组织液的成分和生理

组织液的成分和生理 摘要 组织液是细胞生存的直接内环 境。不同组织和器官中，组织液的成分和 容量的不同，决定了生理功能的差异。相 同的组织和器官中，组织液的成分和容量 维持相对的稳定，才能保证生理功能的正 常进行。组织液中各组成成分浓度的变化， 是细胞对外界刺激产生反应的直接 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 现。 这些变化信息将通过神经体液的负反馈调 节机制，在呼吸系统、消化系统和排泄系 统的协同配合下，使内环境保持相对稳定。 另外，在一些特殊的组织和器官，细胞与 外界环境之间存在一定的生理屏障，如血- 脑屏障和血-睾屏障，这对维持细胞的特殊 功能具有重要的生理意义。 关键词 组织液 内环境 稳态 血-脑屏障 血-睾屏障 组织液是细胞外液的一种形式，细胞外液还包括血浆、淋巴、脑脊液、关节滑液、眼房水和耳蜗内淋巴等。组织液存在于细胞间隙，由于细胞间隙中含有大量的胶原纤维和透明质酸，因此绝大部分组织液呈胶冻状，不能自由流动。组织液是细胞和血浆之间进行物质交换的重要场所，是细胞与外界环境发生联系的唯一途径。而机体各种调节机制的主要目的，就是保持内环境的相对稳定，这种状态称为稳态。 因此，组织液的成分和容量的变化，都将直接影响细胞的正常形态和功能。 1 组织液的容量 正常成人组织液的容量占体重的15,,25,。不同的组织和器官中组织液的容量不同(骨胳肌:100,200ml/kg;皮肤和肌腱:350,400ml/kg)。不同的个体发育阶段组织液的容量也不同(新生儿:416ml/kg B. W(公斤体重);7,16岁的儿童:199ml/kg B.W);此外，机体的组织液容量还与体内脂肪含量有关。组织液在血浆和细胞内液之间具有一定的容量缓冲能力，这对维持机体体液量的平衡起到了重要的作用。例如，当细胞内液中水分增加时，由于细胞内渗透压的降低，多余的水分将被排出到组织液中。随着组织液渗透压的降低和静水压的升高，毛细血管 动脉端滤过的水分相应减少，而毛细血管静脉端重吸收的水分相应增加。同时，不能被毛细血管重吸收的多余液体，或漏入组织液中的大分子物质如蛋白质，将被毛细淋巴管带走。在一些病理条件下，组织液在细胞间隙中的过多积累将产生水肿，或表现为一些腔隙(如:心包膜、胸膜腔等)充水。在正常情况下，机体中组织液的容量和分布是相对稳定的。 2 组织液的成分 组织液中的各种离子成分与血浆中的基本相同(见表)。由于毛细血管孔的直径一般都小于血浆蛋白分子，因此只有极少的血浆蛋白漏到组织液中。正常情况下，组织胶体渗透压约为0.678kPa(0.3mOsm/L H2O)，相当于血浆胶体渗透压的1/4，一般忽略不计。 2(1 组织液中的主要阳离子 细胞外液中钠占阳离子90,以上，机体中65,的钠分布于细胞外，因此钠是形成细胞外晶体渗透压的主要离子，对维持细胞的正常形态及其功能起了重要的作用。另外，细胞内外的钠离子梯度是可兴奋细胞产生动作电位的离子基础。醛固酮可以刺激结肠钠的吸收，醛固酮和心房利尿钠肽能调节肾脏远曲小管和集合管对钠的重吸收，从而维持内环境中钠的稳态。仅有2,的钾位于细胞外，细胞内外的钾离子梯度是静息电位形成的离子基础。如果细胞外液中钾离子浓度超过正常2mEq/L H2O，将会出现心室震颤、呼吸衰竭、感觉异常等症状，严重的将导致死亡。胰岛素和肾上腺素能促进肝细胞对钾离子的摄取。而血浆渗透压、酸碱平衡、运动、生物节律等因素，主要影响钾的摄取和排泄。例如，酸中毒可使血钾增加。而一天之中，清晨血钾较高，夜晚较低。机体中60,的镁和99,的钙存在于骨骼中，只有1,的镁和低于1,的钙分布于细胞外。镁离子的主要作用是参与细胞内绝 大多数酶的活化。钙离子是完成肌肉收缩、心肌兴奋、递质释放、细胞分泌和血液凝固等生理过程所必需的离子。反应钙离子的这些生理功能的一个重要标志，就是细胞质中钙离子浓度的增加。增加胞质钙的途径有2个:其一是胞内钙库的释放;其二是胞外钙的内流。钙和镁在血浆中主要以3种方式存在:自由离子、盐类化合物与血浆蛋白结合。骨骼、消化道和肾脏是调节钙、镁稳态的主要器官。甲状旁腺激素(PTH)、维生素D和降钙素是调节钙、镁稳态的主要激素。细胞外钙、镁浓度的可调节范围很窄。