng độ các chất hòa tan kết hợp trong nước là tính thẩm thấu (lượng chất hòa tan trên mỗi L dung dịch), trong dịch cơ thể, tương tự như độ thẩm thấu (số lượng chất tan trên mỗi kg dung dịch). Độ thẩm thấu máu có thể được đo trong phòng thí nghiệm hoặc ước tính theo công thức
Nồng độ thẩm thấu huyết tương ước tính theo đơn vị thông thường (mOsm / kg) =
Nồng độ natri huyết thanh được tính bằng mEq/L, và glucose và urê máu (BUN) được tính bằng mg/dL.
Độ thẩm thấu huyết tương ước tính theo đơn vị SI là 2 [Na huyết thanh] + glucose + urê, trong đó tất cả các giá trị được biểu thị bằng mmol / L.
Áp lực thẩm thấu của dịch cơ thể thường là từ 275 đến 290 mOsm/kg (275 đến 290 mmol/kg). Natri là yếu tố quyết định chính của áp lực thẩm thấu máu. Những thay đổi rõ ràng về nồng độ thẩm thấu tính toán được có thể do sai số trong phép đo natri, có thể xảy ra ở bệnh nhân tăng lipid máu hoặc tăng protein máu cực độ, bởi vì lipid hoặc protein chiếm không gian trong thể tích huyết thanh dùng để phân tích; nồng độ natri trong huyết thanh thực sự không bị ảnh hưởng. Các phương pháp mới hơn để định lượng chất điện giải với điện cực chọn lọc ion xóa bỏ vấn đề này. Khoảng trống thẩm thấu xuất hiện khi độ thẩm thấu đo được vượt quá độ thẩm thấu ước tính bằng ≥ 10 mOsm / kg (≥ 10 mmol / kg). Nguyên nhân là do các chất hoạt tính thẩm thấu không được đo lường có trong huyết tương. Phổ biến nhất là rượu (etanol, metanol, isopropanol, etylen glycol), mannitol và glycine.
Nước đi qua màng tế bào tự do từ các vùng có nồng độ chất hòa tan thấp đến các vùng có nồng độ chất hòa tan cao. Do đó, áp lực thẩm thấu có khuynh hướng cân bằng qua các khoang dịch cơ thể khác nhau, chủ yếu do sự di chuyển của nước chứ không phải chất tan. Các chất tan như urê tự do khuếch tán qua màng tế bào nên có ít hoặc không ảnh hưởng đến trao đổi nước (ít hoặc không có hoạt động thẩm thấu), trong khi các chất tan được hạn chế chủ yếu ở một khoang chứa chất lỏng, như natri và kali, có tính thẩm thấu lớn nhất.
Độ tinh khiết, hoặc tính hiệu quả thẩm thấu phản ánh hoạt tính thẩm thấu và lực hút nước qua khoang dịch (lực thẩm thấu). Áp lực thẩm thấu có thể chống lại các lực khác. Ví dụ, các protein huyết tương có một hiệu quả thẩm thấu nhỏ có xu hướng hút nước vào huyết tương; hiệu quả thẩm thấu này thường bị chống lại bởi các lực thủy tĩnh trong lòng mạch- có tác dụng đẩy nước ra khỏi huyết tương.
Nhập và bài tiết nước
Trung bình lượng dịch uống hàng ngày vào khoảng 2,5 L. Lượng cần thiết để bù vào lượng mất từ nước tiểu và các nguồn khác là khoảng 1 đến 1,5 L/ngày ở người lớn khỏe mạnh. Tuy nhiên, trên cơ sở ngắn hạn, một thanh niên trẻ trung bình có chức năng thận bình thường có thể uống ít nhất 200 mL nước mỗi ngày để bài tiết chất thải nitơ và các chất thải khác do quá trình trao đổi chất tế bào. Cần nhiều hơn ở những người bị suy giảm khả năng cô đặc nước tiểu. Khả năng cô đặc nước tiểu mất trong
Người cao tuổi
Người có đái tháo nhạt, một số rối loạn thận nhất định,tăng canxi máu, hạn chế muối nghiêm trọng, mất nước mạn tính, hoặc tăng kali máu.
Những người uống ethanol, phenytoin, lithium, demeclocycline, hoặc amphotericin B
Những người có dùng lợi liệu thẩm thấu (ví dụ, do chế độ ăn giàu chất đạm hoặc tăng đường huyết)
Mất nước bắt buộc khác chủ yếu là không thể bù đắp do mất qua phổi và da, bình quân từ 0,4 đến 0,5 mL/kg/h hoặc khoảng 650 đến 850 mL/ngày ở người lớn 70 kg. Với sốt, cho mỗi độ C ở nhiệt độ cao hơn bình thường có thể mất từ 50 đến 75 mL/ngày. Mất qua đường tiêu hóa thường không đáng kể, trừ khi có nôn, tiêu chảy, hoặc cả hai. Mất mồ hôi có thể là đáng kể trong thời gian tiếp xúc với môi trường nóng hoặc tập thể dục quá mức.
Lượng nước uống được điều hòa bởi khát. Khát được gây ra bởi các thụ thể trong mặt trước bên vùng dưới đồi, đáp ứng với sự tăng áp lực thẩm thấu huyết tương (chỉ khoảng 2%) hoặc giảm thể tích dịch cơ thể. Hiếm khi rối loạn chức năng vùng dưới đồi sẽ làm giảm khả năng khát.
Nước bài tiết qua thận được điều chỉnh chủ yếu bằng vasopressin (hormone chống bài niệu [ADH]). Vasopressin được giải phóng từ thùy sau tuyến yên sau và kết quả là tăng tái hấp thu nước trong ống lượn xa. Sự giải phòng Vasopressin được kích thích bởi một trong những điều sau đây:
Tăng áp lực thẩm thấu huyết tương
Giảm thể tích máu
Giảm huyết áp
Căng thẳng
Vasopressin giải phóng có thể bị suy giảm bởi một số chất nhất định (ví dụ ethanol, phenytoin), do các khối u hoặc các rối loạn thâm nhiễm ảnh hưởng đến thùy sau tuyến yên và do chấn thương não. Trong nhiều trường hợp, một nguyên nhân cụ thể không thể được xác định.
Uống nước làm giảm áp lực thẩm thấu huyết tương. Áp lực thẩm thấu huyết tương thấp ức chế bài tiết vasopressin, cho phép thận tạo ra nước tiểu pha loãng. Khả năng pha loãng của thận khỏe mạnh ở người trưởng thành trẻ tuổi tương đương lượng nước uống tối đa hàng ngày có thể lên đến 25 L; lượng lớn hơn nhanh chóng làm giảm áp lực thẩm thấu huyết tương.