Объем и осмолярность сред организма при патологии. Эффекты вливания хлорида натрия

Обильное питье, обезвоживание, внутривенные инфузии различных растворов, потеря большого количества жидкости через желудочно-кишечный тракт, а также чрезмерное потоотделение и мочевыделение являются факторами, вызывающими значительные изменения объемов внутри-и внеклеточной жидкостей в организме.
Определить характер изменений объемов жидких сред и назначить соответствующее лечение можно с учетом следующих основных положений.

1. Перемещение воды через мембрану происходит очень быстро, поэтому осмолярность внутри-и внеклеточной жидкостей остается практически одинаковой, за исключением нескольких минут, когда изменения происходили в одной из жидких сред организма.

2. Клеточные мембраны почти непроницаемы для множества растворенных веществу следовательно, абсолютное содержание осмолей вещества в жидких средах в целом остается неизменным, за исключением случаев, когда из-за добавления или потери растворенных веществ меняется состав внеклеточной жидкости.
Механизм различных нарушений объемов и осмолярности жидких сред организма необходимо рассматривать, учитывая эти основные положения.

Эффекты вливания хлорида натрия

Добавление изотонического раствора NaCl к внеклеточной жидкости не меняет ее осмолярности, следовательно, осмоса через мембраны клеток не происходит. Единственным эффектом будет увеличение объема внеклеточной жидкости. Ионы Na+ и Сl- остаются снаружи клетки, поскольку мембрана для них практически непроницаема.

Добавление гипертонического раствора к внеклеточной жидкости приводит к увеличению ее осмолярности и движению воды из клеток наружу. Весь добавленный NaCl снова остается снаружи клетки, а вода диффундирует из клеток в межклеточное пространство до достижения осмотического равновесия. Суммарным результатом является увеличение объема внеклеточной жидкости (превышая введенный извне объем), уменьшение объема внутриклеточной жидкости и повышение осмолярности обеих жидких сред.

Добавление гипотонического раствора к внеклеточной жидкости приводит к снижению осмолярности и диффузии некоторого количества воды в клетку вплоть до выравнивания осмолярности внутри и снаружи клетки. В результате произойдет увеличение объемов обеих сред, причем внутриклеточной жидкости — в большей степени.

Оценка перераспределения объемов и изменения осмолярности, наступивших в результате введения гипертонического раствора. Мы можем оценить результат введения различных растворов на объем жидких сред и их осмолярность. Рассмотрим, например, что произойдет с объемами жидких сред, а также их осмолярностью в результате введения больному во внеклеточную жидкость гипертонического раствора NaCl после установления осмотического равновесия. Масса больного — 70 кг, осмолярность плазмы до инфузии — 280 мосм/л, объем инфузии — 2 л 3% раствора NaCl.
На первом этапе следует произвести оценку первоначального состояния, включая объемы жидкости, концентрацию и общую осмолярность для каждой жидкой среды.

Предположим, что объем внеклеточной жидкости составляет 20% массы тела, внутриклеточной жидкости — 40%. Теперь можно определить следующие объемы и концентрации.
58,5 г/моль, 1 л 3% раствора будет содержать 0,513 моль, а 2 л — 1,026 моль NaCl. 1 моль NaCl практически соответствует 2 осмолям (в состав молекулы входят 2 диссоциирующие частицы), поэтому общий результат введения 2 л этого раствора будет соответствовать поступлению во внеклеточную жидкость 2051 моем NaCl.

На втором этапе оценим изменения, возникшие сразу после введения во внеклеточную жидкость 2 л раствора NaCl, содержащего 2051 моем NaCl. К изменениям объема или осмолярной концентрации внутриклеточной жидкости это не приведет, осмотическое равновесие не установится, однако во внеклеточной жидкости появится дополнительно 2051 моем растворенного вещества, общая осмолярность в результате будет равна 5791 мосм. Объем внеклеточной жидкости составит 16 л, осмолярная концентрация может быть вычислена через отношение общей осмолярности к объему: 5791 мосм : 16 л = 373 мосм/л. Таким образом, полученные данные соответствуют изменениям, возникшим сразу после введения раствора.

На третьем этапе рассчитаем объемы и концентрации веществ через несколько минут после установления осмотического равновесия. В этом случае осмолярная концентрация внутри- и внеклеточной жидкостей сравняется: ее можно будет рассчитать через отношение общей осмолярности (13811 мосм) к суммарному объему, который составит 44 л. В результате получим 313,9 мосм/л. Следовательно, после установления равновесия осмолярная концентрация во всех жидких средах будет одинакова. Предполагая, что ни вода, ни растворенные вещества не покидают организм, a NaCl не перемещается через мембраны клеток, рассчитаем объемы жидких сред. Объем внутриклеточной жидкости рассчитывается как отношение общей осмолярности внутриклеточной жидкости (7840 мосм) к осмолярной концентрации (313,9 мосм/л). В результате получим 24,98 л. Объем внеклеточной жидкости рассчитывается как отношение общей осмолярности внеклеточной жидкости (5971 мосм) к осмолярной концентрации (313,9 мосм/л), что составит 19,02 л. Напомним снова о допущении, что введенный во внеклеточную жидкость NaCl внутрь клеток не перемещается.

Таким образом, на примере введения 2 л гипертонического раствора NaCl можно видеть, что объем внеклеточной жидкости возрастет более чем на 5 л, а объем внутриклеточной жидкости уменьшится почти на 3 л.

Данный метод расчета изменений объема и осмолярности жидких сред организма можно применить к решению практически любой клинической задачи, связанной с регуляцией объема. Читатель должен быть ознакомлен с подобными расчетами, поскольку понимание математических аспектов определения осмотического равновесия между внутри- и внеклеточной жидкостями является основным в осмыслении практически всех нарушений баланса жидкости в организме и терапии этих состояний.

Источник: http://meduniver.com