Лабораторная диагностика нарушений водно-электролитного обмена: Учебное пособие, страница 12

МЕТОДИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ИЗМЕРЕНИЯ ОСМОЛЯРНОСТИ

Методы основаны на измерении разницы между температурой замерзания биологической жидкости и воды или на расчете суммарного количества осмолей катионов и анионов. Установлено, что растворы с осмолярной концентрацией 1 осмоль замерзают при температуре на 1,84 градуса ниже, чем вода (криоскопическая константа). Криоскопические осмометры приборы, определяющие точку замерзания раствора. Осмолярность любой жидкости может быть рассчитана на основании криоскопической величины:

мосмолярность = (криоскопическая величина/1,84) х 1000.

Криоскопическая величина плазмы составляет 0,55 градуса, что соответствует 300 мосмолям.

Осмолярность мочи, как правило, в 3,4-4,2 раза выше, чем у плазмы.

Если не удается непосредственно определить Осмолярность мочи, то для расчета осмолярности по относительной плотности используется соотношение, приведенное в таблице 10. Однако этим соотношением можно пользоваться, когда в моче отсутствует белок, глюкоза и кетоны.

ОБМЕН ЭЛЕКТРОЛИТОВ

В организме минеральные вещества содержатся в виде растворенных солей, в нерастворенном виде, часть связана с белками и другими органическими соединениями. Минеральные вещества поддерживают осмотическое давление жидкостей организма, участвуют в формировании электрических характеристик клеток и внутриклеточных компартментов, регулируют кислотно-щелочное соотношение, участвуют в распределении воды в организме, являются необходимым структурным компонентом костей и других тканей, определяют работу мышц, свертывание крови, регулируют активность ферментов и выполняют ряд других важнейших функций. Поддержание ионного баланса между клетками и внеклеточным пространством является важнейшим параметром гомеостаза. Для этой цели по разным оценкам клетки используют от 10 до 20 % образующейся в них энергии.

РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ИОНОВ В ОРГАНИЗМЕ

Распределение ионов между клеткой и внеклеточным пространством представлено в таблице 11.

Таблица 11.

Распределение ионов между вне- и внутриклеточным пространством в ммолях/л воды

Распределение ионов неравномерное. Для легко проникающих через клеточную мембрану ионов K⁺ и СГ распределение в условиях равновесия устанавливается согласно уравнению Доннана. В значительной степени оно зависит от присутствия непроникающих через клеточную мембрану полиэлектролитов, в частности, белков. Кроме доннановского равновесия на распределение ионов влияет мембранный потенциал клеток. В сердечной мышце мембранный потенциал кардиомиоцитов в состоянии покоя составляет примерно 70 мВ. В этих клетках в покое в фазу диастолы распределение К описывается уравнением Нернста для равновесных состояний:

Е = (RT/F) ln [К⁺]_i / [К⁺]₀ – уравнение Нернста,

где Е - мембранный потенциал, R - газовая постоянная, Т - абсолютная температура, [К⁺]_i - концентрация К⁺ внутри клетки, [К⁺]₀ - концентрация К⁺ вне клетки.

Если решить это уравнение, подставив в него концентрации ионов К⁺ из таблицы 11, то окажется, что К⁺ является основным потенциалообразующим катионом в организме. Градиент К⁺ между клеткой и внеклеточной средой обеспечивается величиной мембранного потенциала. К⁺ как бы «заперт» в клетке клеточным потенциалом. Ион К⁺ имеет заряд "+", снаружи клеточная мембрана то же имеет "+", однородные заряды отталкиваются (рис. 9).

Рис.9. Равновесное состояние для ионов К. Градиент концентрации K⁺ между клеткой и внеклеточной средой уравновешен мембранным потенциалом со знаком «-» внутри и «+» снаружи клеточной мембраны. Заряженный положительно ион K⁺ «заперт» в клетке электрическим зарядом.