Cân bằng thẩm thấu được duy trì giữa dịch nội và ngoại bào

Nhiều yếu tố có thể gây ra sự thay đổi đáng kể dịch nội bào và ngoại bào như sự hấp thu quá mức, chức năng giữ nước của thận, hay mất dịch qua đường tiêu hóa, mồ hôi hay qua thận.

Có 2 nguyên tắc cần nhớ là:

1. Nước di chuyển rất nhanh qua màng tế bào do đó nồng độ thẩm thấu trong và ngoài tế bào luôn bằng nhau.

2. Màng tế bào hầu như không thấm với các chất tân nên số lượng các chất tan trong và ngoài tế bào luôn hằng định.

Ảnh hưởng của muối tan tới dịch ngoại bào. Nếu dung dịch muối đẳng trương được đưa vào ngoại bào thì nồng độ thẩm thấu sẽ không đổi, chỉ có thể tích dịch ngoại bào tăng lên. Nếu đưa vào ngoại bào dịch ưu trương thì nồng độ thẩm thấu ngoại bào sẽ lớn hơn tế bào, nước sẽ từ tế bào ra ngoài. Khi đó thể tích dịch ngoại bào sẽ tăng nhiều hơn lượng dịch đưa vào.

Còn khi đưa vào dịch ngoại bào dung dịch nhược trương, nước sẽ đi vào trong tế bào, khi đó cả dịch ngoại bào và nội bào đều tăng thể tích.

Tính lượng nước di chuyển và nồng độ thẩm thấu sau khi đưa dung dịch muối vào ngoại bào: Giả sử đưa vào trong cơ thể 1 người 70 kg với nồng độ thẩm thấu huyết tương là 280 mOsm/L 2 lít dịch muối NaCl 3%, thì thể tích dịch ngoại bào, nội bào và nồng độ thẩm thấu của chúng sẽ thay đổi như thế nào.

Đầu tiên là tính thể tích, nồng độ và nộng độ thẩm thấu của cơ thể ở trạng thái ban đầu. Do dịch ngoại bào chiếm 20% trọng lượng và dịch nội bào chiếm 40% trọng lượng ta có bảng sau:

Bảng. Điều kiện ban đầu

Bước 1. Điều kiện ban đầu

Tiếp theo ta tính nồng độ thẩm thấu của dung dịch đưa vào. Dung dịch NaCl 3% tức là có 30g NaCl / 1 lít hay 0,5128 mol NaCl. 2 lít dịch sẽ có 1,0256 mol NaCl. Mà 1 mol NaCl tương ứng 2 Osm nồng độ thẩm thấu (do phân tử NaCl có 2 ion) nên nồng độ thẩm thấu của dịch đưa vào là 2051 mOsm

Bước 2, do cơ thể có khoảng 16 L dịch ngoại bào với 3920 mOsm nên khi cho 2051 mOsm vào thì sẽ có 5971 mOsm hay 373 mOsm/L. Khi đó ta có bảng:

Bảng. Hiệu quả tức thì của việc thêm 2 lít natri clorua 3,0%

Bước 2. Hiệu quả tức thì của việc thêm 2 lít natri clorua 3,0%

Bước 2, ta tính nồng độ và thể tích dịch sau khi đạt được cân bằng. Do tổng lượng dịch trong cơ thể lúc này là 44L với 13811 mOsm nên nồng độ thẩm thấu sau khi đạt cân bằng là 313,9 mosm/L. Do chất tan không di chuyển qua màng tế bào nên lượng chất tan trong và ngoài tế bào không đổi. Khi đó thể tích của dịch nội bào =7480 : 313,9 = 24,98 L. Tương tự thể tích dịch ngoại bào là 19,02 L.

Bước 3. Hiệu quả của việc thêm 2 lít natri clorua 3,0% sau khi cân bằng thẩm thấu

Bảng. Hiệu quả của việc thêm 2 lít natri clorua 3,0% sau khi cân bằng thẩm thấu

Từ ví dụ trên ta thấy khi cho 2 L dịch muối ưu trương vào thì thể tích ngoại bào tăng 5L trong khi thể tích dịch nội bào giảm 3L.