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Líquido extracelular

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A água corporal total em mamíferos está distribuída entre o compartimento intracelular e o compartimento extracelular, que, por sua vez, se subdivide em fluido intersticial e outros componentes menores, como plasma sanguíneo, líquido cefalorraquidiano e linfa.

O líquido extracelular (LEC), ou fluido extracelular ocasionalmente chamado de meio extracelular, material extracelular ou espaço extracelular é todo líquido corporal que se encontra no exterior das células, mas que faz parte do metabolismo de um organismo pluricelular. Compreende todos os fluidos corporais que estão fora das células. Um termo semelhante é o volume de fluido extracelular (VCE). A água corporal total nos humanos constitui entre 45 e 75% do peso corporal total. Aproximadamente dois terços desta água é fluido intracelular localizado no interior das células, e o terço restante é líquido extracelular.[1] O principal componente do fluido extracelular é o fluido intersticial que banha as células.

O fluido extracelular é o meio interno de todos os animais pluricelulares e, nos animais com sistema circulatório sanguíneo, uma proporção deste fluido é plasma sanguíneo.[2] O plasma e o líquido intersticial são os dois compartimentos que constituem pelo menos 97% do LCR. A linfa constitui uma pequena percentagem deste fluido.[3] A pequena proporção restante do LCR inclui fluído transcelular (aproximadamente 2,5%, que inclui fluído cefalorraquidiano e fluído ocular, fluído sinovial, endolinfa, perilinfa] fluídos). O LCR pode também ser considerado composto por dois componentes: plasma e linfa (em conjunto) como sistema de transporte, e fluido intersticial para a troca de água e solutos com as células.[4]

O fluido extracelular, especialmente o fluido intersticial, constitui o ambiente interno que banha todas as células do organismo. A composição do LEC é, portanto, essencial para o normal funcionamento das células e é mantida por diversos mecanismos de homeostáticos que envolvem feedback negativo. A homeostasia regula, entre outras coisas, o pH e as concentrações de sódio, potássio e cálcio no LEC. O volume de fluido corporal, os níveis de glicemia, oxigénio e dióxido de carbono são também rigorosamente mantidos por mecanismos homeostáticos.

O volume de líquido extracelular num homem adulto jovem com 70 kg é de 20% do peso corporal, cerca de 14 litros, dos quais 11 são líquido intersticial e quase todo o restante plasma.[5]

Componentes

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O principal componente do líquido extracelular é o líquido intersticial que envolve as células do organismo. O outro componente principal do LEC é o fluido intravascular do sistema circulatório, denominado plasma sanguíneo. O líquido intersticial e o plasma constituem 97% do LEC, sendo que a linfa contribui apenas com uma pequena percentagem. O restante LEC é líquido transcelular. Estes constituintes são frequentemente chamados de compartimentos de fluidos.

Fluido intersticial

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Fluido intersticial ou líquido intersticial é o fluido corporal que se encontra entre as veias e as células, que as envolve,[6] que contém nutrientes que se difundiram a partir dos capilares e recolhe resíduos que as células descarregam devido ao seu metabolismo.[7][8]

O fluido intersticial é essencialmente comparável ao plasma sanguíneo, e esta semelhança deve-se ao facto de a água, os iões e os pequenos solutos serem continuamente trocados através das paredes capilares através dos poros e das lacunas intercelulares dos capilares. No entanto, a composição iónica do fluido intersticial e do plasma sanguíneo varia devido ao efeito Gibbs-Donnan, que provoca uma ligeira diferença na concentração de catiões e de aniões entre estes dois compartimentos fluidos. O líquido intersticial, juntamente com o plasma, constitui 97% do líquido extracelular, e uma pequena percentagem deste é linfa. 11 litros de líquido extracelular são líquido intersticial e os restantes 3 litros são plasma.

O fluido intersticial é constituído por água como solvente, que contém açúcares, sais, ácidos gordos, aminoácidos, coenzimas, hormonas, neurotransmissores, leucócitos e produtos residuais. Esta solução constitui 26% da água do corpo humano. A composição do líquido intersticial depende das trocas entre as células do tecido biológico e o sangue.[9] Isto significa que o fluido tecidual tem uma composição diferente em diferentes tecidos e em diferentes áreas do corpo.

O plasma que filtra através dos capilares sanguíneos para o líquido intersticial não contém eritrócitos nem plaquetas, pois são demasiado grandes para os atravessar, mas contém alguns leucócitos que auxiliam o sistema imunitário.

