التوازن الداخلي وعلم وظائف الأعضاء

التوازن الداخلي (الحالة الثابتة)

علم وظائف الأعضاء هو دراسة الكائنات الحية وكيفية التحكم في بيئاتها الداخلية بغض النظر عما يحدث في البيئة الخارجية.
تُعرف موازنة احتياجات الطاقة لجميع التفاعلات الأيضية في الجسم باسم التوازن الداخلي، والذي يحافظ على ظروف مستقرة نسبيًا داخل البيئة الداخلية بغض النظر عن التغيرات الخارجية أو عوامل الإجهاد.
إذا حدث إجهاد ولم تتمكن الجسم من إعادة تأسيس التوازن الداخلي جديد، فسوف يموت الكائن الحي.
كلود برنارد: تعتبر البيئة المحيطة بالخلايا الفردية مختلفة تمامًا عن البيئة الخارجية، حيث يحافظ التوازن الداخلي على استقرار البيئة الداخلية (milieu interieur ) بشكل نسبي.

سوائل الجسم والحجرات

تُحاط الخلايا بسائل بين الخلايا، وهو سائل انتقالي بين غشاء الخلية (الذي يحتوي على السائل داخل الخلية مثل السيتوبلازم) والبيئة الخارجية.
السائل داخل الخلية (IC) = السائل داخل الخلية؛ يُعرف أيضًا باسم السيتوبلازم.
السائل خارج الخلية (ECF) = السائل خارج الخلايا = سائل بين الخلايا (ISF) وبلازما الدم معًا.

ماء الجسم

الفرد المرجعي القياسي (SRI) = رجل أبيض يبلغ من العمر 21 عامًا ووزنه 70 كجم (~ 150 رطل).
لا تسبب كمية العضلات / العظام فروقًا كبيرة.
تمثل الماء 45-75٪ من كتلة الجسم (60٪ SRI)، مع وجود نسبة مئوية أكبر من الماء في الأفراد الأقل بدانةً.
70-80٪ من كتلة العضلات / الجلد / الأعضاء هي ماء .
25٪ من كتلة العظام هي ماء .
فقط 10٪ من الدهون / الأنسجة الدهنية هي ماء ، وهذا هو السبب في تأثيرها على نسبة الماء في الجسم بمعدلٍ.
يتم حسابها ككسرٍ من كتلة الجسم الخالية من الدهون، ولا تكاد تذكر الفرق بين الأفراد.
مع تقدم العمر، تنخفض نسبة الماء في الجسم مع زيادة الدهون / فقدان كتلة العضلات.
الفرق بين الجنسين: يُعاني النساء من نسبة أقل من الماء في الجسم بسبب ترسبات الدهون في الثديين/ المؤخرة .
وظائفها: الوسط الذي تذوب فيه المذابات وتحدث التفاعلات (مثال: السيتوبلازم).
تنظم درجة حرارة الجسم.
ترطيب الأنسجة (العينين والفم والأنف).
تزييت المفاصل.
حماية الأعضاء والأنسجة.
منع الإمساك.
تخفيف السموم لتسهيل إخراجها عن طريق الكبد / الكلى.

حساب ماء الجسم

تذكر الوحدات: 1 كجم = 1 لتر.
الماء الإجمالي في الجسم (TBW) = السائل داخل الخلية + السائل خارج الخلية.
TBW (L) = (الوزن (كجم) x نسبة الماء في الجسم)
البلازما: السائل داخل الخلية: سوائل أخرى.
بالنسبة لـ SRI الذي يزن 70 كجم ونسبة الماء في جسمه 60٪:
TBW = 42 لتر.
ICF = 28 لتر (2/3 * من TBW).
ECF = 14 لتر (1/3 من TBW).
السائل بين الخلايا = 11 لتر.
البلازما = 3 لتر.

توازن الماء

ستختلف جرعة الدواء الذي يذوب في الماء مع نسبة الماء في الجسم، مع وزن الدواء / وزن الماء في الجسم (ملغم / مل أو ميكروجرام / مل).
حالة ثابتة ديناميكية لماء الجسم (الاستهلاك = الإخراج) للحفاظ على التوازن الداخلي مع تركيزات المذابات طبيعية و حجم / ضغط الدم طبيعي.
الاستهلاك
- سائل فموي (شرب)، تناول فموي (طعام) و الماء الأيضي المُنتَج من التفاعلات الكيميائية (تفاعلات التكثيف).
الإخراج: الجزء الأكبر هو الخسارة غير المحسوسة التي لا تكون على وعي بها، مع وجود خسارة إلزامية قدرها 1.5 لتر / يوم.
- غير المحسوسة / إلزامية (الخسارة اليومية بسبب عمليات): ~ 1 لتر / يوم.
  - الرئتين (التنفس بخار الماء).
  - الجلد (التبخر).
- محسوسة / اختيارية (على وعي بها، متغيرة بسبب الأنشطة و الاستهلاك): ~ 0.5 لتر / يوم.
  - الكلى (البول): إلزامية و اختيارية.
  - البراز (البراز).
  - التعرق (لا يُعْتَبَر إلزاميًا أو اختياريًا).
- التعرق غير المحسوس: مستمر، إلزامي، على سطح الجلد بأكمله، تبخر سلبي لماء نقي بسبب درجة الحرارة والرطوبة النسبية.
- التعرق: فقط عند الحاجة، اختياري، إفراز نشط لحلول الإلكتروليت للتبريد الجسم عند الطقس الحار / أثناء العمل بنشاط.

دوران طبيعي

البالغون: 3-4٪ من الوزن الإجمالي لجسمهم لكل 24 ساعة.
الأطفال الرضع: ~10٪ من الوزن الإجمالي لجسمهم لكل 24 ساعة.
- زيادة نسبة مساحة السطح إلى الحجم تُزيد من التبخر عبر الجلد.
- الكلى غير متطورة لا تمتص الماء كثيرًا (إفراز أكبر في البول).
- يُعطى الأطفال الرضع الإلكتروليتات/ التركيبة/ الحليب بدلاً من الماء.