الكهارل و المحتويات الأخرى لسوائل الجسم

• إذ تعد بروتينات المصورة الدموية جزيئات ذات شحنة كهربائية سلبية, و هي غير قادرة على النفوذ عبر جدر الأوعية الدموية الشعرية لذا فهي تجذب إليها الهوابط النفوذة Cations أي الشوارد التي تحمل شحنة كهربائية موجبة (Ca++,K+,H+,Na+) وهذه العملية تسبب حدوث اختلافاً في تركيز كل من الهوابط و الصواعد (Anions) على طرفي جدر الأوعية الدموية فلقد وجد أن نسبة تركيز الهوابط في المصورة الدموية هي 1.05, بينما تبلغ هذه النسبة في حال الصواعد حوالي 0.95.


• ولدى مقارنة محتويات السائل الخلالي مع محتويات السائل داخل الخلايا تبين لدينا وجود فروق جوهرية (الجدول رقم ) , فالشوارد ذات التركيز الأعلى ضمن سوائل الحيز الخلالي هي شوارد الصوديوم و الكلور و البيكربونات , بينما تمثل شوارد البوتاسيوم و المغنيزيوم الشوارد الأكثر تركيزاً داخل خلايا الجسم. وبسبب وجود الهوابط داخل الخلايا فإنها تعدل وجود البروتينات الخلوية التي تحمل شحنة سالبة بالإضافة إلى وجود صواعد معينة مثل (SO4--,H2PO4-,HPO4--) و يعود وجود الاختلاف في محتوى كل من السائل داخل الخلايا و السائل خارج الخلايا من الكهارل المختلفة إلى عدة عوامل منها :


; 1- توازن جبس – دومان: يحتوي السائل داخل الخلايا على صواعد عضوية (Organic Anions) تحمل شحنة سالبة شبيهة ببروتينات المصورة و هي بالتالي تجذب الهوابط النفوذة مثل (K+) إلى داخل الخلايا فيزداد تركيزها في الحيز داخل الخلايا.


; 2- الانتقال الفعال لبعض الشوارد المعدنية عبر الغشاء الخلوي و خاصة الانتقال الفعال لشوارد الصوديوم و البوتاسيوم الذي يشكل العامل الأقوى أهمية في تكريس اختلاف تركيز الشوارد على جانبي الخلية.


• و تتمتع الخلية الحية بآليات خاصة تساهم في نقل شوارد الصوديوم


• 3- في أغلب الأحيان يحدث انتشار الصواعد (Anions) النفوذة تلقائياً إلى داخل الحيز خارج الخلايا و يتم تراكمها في هذا الحيز بسبب زيادة تركيز الصواعد العضوية (Organic Anions) غير النفوذة في الحيز داخل الخلايا.


• 4- تميل بعض الهوابط مثل شوارد الكالسيوم (Ca++) للاتحاد بالسكريات للخلايا في حين يميل بعضها الآخر مثل (Mg++) إلى الإتحاد بالبروتينات الموجودة داخل الخلية و ينتج من خلال ذلك زيادة في تركيز الكالسيوم خارج الخلايا في حين يزداد تركيز المغنيزيوم داخلها.


— الكهارل المتناولة :تعد الكهارل ذات أهمية كبيرة للوظائف الحيوية, تلك التي تحرر شوارد الصوديوم, البوتاسيوم, الكالسيوم, المغنيزيوم, الكلور, السلفات, الفسفات والبيكربونات.ويصل الإنسان على هذه المواد بشكل أولي من المواد الغذائية لكن ويمكن أيضاً من ماء الشرب والسوائل الأخرى. بالإضافة إلى ذلك فإن بعض الكهارل توجد كمنتجات من تفاعلات إستقلابية متنوعة.


تنظيم تناول الكهارل:


— يحصل الشخص بشكل طبيعي على الكهارل الكافية إستجابة للجوع والعطش. فعندما يكون هناك لدى الشخص نقص كهرل شديد فإن الشخص يمكن أن يعاني من التوق إلى الملح ( يعني رغبة قوية لتناول أطعمة مالحة).