Uma vez que o líquido extracelular é recolhido em pequenos vasos denominados capilares linfáticos, é considerado linfa, e estes vasos desembocam em vasos maiores denominados vasos linfáticos, e estes nos vasos sanguíneos. Portanto, o sistema linfático devolve o excesso de líquido intersticial e de proteínas à corrente sanguínea.

Fluido transcelular

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O fluido transcelular ou líquido transcelular é formado devido às actividades de transporte das células e é o componente menor do fluido extracelular. Estes fluidos estão contidos em espaços revestidos por epitélios. Exemplos deste fluido são o líquido cefalorraquidiano, o humor aquoso do olho, o fluido seroso das membranas serosas que revestem as cavidades corporais, a perilinfa e a endolinfa do ouvido interno e o fluido sinovial das articulações (anatomia).[10][11] Devido à diversidade de localizações do fluido extracelular, a sua composição altera-se drasticamente. Alguns dos eletrólitos presentes no fluido extracelular são iões sódio, iões cloreto e iões bicarbonato.

Detalhes da membrana plasmática entre os fluidos extracelular e intracelular
Bomba de sódio e potássio e difusão entre fluidos extracelulares e intracelulares

O fluido extracelular fornece o meio para a troca de substâncias entre o LEC e as células, e esta pode ocorrer por dissolução ou por mistura e transporte no meio fluido.[12] Entre as substâncias no LEC estão os gases dissolvidos, os nutrientes e as partículas químicas eletricamente carregadas (iõess), todos necessários para sustentar a vida.[13] O LEC também contém materiais segregados pelas células na forma solúvel, mas fundem-se rapidamente em fibras (por exemplo, colagénio e fibras reticulares e elásticas) ou precipitam na forma sólida ou semi-sólida (por exemplo, os proteoglicanos que formam a maior parte da cartilagem e os componentes do osso). Estas e muitas outras substâncias ocorrem especialmente em associação com vários proteoglicanos para formar a matriz extracelular ou substância de "preenchimento" entre as células de todo o corpo. [14] Estas substâncias encontram-se no espaço extracelular e, por isso, estão todas imersas no LEC, sem fazerem parte dele.

O ambiente interno é estabilizado pelo processo de homeostasia. Os complexos homeostáticos operam regulando e mantendo uma composição estável do LEC. As células individuais também podem regular a sua composição interna através de vários mecanismos.[15]

As diferenças nas concentrações de iões geram o potencial de membrana.

Existe uma diferença significativa entre as concentrações de iões sódio e potássio dentro e fora da célula. A concentração de iões sódio é consideravelmente mais elevada no fluido extracelular do que no fluido intracelular. O inverso é verdadeiro para as concentrações de potássio. Estas diferenças fazem com que todas as membranas plasmáticas estejam eletricamente carregadas, com uma carga positiva no exterior da célula e uma carga negativa no interior. Num neurónio em repouso (não conduzindo um impulso), o potencial de membrana é conhecido como potencial de repouso, e ambos os lados da membrana têm cerca de -70 mV.[16]

Este potencial é criado pelas bombas de sódio-potássio na membrana plasmática, que bombeiam iões de sódio para fora da célula, para o LEC, que são trocados por iões de potássio que entram na célula a partir do LEC. A manutenção desta diferença na concentração de iões entre o interior e o exterior da célula é essencial para a manutenção dos volumes celulares normais e permite também que algumas células gerem potenciais de ação.[17]

Em vários tipos de células, os canais iónicos dependentes de voltagem nas membranas celulares podem ser temporariamente abertos em circunstâncias específicas durante alguns microssegundos. Isto permite um breve influxo de iões sódio para o interior das células (impulsionado pelos gradientes de concentração de iões sódio existentes entre o exterior e o interior da célula). Isto faz com que a membrana plasmática se despolarize temporariamente (perca a sua carga elétrica), o que é a base para a formação de potenciais de ação.

Os iões sódio no LEC também desempenham um papel importante no movimento da água de um compartimento corporal para outro. Quando as lágrimas são segregadas ou a saliva é formada, os iões sódio são bombeados do LEC para os ductos nos quais estes fluidos são formados e se acumulam. O teor de água destas soluções é o resultado da água seguir osmoticamente os catiões de sódio (e os aniões que os acompanham).[18][19] O mesmo princípio se aplica à formação de muitos outros fluidos corporais.

