بخش اول فصل دوم
آب و الکترولیت ها
آب:
توزیع آب در بدن.
تعادل آب بدن.
کم آبی.
تطابق با کاهش آب.
الکترولیت ها:
سدیم.
پتاسیم
کلرید و بیکربنات
.
فعالیت عادی و طبیعی بافتها و تکامل اشکال عالی جانداران زنده و ابسته به نگهداری و کنترل محتوای مایعات بدن می باشد که تمامی یاخته های بافتی با آن شسته می شوند. کلود برنارد بیش از 100 سال پیش به این نکته اشاره نمود که این مایع برون یاخته ای محیط داخلی را تشکیل می دهد و اخیرا" در قرن جاری نیز کانن عبارت هم ایستایی را برای بیان موجودیت و پایداری در این محیط مطرح نمود.
آب:
کلیه اشکال حیات بطور نزدیکی در ارتباط با آب هستند. اغلب یونها و مولکولهائی که سازنده عناصر حیاتی هستند دارای ارتباط شیمیائی و فیزیکی می باشند وتعداد ترکیبات شیمیائی که می توانند بصورت محلولهای آبکی در آیند بسیار زیاد هستند. آب نه تنها بعنوان ساختاری که تمامی روندهای حیاتی در آن محقق می شوند عمل می نماید بلکه همچنین نقش مهمی را در این روندها ایفا می کند.
چگونگی توزیع آب دربدن:
آب کلی بدن و مخاذن آبی:
محتوای آب کلی(تام) بدن در میان انواع گونه ها ، جنسها ، سنین ، حالات تغذیه ای و دیگر موارد بطور قابل توجهی متفاوت می باشد. عموما" در جانداران غیر علف خوار لاغر و بالغ کل آب بدن در حدود 70 درصد از وزن بدن را تشکیل می دهد. در حیوانات نوزاد این محتوای آبی بدن بالاتر بوده ، در ابتدا به سرعت کم شده و سپس این کاهش روند کند و آرامی را طی می نماید.(تصویر 1-2)
تصویر 1-2 : رابطه میان محتوای آب بدن و سن در گاو.
بافت چربی از این قانون مثتثنی بوده(10 درصد یاکمتر) از این رو کل محتوای آبی بافت چربی دام کمتراز انواع لاغرتر خواهد بود. در گاوهای خیلی لاغر در حدود 70 درصد از وزن بدن را آب تشکیل می دهد ، در حالی که در دامهای چاق و پر چرب کل محتوای آبی بدن تنها چیزی در حدود 40 درصد می باشد.
آب موجود در داخل یاخته ها را مایع درون یاخته ای می نامند و کلیه مایعات موجود در خارج یاخته را هم آب برون یاخته ای می گویند(ECF).
متعاقبا" آب برون یاخته ای توسط دیواره های سیستم عروقی به مایع بینابینی و پلاسما تقسیم می گردد. بطور تقریبی در حیوانات لاغر میزان آبی معادل 50 درصد از وزن بدن در داخل یاخته ها ، 15 درصد در فضای بینابینی و 5 درصد در پلاسمای خون قرار دارد. آب موجود در لوله گوارشی اگر چه تاکیدا" بعنوان آب بیرون از بدن در نظر گرفته می شود ولی بطور معمول همچون آب برون یاخته ای ارزیابی می گردد. همچنین مایع مغزی نخائی ، مایعات مشروب کننده چشم ، مایعات سینوویال ، ادرار و صفرا نیز از تقسیمات آب برون یاخته ای بشمار می روند بطوری که ممکن است شاخص های ویژه ای را نداشته باشند.این مایعات که گاهی ممکن است آنها را جدای ازبدنه اصلی آب برون یاخته ای در نظر گرفت-همانند آب لوله گوارشی- تحت عنوان مایعات یاخته گذر نامیده می شوند.
بایستی توجه داشت که اصطلاح آب و مایع تقریبا" و نه بطور کامل قابل تبدیل می باشند. مایعی همچون پلاسمای خون شامل محلول های متعددی می باشد و حجم واقعی آب پلاسما به اندازه مختصری کمتر از حجم کلی پلاسمای بدن است. در غالب روش های اندازه گیری کل فضای اشغال شده توسط خون ، پلاسما یا مایع برون یاخته ای ، شامل موادحل شونده ، اندازه گیری می شود؛ بنا براین چنین حجم های را اصطلاحاً حجم های مایع می نامند.اگر اندازه گیری کل آب بدن با استفاده از آب سنگین ، آب رادیوآکتیودار یا از دست دادن آب باشد، تخمینی از حجم آبی را ارائه خواهد نمود.
حرکت وجریان آب بین مخاذن آبی بدن:
مولکول های آب قادرند به سرعت در غالب غشا های یاخته ای نفوذ نمایند. اگر یک فشار ایستمان آب(همسنگ آب) یا اسمزی میان دو مخزن آبی بدن وجود داشته باشد انتقال آب انجام خواهد شد.اگر فشار هم سنگ آب بطور محسوسی حضور نداشته باشد در نتیجه حرکت آب در سمتی خواهدبود که سبب متعادل سازی فشار اسمزی هر دو مخزن گردد.پاسخ های فرضی به تزریق داخل وریدی آب در شکل 2-2 نشان داده شده.