— حصيل الكهارل المطروح :


— يمكن أن تفقد بعض الكهارل عن طريق التعرق Perspiration ولإن الكميات المفقودة بهذه الطريقة ستكون مختلفة حسب كمية العرق المطروحة . ويحدث فقدان كميات كبيرة من الكهارل في الأيام الحارة وأثناء التمارين الشاقة. ويتم فقدان كميات متنوعة من الكهارل أيضاً مع الغائط . ويعد حصيل الكهارل الكبير المطروح عبر البول كنتيجة لوظائف الكلية .


تنظيم توازن الكهارل :


— تعد تراكيز شوارد الشحنات الإيجابية مثل Na+, K+, Ca++ لها أهمية خصوصية, بحيث تكون المستويات المحددة من هذه الشوارد ضرورية من أجل توصيل Conduction الدفعات العصبية وتقلص الألياف العضلية ومن أجل المحافظة أو استمرارية النفوذية الطبيعية لأغشية الخلية.


— تقدر شوارد الصوديوم بحوالي90% من الشوارد ذات الشحنات الإيجابية في السائل خارج الخلوي. وتتضمن الآلية الأولية لتنظيم هذه الشوارد الكليتين وهرمون الدوستيرون المفرز من قشرة الكظر . ويسبب وجودها إرتفاع في إعادة امتصاص الصوديوم من الطرف الصاعد لعروة هنلي والأنبوب الملفوف القاصي والقناة الجامعة للأنبوب الكلوي. وتعد من وظائف هرمون الدوستيرون تنظيم البوتاسيوم أيضاً. وفي الحقيقة إن أهم منبه للإفرازSecretion هو ارتفاع تركيز البوتاسيوم الذي يبدو أنه يتبه خلايا قشرة الكظر مباشرةً . ويعزز هذا الهرمون إعادة ا متصاص الصوديوم و بالوقت نفسه إفراز البوتاسيوم .

— تنظم تراكيز شوارد الكالسيوم ( Ca++ ) في السائل خارج الخلايا بشكل أساسي عن طريق الغدد جنيب الدرق . وعندما ينخفض تركيز الكالسيوم عن الحد الطبيعي تتنبه هذه الغدد مباشرةً وتفرز هرمون جنيب الدرق استجابة لذلك . يسبب هرمون جنيب الدرق زيادة مستويات الكالسيوم والفسفات في السائل خارج الخلايا . ويتحكم بتراكيز الشوارد السلبية بشكل ثانوي من خلال الآليات المنظمة التي تتحكم بشوارد الشحنات الموجبة . وعلى سبيل المثال شاردة الكلور التي تكون غزيرة بشوارد الشحنات السالبة في السائل خارج الخلوي والتي يعاد امتصاصها بآلية النقل المنفعل من الأنبوب الكلوي كنتيجة لإعادة الامتصاص بالنقل الفعّال لشاردة الصوديوم . ولذلك فإن شوارد الكلور تنجذب كهربائياً إلى شوارد الصوديوم الموجبة وترافقهم بإعادة الإمتصاص .


— بعض الشوارد ذات الشحنات السالبة كالفسفات مثلاَ (Po‾4 ) والسلفات ( ) وهما أيضاً بشكل جزئي ينظمان بواسطة آليات النقل الفعّال والتي يكون لديها قدرات نقل محددة . لذا إذا كان تركيز الفسفات خارج الخلوي منخفضاً فإن شوارد الفسفات في الأنابيب الكلوية تُحفظ . ومن ناحية أخرى , عندما تتجاوز البلازا الكلوية العتبة فإن الفسفات الزائد سوف يطرح في البول .


اللاكهارل Non-electrolytes :


— تبلغ اللاكهارل والبروتينات من حيث كتلتها حوالي 90% من المواد الذاتية في المصورة الدموية و60% من المواد الذاتية في سوائل الحيز الخلالي , و97% من المواد الذاتية في الحيز داخل الخلايا . ولكن مشاركة الكهارل في إحداث الضغط التناضحي لسوائل الجسم أكبر من مشاركة اللاكهارل والبروتينات. والسبب في ذلك يعود لصغر حجم الشوارد ولقدرتها الكبيرة على التشرد.


