ส่วนของเหลวในร่างกาย

น้ำในร่างกายไม่ใช่แหล่งรวมเดียว แต่ถูกแบ่งออกเป็นส่วนต่างๆ ที่แยกจากกันด้วยเยื่อหุ้มเซลล์และผนังหลอดเลือดฝอย ส่วนประกอบหลักสองส่วนคือของเหลวภายในเซลล์ (intracellular fluid) และของเหลวภายนอกเซลล์ (extracellular fluid) ซึ่งส่วนหลังนี้ยังแบ่งย่อยออกเป็นของเหลวคั่นระหว่างเซลล์ (interstitial fluid) และพลาสมาในเลือด องค์ประกอบและปริมาตรของแต่ละส่วนถูกควบคุมอย่างเข้มงวด และน้ำจะเคลื่อนที่ระหว่างส่วนเหล่านี้ตามความแตกต่างของความเข้มข้นออสโมติก

Definition

ส่วนของเหลวในร่างกายคือปริมาตรที่แตกต่างกันในเชิงหน้าที่ซึ่งน้ำในร่างกายทั้งหมดถูกแบ่งออกไป — โดยหลักคือของเหลวภายในเซลล์และของเหลวภายนอกเซลล์ (ของเหลวคั่นระหว่างเซลล์รวมกับพลาสมา) — ซึ่งถูกแยกออกจากกันด้วยเยื่อหุ้มที่ยอมให้สารบางชนิดผ่านได้ (semipermeable membranes) โดยที่น้ำจะกระจายตัวตามสมดุลออสโมติก

Scope

หัวข้อนี้ครอบคลุมถึงการกระจายตัวของน้ำในร่างกายทั้งหมดในส่วนของเหลวภายในเซลล์และภายนอกเซลล์ องค์ประกอบของไอออนที่ทำให้แต่ละส่วนแตกต่างกัน และหลักการออสโมติกที่กำหนดการเคลื่อนที่ของน้ำระหว่างส่วนต่างๆ โดยถือว่าส่วนประกอบเหล่านี้เป็นกรอบโครงสร้างสำหรับการทำความเข้าใจสรีรวิทยาของน้ำและอิเล็กโทรไลต์ ไม่ใช่การประมาณค่าทางคลินิกหรือคู่มือการจัดการของเหลว

Core questions

• น้ำในร่างกายทั้งหมดแบ่งออกเป็นส่วนของเหลวภายในเซลล์และภายนอกเซลล์อย่างไร?
• อะไรคือสิ่งที่ทำให้องค์ประกอบของไอออนในของเหลวภายในเซลล์แตกต่างจากของเหลวภายนอกเซลล์?
• ความแตกต่างของความเข้มข้นออสโมติกกำหนดการเคลื่อนที่ของน้ำระหว่างส่วนต่างๆ ได้อย่างไร?
• เหตุใดการเพิ่มหรือลดน้ำหรือสารละลายจึงเปลี่ยนแปลงปริมาตรของส่วนต่างๆ แตกต่างกัน?

Key concepts

• น้ำในร่างกายทั้งหมด
• ของเหลวภายในเซลล์
• ของเหลวภายนอกเซลล์
• ของเหลวคั่นระหว่างเซลล์และพลาสมา
• สมดุลออสโมติกทั่วเยื่อหุ้มเซลล์
• สารออสโมลที่มีผลและการเคลื่อนที่ของน้ำ
• การควบคุมปริมาตรเซลล์