شکل الف
شکل ب
شکل س
شکل د
تصویر 2-2 : جابجائی فرضی آب در میان مخاذن آبی بدن در نتیجه تزریق داخل وریدی 500 میلی لیتر آب در یک سک 20 گیلو گرمی. ارتفاع مخاذن نشانگر غلظت اسمزی بر حسب میلی اسمول در لیتر بوده و پهنای مخاذن بیانگر غلظت اسمزی بر حسب لیتر می باشد.غلظت اسمزی اولیه در تمامی مخاذن یکسان می باشد(الف)، اما بدنبال تزریق آب یک کاهش سریع در رقت اسمزی پلاسما بوجود می آید(ب).گسترش افت رقت در پلاسما در صورتی بوجود میآید که توزیع آب تزریق شده آنی بوده و محدود به پلاسما باشد.در واقع شیب اسمزی میان پلاسما و مایع بینابینی ، بعلاوه افزایش خون بخاطر افزایش حجم مایع موجب خروج آب از سامانه عروقی می شود، حتی اگر تریق همچنان ادامه داشته باشد. این امر سبب ممانعت از رقیق تر شدن پلاسما می شود.(پ) و غلظت اسمزی مدت کوتاهی پس از تجویز ، بطور تقریبا" در قسمت نشان داده شده(س) البته به محض اینکه اسمزی مایع بینابینی شروع به کاهش نمود ،آب به داخل یاخته های حرکت می نماید. در عرض چند دقیقه تعادل اسمزی اعمال شده برای همه مخازن آبی بدن از نو تدوین شده و اندکی از حد قبلی پائین تر خواهد بود(د).
اگر به هر عنوان مقادیر زیادی آب به مایع برون یاخته ای (ECF) افزوده شود حرکت آب به سمت داخل یاخته ممکن است موجب قطع فعالیت عادی سوخت و سازی یاخته و حتی موجب مرگ آن شود.به این حالت پر آبی اصطلاحا" مسمومیت آبی می گویند.
انتقال و تبادل آب مشابه آنچه که در بالا به آن اشاره گردید ، پس از افزودن هر محلول کم کششی ازکلرور سدیم به مایع خارج یاخته ای بوجود می آید.
اگر یک محلول هم کشش کلرور سدیم تزریق گردد انتشار آن از مخاذن برون یاخته ای بطور یکنواخت صورت می گیرد ، اما اثر ناچیزی بر روی مایع درون یاخته ای دارد. اگر یک محلول پر کشش از کلرور سدیم بصورت داخل وریدی تجویز گردد جابجائی آب به سمت پلاسما آغاز خواهد شد. در هر حال چون مویرگ ها نسبت به آب و الکترولیتها تراوا هستند ،همچنان که ماده حل شونده و حلال از مخاذن برون یاخته ای انتشار حاصل می کنند، شیب اسمزی محو می گردد. به هر حال غشاء یاخته ای بر خلاف دیواره مویرگی اجازه عبور به یون سدیم را نمی دهد ، بنابر این افزایش فشار اسمزی (غلظت اسمزی) مایع برون یاخته ای سب کم آبی یاخته ای می شود.
اندازه گیری حجم مایعات بدن :
حجم کلی آب بدن را می توان بطور مستقیم با خشک کردن تمام بدن یک دام و اندازه گیری میزان وزن از دست رفته محاسبه نمود. حجم خون را بواسطه اندازه گیری میزان خون خارج شده از سامانه گردش خون می توان بطور مسقیم اما نادرست تخمین زد. در هر حال روش های فوق ساده نبوده و مستلزم از بین رفتن حیوان می باشد.بعوض این شگردها شیوه دیگری که عموما" برای اندازه گیری حجم مایعاتی از این قبیل و سایر مایعات کاربرد دارد ، استفاده از روش رقیق سازی است . ترکیبی (به حجم مایع مورد نظر) تزریق می گردد که در حجم های مورد سوال پخش می شود. ترکیب فوق بایستی به آن حجم مایع خاص محدود باشد. پس از اینکه ترکیب یاده شده بطور کامل پخش گردید ، نمونه ای از مایع اخذ گردیده و غلظت ترکیب اندازه گیری می شود. حجم مایع مورد سوال برابر خواهد بود با حاصل تقسیم وزن ترکیب تجویز شده بر غلظت آن پس از پخش کامل در حجم مورد نظر. متاسفانه این امکان وجود دارد که ترکیب تجویزه شده طی توزیع در مخاذن مایع بدن از مسیر خارج شده و یا تحت روند های سوخت و ساز بدن قرار گیرد ، بنابر این بایستی یک ضریب تصحیح را در مورد این میزان کاهش در طی روند توزیع اعمل نمود.مشکل دیگر دراین شیوه این است که به سختی می توان ماده ای یافت که تنها در مخاذن مایع مورد سوال پخش شوند. با یک مثال ، اندازه گیری حجم مایع بدن توسط روش رقیق سازی روشن می شود . یک نمایش قیاسی(نموداری) از اجرای شیوه فوق برای تعین حجم پلاسما در تصویر الف-3-2 نشان داده شده است.به موازات آن یک طرح لگاریتمی از داده های حاصل از دام در طی گذشت زمان ارائه گردیده(شکل ب3-2). شیوه اندازه گیری فوق در یک گاو غیر آبستن غیر شیر وار با استفاده از رنگ آبی اوانس اجرای شده است .رنگ فوق پس از تزریق به سرعت با پروتئین های پلاسما پیوند می یابد.در نتیجه توزیع آن در بدن مشابه توزیع پروتئین های پلاسما خواهد بود که محدود به حجم پلاسما می باش