قياس حجم سوائل الجسم :


— يمكن إجراء قياس حجم سوائل الجسم بطرق مباشرة بوزن حيوان التجربة في البدء و تجفيفه (إزالة الماء من أنسجته) و من ثم حساب فرق الوزن. ويتم قياس حجم الدم بالطرق المباشرة عن طريق إدماء حيوان التجربة حتى الموت و قياس حجم الدم النازف . ولكن لا تعطي الطرق المباشرة هذه أرقاماً دقيقة ناهيك عن أنها تتطلب التضحية بالحيوان.


— و تستبدل هذه الطرق باستعمال الطرق غير المباشرة مثل طريقة تمديد المؤشر (الملون)


— ويعد أفضل المؤشرات التي تستعمل عادة لقياس الحجم الكلي لسوائل الجسم نذكر الماء الثقيل Deuterium oxide و الماء المشع أو التريتيوم Tritium Oxide. و يعد الماء الموسوم نظائرياً أفضل لأنه يتوزع بطريقة مطابقة لتوزع الماء في الجسم الحي و يعطينا تقديرات قريبة إلى الدقة.


— و لتقدير حجم السائل الموجود خارج الخلايا يحتاج مؤثراً لا ينفذ عبر جدار الخلية و مثال ذلك نذكر الأنولين , الكبريتات و السكروز (Sucrose) و لكن يعد الأنولين أفضلها.


— و من أجل الحصول على مقدار حجم السائل الموجود داخل الخلايا بشكل مباشر غير ممكن إذ لا بد من تقدير الحجم الكلي لسوائل الجسم و حجم السائل الموجود خارج الخلايا و من ثم إيجاد الفرق بينهما و هو يمثل حجم ماء الحيز داخل الخلايا.


— أما بالنسبة لقياس حجم المصورة الدموية فيتم عن طريق استعمل أصبغة و نظائر مشعة خاصة مثل صبغة إيفان الزرقاء أو النظائر المشعة للفسفور.


العلاقات المتبادلة بين أحواز الجسم :


— يكمن أن ينفذ جزيء الماء بسهولة عبر معظم الأغشية الخلوية و يتحرك الماء من حيز إلى آخر في الجسم أو من منطقة إلى أخرى في نفس الحيز تبعاً لوجود ممال في ضغط الماء السكوني (Hydrostatic pressure) أو ممال الضغط التناضحي .


— وكمثال على حركة الماء و العلاقات التبادلية بين أحواز الجسم نذكر مثالاً على العلاقة التبادلية بين السوائل الموجودة داخل الأوعية الدموية الشعرية و السوائل الموجودة ضمن السائل الخلالي. و يوضح هذا بجلاء العوامل التي تتحكم بتحديد اتجاه حركة الماء و محتوياته من حيز إلى آخر في الجسم.


— التبادل بين المصورة الدموية في الشعيرات الدموية و السائل الخلالي :


— يوجد العديد من العوامل التي تتحكم في عملية التبادل بين السائل الخلالي و المصورة الدموية داخل الشعيرات الدموية نذكر منها :


— 1- الضغط التناضحي Osmotic Pressure داخل الأوعية الدموية :


— و هو الضغط الناجم عن وجود البروتينات غير النفوذة خلال جدر الشعيرات الدموية .و يسبب هذا الضغط سحب السوائل إلى داخل الأوعية الدموية من الفضاواتالخلالية .و هو ثابت تقريباً و يقدر ب 28ملم (زئبقي).


— 2- ضغط الماء السكوني Hydrostatic Pressure:


— و هو الضغط الناجم عن مرور السوائل داخل الوعاء الدموي عبر جدران الوعاء الدموي, وهذا الضغط ينخفض تدريجياً كلما ابتعدنا عن القلب. و تقدر قيمته في الجانبي الشرياني من الأوعية الشعرية بحوالي 35 مم زئبقي . وفي الجانب الوريدي منها حوالي 15 مم زئبقي. و ينشأ عن هذا الضغط دفع السوائل إلى خارج الوعاء الدموي الشعري.


