CAIRAN INTERSTISIAL: KOMPOSISI DAN FUNGSI - BIOLOGI - 2025

The cairan interstitial adalah zat yang menempati disebut "ruang interstitial", yang tidak lebih dari ruang yang berisi dan mengelilingi sel-sel organisme dan yang mewakili interstitium yang tetap di antara mereka.

Cairan interstitial adalah bagian dari volume yang lebih besar yaitu total body water (ACT): ini mewakili sekitar 60% dari berat badan orang dewasa muda dengan konsistensi normal dan berat 70 kg, yaitu 42 liter, yang didistribusikan dalam 2 kompartemen, satu intraseluler (LIC) dan ekstraseluler lainnya (LEC).

Cairan interstisial dan cairan intraseluler (Sumber: Posible2006 via Wikimedia Commons)

Cairan intraseluler menempati 2 pertiga (28 liter) dari total air tubuh, yaitu 40% dari berat badan; sedangkan cairan ekstraseluler adalah satu bagian (14 liter) dari total air tubuh atau, yang sama, 20% dari berat badan.

Cairan ekstraseluler dianggap, pada gilirannya, dibagi menjadi dua kompartemen, salah satunya adalah ruang interstisial, yang berisi 75% cairan ekstraseluler atau 15% dari berat badan, yaitu sekitar 10,5 liter; Sedangkan sisanya (25%) adalah plasma darah (3,5 liter) yang terkurung dalam ruang intravaskuler.

Komposisi cairan interstisial

Ketika berbicara tentang komposisi fluida interstisial, jelas bahwa komponen utamanya adalah air, yang menempati hampir semua volume ruang ini dan di mana partikel-partikel yang berbeda sifatnya larut, tetapi terutama ion-ion, seperti yang akan dijelaskan nanti.

Volume cairan interstisial

Air tubuh total didistribusikan di kompartemen intra dan ekstraseluler, dan yang terakhir, pada gilirannya, dibagi lagi menjadi cairan interstitial dan volume plasma. Nilai yang diberikan untuk setiap kompartemen diperoleh secara eksperimental dengan melakukan pengukuran dan memperkirakan volume ini.

Pengukuran kompartemen dapat dilakukan dengan menggunakan metode pengenceran, di mana jumlah atau massa tertentu (m) zat "X" diberikan yang bercampur secara seragam dan eksklusif dengan cairan yang akan diukur; sampel kemudian diambil dan konsentrasi "X" diukur.

Dari sudut pandang air, kompartemen cairan yang berbeda, meskipun dipisahkan oleh membran, dapat dikomunikasikan secara bebas satu sama lain. Itulah mengapa pemberian zat dilakukan secara intravena, dan sampel yang akan dianalisis dapat diambil dari plasma.

Volume distribusi dihitung dengan membagi jumlah "X" yang diberikan dengan konsentrasi "X" dalam sampel (V = mX / CX). Zat yang didistribusikan dalam air total tubuh, dalam cairan ekstraseluler (inulin, manitol, sukrosa) atau dalam plasma (Evans blue atau albumin radioaktif) dapat digunakan.

Perkiraan distribusi cairan tubuh (Sumber: OpenStax College via Wikimedia Commons)

Tidak ada zat yang didistribusikan secara eksklusif dalam cairan intraseluler atau interstisial, sehingga volume kompartemen ini harus dihitung berdasarkan yang lain. Volume cairan intraseluler adalah total air tubuh dikurangi volume cairan ekstraseluler; sedangkan volume cairan interstisial adalah cairan ekstraseluler yang dikurangi dari volume plasma.

Jika dalam pria 70 kg volume cairan ekstraseluler adalah 14 liter dan cairan plasma 3,5 liter, volume interstisial akan menjadi sekitar 10,5 liter. Hal ini sesuai dengan yang telah dinyatakan bahwa volume ruang interstisial adalah 15% dari total berat badan atau 75% volume cairan ekstraseluler.

Komposisi partikulat cairan interstisial

Cairan interstitial adalah kompartemen yang dapat dianggap sebagai fase cairan kontinu, terletak di antara dua kompartemen lain yaitu plasma, yang dipisahkan oleh endotel kapiler, dan cairan intraseluler tempat membran sel luar memisahkannya. .

Cairan interstisial, seperti cairan tubuh lainnya, memiliki komposisi zat terlarut yang sangat beragam, di antaranya elektrolit memperoleh kepentingan kuantitatif dan fungsional, karena paling melimpah dan menentukan distribusi cairan di antara kompartemen ini.

Dari sudut pandang elektrolitik, komposisi cairan interstisial sangat mirip dengan plasma, yang bahkan merupakan fase kontinu; tetapi ini menunjukkan perbedaan yang signifikan dengan cairan intraseluler, yang bahkan mungkin berbeda untuk jaringan berbeda yang terdiri dari sel yang berbeda.

Kation yang ada dalam cairan interstisial dan konsentrasinya, dalam meq / liter air, adalah:

- Sodium (Na +): 145

- Kalium (K +): 4.1

- Kalsium (Ca ++): 2.4

- Magnesium (Mg ++): 1

Totalnya menjadi 152,5 meq / liter. Adapun anionnya adalah:

- Klorin (Cl-): 117

- Bikarbonat (HCO3-): 27.1

- Protein: <0.1

- Lainnya: 8.4

Untuk total 152,5 meq / liter, konsentrasi yang sama dengan kation, sehingga fluida interstisial adalah elektroneutral. Plasma juga merupakan cairan elektro-netral, tetapi memiliki konsentrasi ionik yang agak berbeda, yaitu:

Kation (yang jika digabungkan berjumlah 161,1 meq / liter):

- Sodium (Na +): 153

- Kalium (K +): 4.3

- Clacio (Ca ++): 2.7

- Magnesium (Mg ++): 1.1

Anion (yang bersama-sama berjumlah 161,1 meq / liter)

- Klorin (Cl-): 112

- Bikarbonat (HCO3-): 25.8

- Protein: 15.1

- Lainnya: 8.2

Perbedaan antara cairan interstitial dan plasma

Perbedaan besar antara plasma dan cairan interstitial diberikan oleh protein plasma, yang tidak dapat melewati membran endotel dan oleh karena itu tidak dapat berdifusi, sehingga menciptakan suatu kondisi, bersama dengan permeabilitas endotel terhadap ion kecil, untuk keseimbangan Gibbs -Donnan.

