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.
Khoảng 60% trọng lượng cơ thể ở nam giới và khoảng 50% ở nữ giới được tạo thành từ nước (từ khoảng 50% ở những người béo phì đến 70% ở những người trong hoặc dưới chỉ số khối cơ thể bình thường). Tỷ lệ phần trăm trọng lượng cơ thể là nước cao hơn (70%) khi sinh và trong thời thơ ấu. Gần 2/3 tổng lượng nước trong cơ thể (TBW) nằm trong khoang nội bào (dịch nội bào hay ICF); một phần ba còn lại là ngoại bào (dịch ngoại bào hay ECF). Thông thường, khoảng 25% ECF nằm trong khoang nội mạch; 75% còn lại là dịch kẽ (xem hình Khoang dịch ở người nặng trung bình 70 kg).
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]). |
Dịch trong các khoang khác nhau của cơ thể khác nhau về thành phần điện giải của dịch. 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). 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, độ thẩm thấu có xu hướng cân bằng giữa các khoang dịch khác nhau của cơ thể, chủ yếu là do sự chuyển động của nước chứ không phải các chất hòa tan. Tuy nhiên, một số chất hòa tan, chẳng hạn như urê, cũng tự do khuếch tán qua màng tế bào và do đó có ít hoặc không ảnh hưởng đến sự thay đổi nước (ít hoặc không có hoạt động thẩm thấu). Các chất hòa tan khác, bao gồm một số chất điện giải, chủ yếu được giới hạn ở một khoang dịch và có hoạt tính thẩm thấu lớn nhất. Ví dụ: natri bị giới hạn ở khoang ngoại bào và kali ở nội bào. Độ thẩm thấu của dịch cơ thể thường từ 275 mOsm/kg đến 290 mOsm/kg (275 mmol/kg đến 290 mmol/kg) và có thể được đo trực tiếp trong phòng thí nghiệm hoặc ước tính theo công thức.
Độ thẩm thấu huyết tương ước tính được tính theo đơn vị thông thường (mOsm/kg)
trong đó natri huyết thanh được biểu thị bằng mEq/L, và glucose và nitơ urê máu (BUN) được biểu thị bằng mg/dL.
Độ thẩm thấu huyết tương ước tính có thể được tính theo đơn vị SI.
Tất cả các giá trị trong phương trình này được biểu diễn bằng mmol/L.
Natri là yếu tố quyết định chính của áp lực thẩm thấu máu. Những thay đổi rõ ràng về độ thẩm thấu được tính toán có thể do sai sót trong phép đo natri, có thể xảy ra ở những bệnh nhân bị rối loạn lipid máu nặng hoặc tăng protein máu do lipid hoặc protein chiếm không gian trong thể tích huyết thanh lấy để phân tích; nồng độ natri trong huyết thanh không bị ảnh hưởng. Các phương pháp 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, ethylene glycol), mannitol và glycine.
Tính trương là độ thẩm thấu hiệu quả của dịch. Sự khác biệt về tính trương giữa các dịch trong 2 khoang tạo ra một lực thẩm thấu giữa các dịch đó thúc đẩy sự di chuyển của nước từ khoang có tính trương thấp hơn thành với tính trương cao hơn. Trong cân bằng nội môi, hoạt động thẩm thấu của dịch được cân bằng giữa các khoang chính của cơ thể, vì vậy sự di chuyển tương đối ít của dịch xảy ra giữa các khoang đó. Lực thẩm thấu có thể đẩy nước vào hoặc ra khỏi cùng một khoang. Ví dụ: protein huyết tương có tác dụng thẩm thấu nhỏ cùng với natri huyết thanh có xu hướng hút nước vào huyết tương; Hiệu ứng thẩm thấu này thường được cân bằng ngược lại bởi lực thủy tĩnh của mạch máu đẩy nước ra khỏi huyết tương.
Nhập và bài tiết nước
Lượng nước uống được điều hòa bởi khát. Khát nước được kích hoạt bởi các thụ thể ở vùng dưới đồi phía trước phản ứng với sự tăng độ thẩm thấu huyết tương hoặc giảm thể tích nội mạch.
Sự bài tiết nước qua thận được điều hòa chủ yếu bởi vasopressin (argininevasopressin hoặc 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
Cân bằng nội môi được duy trì khi lượng nước uống tăng lên do khát làm giảm áp lực thẩm thấu huyết tương. Áp lực thẩm thấu huyết tương thấp lần lượt làm giảm khát và ức chế bài tiết vasopressin, cho phép thận sản sinh nước tiểu loãng một lần nữa.
Lượng dịch trung bình hàng ngày là khoảng 2,5 L. Ở người trưởng thành khỏe mạnh, lượng nước cần thiết để thay thế lượng nước mất đi qua nước tiểu và các nguồn khác là khoảng 1 L đến 1,5 L/ngày. 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
Những người có kháng arginine vasopressin hoặc thiếu arginine vasopressin, nhiều dạng bệnh thận mạn tính (CKD), tăng canxi máu, hạn chế muối nghiêm trọng, thừa 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)
Các tình trạng mất nước cưỡng bức khác chủ yếu là tình trạng mất nước không thể nhận biết được từ phổi và da, trung bình khoảng 0,4 đến 0,5 mL/kg/giờ hoặc khoảng 650 mL đến 850 mL/ngày ở người lớn nặng 70 kg; bệnh nhân bị sốt sẽ mất thêm nước do tốc độ trao đổi chất tăng lên. 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.
Khả năng pha loãng của thận khỏe mạnh ở người trẻ tuổi cho phép lượng dịch tiêu thụ tối đa hàng ngày lên tới 25 L; lượng dịch lớn hơn sẽ nhanh chóng làm giảm độ thẩm thấu huyết tương.
Mất nước xảy ra khi lượng nước đưa vào (và một lượng nhỏ do hô hấp tế bào) không đủ để thay thế lượng nước mất đi (bài tiết và lượng nước mất đi không nhìn thấy) (xem Giảm thể tích).
Hiếm khi, một người không thể cảm nhận được khát do rối loạn chức năng vùng dưới đồi khi giải phóng vasopressin có thể bị suy giảm do khối u hoặc bệnh lý thâm nhiễm ảnh hưởng đến tuyến yên sau, hoặc do chấn thương não. Trong nhiều trường hợp, không thể xác định được nguyên nhân cụ thể. (Xem thêm Thiếu hụt arginine vasopressin.)