— 3- الضغط التناضحي للسوائل الخلالية :


— و هو ينجم عن وجود كمية قليلة من البروتينات و الشوارد المعدنية ضمن السوائل الخلالية. و هو يسبب سحب سوائل المصورة الدموية إلى داخل السائل الخلالي ,و يقدر هذا الضغط بحوالي 4 مم زئبقي في الناحية الشريانية من الشعيرات الدموية و حوالي 6 مم زئبقي في الناحية الوريدية منها.


— 4- ضغط الماء السكوني للأنسجة الخلالية :


— يبلغ هذا الضغط حوالي 1مم زئبقي و هو يسبب اندفاع السوائل الخلالية إلى داخل الشعيرات الدموية.


— و من خلال دراسة التأثيرات النهائية لهذه الضغوط على الجانب الشرياني من الشعيرات الدموية يلاحظ أن :


— القوى الدافعة إلى خارج الأوعية الشعرية الدموية هي :


— ضغط الماء السكوني في الأوعية الشعرية + الضغط التناضحي للسوائل الخلالية و مجموع هذين الضغطين يساوي 35+4=39 مم زئبقي.


— ب- القوى الجاذبة إلى داخل الأوعية الدموية الشعرية :


— و تشمل الضغط التناضحي للدم داخل الشعيرات الدموية مضافاً إليهضغط الماء السكوني للسوائل الخلالية و مجموع هذين الضغطين يصل إلى 28 +1 = 29 مم زئبقي.


— نجد أن الفرق بين هاتين القوتين (أ , ب) هو 10 مم زئبقي لصالح خروج السوائل من الأوعية الشعرية . ولذلك يرشح قسم من السوائل و الأملاح و بعض البروتينات الصغيرة من الأوعية الشعرية إلى السوائل الخلالية. و تحمل هذه الرشاحة الأوكسجين و المواد الغذائية الضرورية الأخرى اللازمة لحياة الخلايا .و الآلية التي يتم فيها انتقال هذه المواد فهي إما الانتشار Diffusion أو الترشيح Filtration.


— أما على الجانب الوريدي من الشبكة الدموية الشعرية فيمكن تلخيص ما يحدث بالآتي :


— أ- القوى الدافعة للسوائل إلى خارج الوعاء الشعري :


— و هي مجموع كلاً من ضغط الماء السكوني داخل الأوعية الشعرية في هذه النقطة مضافاً إليه الضغط التناضحي للسوائل الخلالية .و يكون مجموع هذين الضغطين هو 15 + 6 = 21 مم زئبقي.


— ب- القوى الجاذبة للسوائل إلى داخل الوعاء الدموي :


— وهي مجموع كلا من الضغط التناضحي داخل الأوعية الدموية وضغط الماء السكوني للسوائل الخلالية و مجموعهما يساوي: 28+1=29مم زئبقي.


— و يكون الفرق بين تأثير هاتين القوتين هو : 29 – 21 =8 مم زئبقي لصالح عودة السوائل الخلالية إلى داخل الأوعية الشعرية.


— و من خلال ذلك يتم طرح ثاني أوكسيد الكربون و فضلات الاستقلاب التي تطرحها الخلايا في السائل الخلايا إلى خارج العضوية عن طريق الدم.


— و من الجدير بالذكر أن كمية السوائل التي تكون قد عبرت الشعيرات الدموية إلى السائل الخلالي تزيد عن كمية السوائل التي تترك الوسط الخلالي لتدخل الدم بحوالي 2 -4 لترات يومياً. و هذه الكمية الزائدة من السوائل تعود إلى الدوران الدموي عبر الأوعية اللمفاوية. و بهذه الطريقة يتم الحفاظ على حجم السائل الخلالي و ضغطه ضمن حدود ثابتة.