Dalam kesetimbangan ini, anion protein yang tidak dapat berdifusi mengubah sedikit difusi, menyebabkan kation kecil tertahan dalam plasma dan memiliki konsentrasi yang lebih tinggi di sana, sedangkan anion ditolak menuju interstitium, di mana konsentrasinya sedikit lebih tinggi.

Hasil lain dari interaksi ini adalah fakta bahwa konsentrasi total elektrolit, baik anion maupun kation, lebih tinggi pada sisi di mana ditemukan anion non-difusi, dalam hal ini plasma, dan lebih rendah pada cairan interstisial.

Penting untuk disoroti di sini, untuk tujuan perbandingan, komposisi ionik cairan intraseluler (ICF), yang memasukkan kalium sebagai kation terpenting (159 meq / l air), diikuti oleh magnesium (40 meq / l), natrium (10 meq / l) dan kalsium (<1 meq / l), dengan total 209 meq / l

Di antara anion, protein mewakili sekitar 45 meq / l dan anion organik atau anorganik lainnya sekitar 154 meq / l; bersama-sama dengan klorin (3 meq / l) dan bikarbonat (7 meq / l), dijumlahkan menjadi total 209 meq / l.

Fungsi cairan interstisial

Habitat sel

Cairan interstisial mewakili apa yang juga dikenal sebagai lingkungan internal, yaitu seperti "habitat" dari sel yang menyediakan elemen yang diperlukan untuk kelangsungan hidupnya, juga berfungsi sebagai wadah untuk produk limbah akhir metabolisme. seluler.

Pertukaran bahan

Fungsi-fungsi tersebut dapat terpenuhi karena adanya sistem komunikasi dan pertukaran antara plasma dan cairan interstisial serta antara cairan interstisial dan cairan intraseluler. Cairan interstisial dengan demikian berfungsi, dalam pengertian ini, sebagai semacam antarmuka pertukaran antara plasma dan sel.

Segala sesuatu yang mencapai sel melakukannya langsung dari cairan interstisial, yang kemudian menerimanya dari plasma darah. Segala sesuatu yang meninggalkan sel dituangkan ke dalam cairan ini, yang kemudian ditransfer ke plasma darah sehingga dapat dibawa ke tempat di mana ia harus diolah, digunakan dan / atau dihilangkan dari tubuh.

Pertahankan osmolalitas dan rangsangan jaringan

Mempertahankan keteguhan volume dan komposisi osmolar dari interstitium sangat menentukan untuk kekekalan volume sel dan osmolalitas. Oleh karena itu, pada manusia misalnya, terdapat beberapa mekanisme pengaturan fisiologis yang dimaksudkan untuk memenuhi tujuan tersebut.

Konsentrasi beberapa elektrolit dalam cairan interstisial, selain berkontribusi pada keseimbangan osmolar, juga memiliki, bersama dengan faktor-faktor lain, peran yang sangat penting dalam beberapa fungsi yang berkaitan dengan rangsangan beberapa jaringan seperti saraf, otot, dan kelenjar.

Nilai konsentrasi kalium interstisial, misalnya, bersama dengan tingkat permeabilitas sel terhadapnya, menentukan nilai yang disebut "potensial istirahat seluler", yang merupakan derajat polaritas tertentu yang ada di seluruh membran dan yang membuat sel sekitar -90 mV lebih negatif di dalam.

Konsentrasi natrium yang tinggi di interstitium, bersama dengan negativitas internal sel, menentukan bahwa ketika permeabilitas membran terhadap ion ini meningkat, selama keadaan tereksitasi, sel mendepolarisasi dan menghasilkan potensial aksi yang memicu fenomena. seperti kontraksi otot, pelepasan neurotransmitter, atau sekresi hormon.

Referensi

1. Ganong WF: Prinsip Umum & Produksi Energi dalam Fisiologi Medis, dalam: Review of Medical Physiology, edisi ke-25. New York, McGraw-Hill Education, 2016.
2. Guyton AC, Hall JE: Organisasi Fungsional Tubuh Manusia dan Pengendalian "Lingkungan Internal", dalam: Buku Teks Fisiologi Medis, edisi ke-13, AC Guyton, JE Hall (eds). Philadelphia, Elsevier Inc., 2016.
3. Oberleithner, H: Salz- und Wasser Haushalt, dalam: Physiologie, edisi ke-6; R Klinke et al (eds). Stuttgart, Georg Thieme Verlag, 2010.
4. Persson PB: Wasser und Elektrolythaushalt, dalam: Physiologie des Menschen mit Pathophysiologie, edisi ke-31, RF Schmidt dkk (eds). Heidelberg, Springer Medizin Verlag, 2010.
5. Widmaier EP, Raph H dan Strang KT: Homeostasis: Kerangka Fisiologi Manusia, dalam: Vander's Human Physiology: The Mechanisms of Body Function, edisi ke-13; EP Windmaier et al (eds). New York, McGraw-Hill, 2014.