例如，当血钙水平超过5.1mEq/L时，出现明显的高钙血症，表现为高血压、多尿和便秘等综合症状;当血钙水平低于4.5mEq/L时，出现明显的低钙血症，表现为抽筋或心律不齐。当血镁水平超过2.5mEq/L时，可能出现急、慢性肾衰竭;低于1.5mEq/L时，主要表现为胃肠道和肾脏的损伤。 2(2 组织液中主要的阴离子 氯离子是最重要的细胞外阴离子，机体中约70,的氯存在于细胞外液。磷是机体内含量最丰富的阴离子，成年男子体中磷的总量约为780g/70kg B.W。85,,90,的磷分布于骨骼中，仅1,存在于细胞外。在血浆中，HPO42-和H2PO4-是两种主要的无机磷形式。pH7.4时，HPO42-与H2PO4-的比例为4?1。在形成的磷酸盐中，5,,20,与蛋白结合;5,形成磷酸钙和磷酸镁;75,,90,以离子形式存在。 3 血-脑屏障 由于神经元和突触对细胞外的离子成分非常敏感，因此维持中枢神经系统正常功能的关键，是维持脑组织中离子成分的稳定。脑组织液的成分与脑脊液非常相似，而与血浆相差较大。这是由于存在血-脑屏障。血-脑屏障主要是由无孔毛细血管内皮细胞、基底膜和神经胶质细胞层构成。血管内皮细胞之间具有紧密连接，主要是阻止大分子物质从血液直接进入脑组织，除了一些脂溶性的小分子物质如O2、CO2、类固醇激素等可直接进入脑组织外，神经元活动所必需的葡萄糖、氨基酸和电解质等，只能通过血管内皮细胞膜上的特殊载体系统进行主动转运，同时排出脑内代谢产物。由于血管内皮细胞中含有大量的线粒体和单胺氧化酶，因此具有较高的代谢活性。中枢系统和血液中都含有儿茶酚胺类物质，为了防止外界的儿茶酚胺类物质对中枢神经系统产生影响，血管内皮细胞中的单胺氧化酶可将血液中的儿茶酚胺类物质降解，从而不能进入中枢神经系统和影响其功能。脑脊液中的钾和钙的浓度低于血浆，而镁高于血浆。神经元的静息电位主要决定于细胞膜对钾离子的通透性，细胞外钾离子浓度的微小变化，都有可能导致神经元的超极化或去极化，从而严重改变神经元的兴奋特性和突触传递功能。因此维持脑组织中钾离子浓度的稳态，使之不受血浆钾离子浓度波动的影响具有重要的生理意义。在这方面，神经胶质细胞起了关键性的作用。哺乳动物的神经胶质细胞对钾离子的通透性明显高于其他离子，其静息电位为-90mV典型神经元的静息电位为-70,-60mV，因此，胶质细胞可以通过加速钾离子的 内流或外流，缓解由于神经元快速、重复性活动所造成的细胞外局部钾离子浓度的升高或降低。同时，由于胶质细胞之间存在缝隙连接，离子可以在胶质细胞间自由运动，从而提高了缓冲能力。根据测量和计算结果显示，当细胞外钾离子浓度从0.3mEq/L到30mEq/L之间变化时，胶质细胞的膜电位也随之发生了相应的变化。正常情况下，绝大多数药物能影响其他组织和器官，但不能影响脑组织。在脑缺血、低氧、急性高血压和脑中风等情况下，血-脑屏障将被破坏。 4 血-睾屏障 另一个对内环境有特殊要求的细胞是生精细胞。在精子发生过程中，一个精原细胞到初级精母细胞到次级精母细胞到精子细胞，最后形成精子，需要经历一次有丝分裂和一次减数分裂。因此，任何影响DNA的复制、蛋白质的表达、细胞分裂和分化等过程的因素，都将改变或抑制精子的发生过程。曲细精管中的支持细胞彼此之间形成的紧密连接，将曲细精管的外环境与其内环境分隔开来，称为血-睾屏障。与血-脑屏障相似，除了脂溶性的小分子物质可以自由通过，几乎所有的水溶性物质不能自由通过血-睾屏障。另外，各种生精细胞被支持细胞形成的小室所包容，支持细胞为生精细胞的发育提供了合适的微环境。在曲细精管腔内以及包容生精细胞的小室中，充满了高浓度的钾离子、碳酸盐、谷氨酸、天冬氨酸、肌醇、雄激素和雌激素等，以及低浓度的葡萄糖和蛋白质，同时支持细胞还分泌多种生物活性物质，如抑素、雄激素结合蛋白、转铁蛋白和纤维蛋白溶解酶原激活剂等，这些物质为生精细胞提供了营养，还对各种发育阶段的生精细胞起调节作用。血-睾屏障的形成是伴随着青春期的到来而完成的。若在血-睾屏障形成之前生精过程已经发生，则与生精有关的多种抗原将进入血液循环并产生抗体，而这些抗体将对自身精子产生排异反应，最终导致男性不孕。因此，血-睾屏障既保障了生精过程的顺利进行，也防止了自身免疫反应对精子的排斥。