Mechanisms

น้ำในร่างกายทั้งหมดโดยทั่วไปจะถูกแบ่งออกเป็นประมาณสองในสามอยู่ในเซลล์ (ของเหลวภายในเซลล์) และหนึ่งในสามอยู่นอกเซลล์ (ของเหลวภายนอกเซลล์) โดยส่วนของเหลวภายนอกเซลล์จะแบ่งออกเป็นของเหลวคั่นระหว่างเซลล์และพลาสมาในปริมาตรที่น้อยกว่า เยื่อหุ้มเซลล์ยอมให้น้ำผ่านได้อย่างอิสระ แต่ไม่ยอมให้สารละลายส่วนใหญ่ผ่าน ดังนั้นน้ำจะกระจายตัวจนกระทั่งความเข้มข้นออสโมติกเท่ากันทั่วทั้งเยื่อหุ้มเซลล์ โพแทสเซียมเป็นไอออนหลักในของเหลวภายในเซลล์ ในขณะที่โซเดียมเป็นไอออนหลักในของเหลวภายนอกเซลล์ ซึ่งความแตกต่างนี้ถูกรักษาไว้โดยการขนส่งแบบใช้พลังงาน (active transport) เนื่องจากน้ำจะเคลื่อนที่ตามสารออสโมลที่มีผล (effective osmoles) การเปลี่ยนแปลงความเข้มข้นออสโมติกภายนอกเซลล์จึงขับเคลื่อนน้ำเข้าหรือออกจากเซลล์จนกว่าสมดุลจะกลับคืนมา ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมความผิดปกติของความเข้มข้นออสโมติกจึงเปลี่ยนแปลงปริมาตรของเซลล์ (danziger-2015, boron-2017, guyton-hall-2020, rose-postchel-2001)

Clinical relevance

แบบจำลองส่วนประกอบของเหลวในร่างกายอธิบายว่าทำไมการเปลี่ยนแปลงความเข้มข้นของโซเดียมในพลาสมาจึงส่งผลต่อปริมาตรของเซลล์ รวมถึงในสมอง และทำไมชนิดของของเหลวที่สูญเสียไปหรือได้รับจึงมีความสำคัญต่อส่วนประกอบที่ได้รับผลกระทบ บทความนี้เสนอโครงสร้างทางสรีรวิทยาที่เป็นพื้นฐานของการให้เหตุผลดังกล่าว และไม่ใช่พื้นฐานสำหรับการประเมินหรือการบำบัดของเหลวรายบุคคล

Evidence & guidelines

ปริมาตรและองค์ประกอบของส่วนประกอบของเหลวในร่างกายมีการอธิบายไว้ในตำราสรีรวิทยาและสรีรวิทยาของอิเล็กโทรไลต์มาตรฐาน รวมถึงในบทความทบทวนเกี่ยวกับการรักษาสมดุลออสโมติก (danziger-2015, boron-2017, guyton-hall-2020, rose-postchel-2001) สัดส่วนตามธรรมเนียมเป็นค่าประมาณในตำราเรียนที่แตกต่างกันไปตามอายุ เพศ และองค์ประกอบของร่างกาย

History

การแบ่งน้ำในร่างกายออกเป็นส่วนของเหลวภายในเซลล์และภายนอกเซลล์ และการวัดปริมาตรของส่วนเหล่านี้ด้วยวิธีการเจือจาง ได้รับการจัดตั้งขึ้นผ่านการวิจัยทางสรีรวิทยาในศตวรรษที่ 20 ซึ่งเป็นพื้นฐานเชิงปริมาณสำหรับงานวิจัยในภายหลังเกี่ยวกับการควบคุมออสโมติก (boron-2017)

Key figures

• Burton Rose
• Walter Boron
• Arthur Guyton

Seminal works

• danziger-2015

Frequently asked questions

น้ำในร่างกายทั้งหมดแบ่งออกเป็นส่วนต่างๆ อย่างไร?

ตามการประมาณในตำราเรียน ประมาณสองในสามของน้ำในร่างกายทั้งหมดเป็นของเหลวภายในเซลล์ และประมาณหนึ่งในสามเป็นของเหลวภายนอกเซลล์ ในส่วนของเหลวภายนอกเซลล์ ส่วนใหญ่เป็นของเหลวคั่นระหว่างเซลล์ และส่วนที่น้อยกว่าคือพลาสมาในเลือด สัดส่วนเหล่านี้แตกต่างกันไปตามอายุ เพศ และองค์ประกอบของร่างกาย

ทำไมน้ำจึงเคลื่อนที่ระหว่างส่วนต่างๆ?

เยื่อหุ้มเซลล์ยอมให้น้ำผ่านได้อย่างอิสระ แต่จำกัดสารละลายส่วนใหญ่ ดังนั้นน้ำจะเคลื่อนที่จนกว่าความเข้มข้นออสโมติกทั้งสองด้านจะเท่ากัน การเปลี่ยนแปลงความเข้มข้นออสโมติกภายนอกเซลล์จึงทำให้น้ำเคลื่อนที่เข้าหรือออกจากเซลล์จนกว่าจะถึงสมดุลใหม่