Conteúdo do líquido extracelular

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Principais Cátions:

Principais Ânions:

O conteúdo do meio extracelular e do meio intracelular deve obrigatoriamente ser diferente para manter a homeostase metabólica; e.g valores aumentados da concentração de Potássio podem causar problemas sistêmicos devido seu importante papel na condução do potencial de ação e da contração muscular.

Ver também

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Referências

  1. Tortora, G (1987). Principles of anatomy and physiology 5th ed. ed. New York, NY: Harper and Row. p. 693. ISBN 0-06-350729-3 
  2. Hillis, David (2012). Principles of life. Sunderland, MA: Sinauer Associates. p. 589. ISBN 978-1-4292-5721-3 
  3. Pocock, Gillian; Richards, Christopher D. (2006). Human physiology : the basis of medicine 3rd ed. ed. Oxford: Oxford University Press. p. 548. ISBN 978-0-19-856878-0 
  4. Canavan, A; Arant, BS Jr (2009). «Diagnosis and management of dehydration in children» (PDF). Am Fam Physician. 80 (7): 692–696. PMID 19817339. 
  5. Hall, John (2011). Guyton and Hall textbook of medical physiology 12th ed. ed. Philadelphia, Pa.: Saunders/Elsevier. pp. 286–287. ISBN 978-1-4160-4574-8 
  6. Wiig, Helge; Swartz, Melody A. (2012). «Interstitial Fluid and Lymph Formation and Transport: Physiological Regulation and Roles in Inflammation and Cancer». American Physiological Society. Physiological Reviews. 92 (3): 1005–1060. ISSN 0031-9333. PMID 22811424. doi:10.1152/physrev.00037.2011 
  7. «Definition of interstitial fluid». www.cancer.gov (em inglês). 2 de fevereiro de 2011. Consultado em 8 de março de 2022 
  8. «Interstitial Fluid – What is the Role of Interstitial Fluid». Diabetes Community, Support, Education, Recipes & Resources. 22 de julho de 2019. Consultado em 22 de julho de 2019 
  9. Widmaier, Eric P., Hershel Raff, Kevin T. Strang e Arthur J. Vander. "Compartimentos de Fluidos Corporais". Fisiologia Humana de Vander: Os Mecanismos da Função Corporal. 14ª ed. Nova Iorque: McGraw-Hill, 2016. 400–401. Impresso.
  10. «Fluid Physiology: 2.1 Fluid Compartments». www.anaesthesiamcq.com. Consultado em 28 de novembro de 2019 
  11. Constanzo, Linda S. (2014). Physiology 5ª ed. [S.l.]: Elsevier Saunders. pp. 264. ISBN 9781455708475 
  12. Tortora, Gerard (1987). Principles of anatomy and physiology 5th ed. Harper international ed. New York: Harper & Row. pp. 61–62. ISBN 0-06-046669-3 
  13. Tortora, Gerard (1987). Principles of anatomy and physiology 5th ed. Harper international ed. New York: Harper & Row. p. 17. ISBN 0-06-046669-3 
  14. Voet, Donald; Voet, Judith; Pratt, Charlotte (2016). Fundamentals of Biochemistry: Life at the Molecular Level. Hoboken, New Jersey: John Wiley & Sons. pp. 235. ISBN 978-1-118-91840-1 
  15. Pocock, Gillian; Richards, Christopher D. (2006). Human physiology : the basis of medicine 3rd ed. Oxford: Oxford University Press. p. 3. ISBN 978-0-19-856878-0 
  16. Tortora, Gerald (1987). Principles of Anatomy and Physiology. [S.l.: s.n.] p. 269. ISBN 0-06-046669-3 
  17. Tortora, Gerard (2011). Principles of anatomy and physiology 13th ed. Hoboken, N.J.: Wiley. pp. 73–74. ISBN 978-0-470-64608-3 
  18. Tortora, G; Anagnostakos, Nicholas (1987). Principles of anatomy and physiology 5th ed. ed. New York, NY: Harper and Row. pp. 34,621, 693-694. ISBN 0-06-350729-3 
  19. http://pcwww.liv.ac.uk/~petesmif/petesmif/salivary%20secretion/fluid%20secretion.htm

Bibliografia

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  • Text Book of Medical Physiology, Guyton & Hall, 11th edition - Elsevier Ltda. 2006