مياه الجسم

في علم وظائف الأعضاء ، يُعرف ماء الجسم بأنه محتوى الماء في جسم الحيوان ، والذي يتواجد في الأنسجة والدم والعظام وغيرها. وتُشكل نسب ماء الجسم الموجودة في مختلف سوائل الجسم مجتمعةً إجمالي ماء الجسم . ويُمثل هذا الماء نسبةً كبيرةً من جسم الإنسان ، سواءً من حيث الوزن أو الحجم. ويُعد ضمان الكمية المناسبة من ماء الجسم جزءًا من توازن السوائل ، وهو جانب من جوانب التوازن الداخلي للجسم .

موقع

"تركيب السوائل في الجسم 1.3" من تأليف آلان سفيد وديفيد والش مرخص بموجب CC BY-SA 4.0.
رسم بياني يوضح توزيع الماء الكلي في الجسم إلى نسب مئوية من السوائل داخل الخلايا وخارجها. [ 1 ]

يشكل الماء حوالي 60% من وزن جسم الإنسان البالغ، وحوالي 65% من وزن جسم الطفل. [ 2 ] [ 3 ] وتختلف نسبة الماء في الجسم اختلافًا كبيرًا تبعًا لعدة عوامل، كالعمر، والحالة الصحية، وكمية الماء المتناولة، والوزن، والجنس. في دراسة واسعة النطاق شملت بالغين من جميع الأعمار والجنسين، بلغ متوسط ​​نسبة الماء في جسم الإنسان البالغ حوالي 65%. إلا أن هذه النسبة تباينت بشكل ملحوظ تبعًا للعمر، والجنس، ونسبة الدهون في الجسم . وقد وُجد أن نسبة الماء في الجسم في هذه العينة تبلغ 58 ± 8% للذكور و48 ± 6% للإناث. [ 4 ] ويشكل الماء في الجسم ما يصل إلى 75% من وزن جسم الرضيع حديث الولادة، بينما لا تتجاوز هذه النسبة 45% لدى بعض الأشخاص الذين يعانون من السمنة. [ 5 ] ويُعزى ذلك إلى أن الأنسجة الدهنية لا تحتفظ بالماء بنفس كفاءة الأنسجة الخالية من الدهون. تختلف هذه المتوسطات الإحصائية باختلاف عوامل مثل نوع السكان، وعمر الأشخاص الذين شملتهم العينة، وعدد الأشخاص الذين شملتهم العينة، والمنهجية المتبعة. لذا، لا يوجد، ولا يمكن أن يوجد، رقم متطابق تمامًا لجميع الأشخاص، سواءً لهذا المقياس الفسيولوجي أو أي مقياس فسيولوجي آخر.

يوجد معظم الماء في أجسام الحيوانات ضمن سوائل الجسم المختلفة ، بما في ذلك السائل داخل الخلايا ، والسائل خارج الخلايا ، والبلازما ، والسائل الخلالي ، والسائل عبر الخلايا . [ 6 ] كما يوجد الماء داخل الأعضاء، في سوائل الجهاز الهضمي ، والسائل النخاعي ، والسائل البريتوني ، وسوائل العين . تحتوي الأنسجة الدهنية على حوالي 10% من الماء، بينما تبلغ نسبته في الأنسجة العضلية حوالي 75%. [ 7 ] [ 8 ]

في أطلس نيتير لعلم وظائف الأعضاء البشرية (2002) ، يتم تقسيم ماء الجسم إلى الأجزاء التالية: [ 6 ]

  • السائل داخل الخلايا (ثلثا ماء الجسم) هو السائل الموجود داخل الخلايا. في جسم يزن 72 كيلوغرامًا (159 رطلًا) ويحتوي على 40 لترًا من السوائل، يكون حوالي 25 لترًا منها داخل الخلايا، [ 9 ] أي ما يعادل 62.5%. تشير نصوص جاكسون إلى أن 70% من سوائل الجسم داخل الخلايا. [ 10 ]  
  • السائل خارج الخلوي (ثلث ماء الجسم) هو السائل الموجود في المناطق خارج الخلايا. بالنسبة لجسم حجمه 40 لترًا، فإن حوالي 15 لترًا منه خارج خلوي، [ 9 ] وهو ما يمثل 37.5%.

قياس

التخفيف والتوازن

يمكن تحديد إجمالي ماء الجسم باستخدام مطياف الكتلة بتقنية التوهج اللاحق المتدفق (FA-MS) لقياس وفرة الديوتيريوم في عينات الزفير. يتم تناول جرعة معروفة من الماء المُدَوتَر ( الماء الثقيل ، D₂O ) وتُترك لتتوازن مع ماء الجسم. بعد ذلك، يقيس جهاز FA-MS نسبة D:H، أي نسبة الديوتيريوم إلى الهيدروجين في بخار الماء في الزفير. ومن ثم، يُقاس إجمالي ماء الجسم بدقة من خلال الزيادة في محتوى الديوتيريوم في الزفير نسبةً إلى حجم D₂O المُتناول .

يمكن قياس الماء في الحجرات الفردية باستخدام مواد مختلفة: [ 11 ]

يمكن بعد ذلك تقدير السائل داخل الخلايا عن طريق طرح السائل خارج الخلايا من إجمالي ماء الجسم.

تحليل المعاوقة البيولوجية الكهربائية

تُعدّ طريقة تحليل المعاوقة البيولوجية الكهربائية (BIA) إحدى الطرق الأخرى لتحديد النسبة المئوية لإجمالي ماء الجسم (TBW%). في طريقة BIA التقليدية، يستلقي الشخص على سرير وتُوضع أقطاب كهربائية موضعية على يديه وقدميه العاريتين. يُوضع جلّ إلكتروليتي أولًا، ثم  يُمرّر تيار ضعيف بتردد 50 كيلوهرتز. يسمح هذا التيار المتردد بتوليد تيار داخل الجسم عبر الجلد ذي السعة العالية دون التسبب في تدفق تيار مستمر أو حروق، ويُحدّد التيار في نطاق 20 مللي أمبير تقريبًا لأسباب تتعلق بالسلامة. [ 12 ]

برزت تقنية تحليل المعاوقة الحيوية (BIA) كتقنية واعدة نظرًا لبساطتها، وانخفاض تكلفتها، وقابليتها العالية للتكرار، وعدم تدخلها الجراحي. يمكن أن تكون معادلات التنبؤ الخاصة بتقنية BIA عامة أو خاصة بفئات سكانية محددة، مما يجعل هذه الطريقة دقيقة للغاية. ويُعد اختيار المعادلة المناسبة أمرًا بالغ الأهمية لتحديد جودة النتائج.

لأغراض سريرية، يعمل العلماء على تطوير طريقة تحليل المعاوقة الحيوية متعددة الترددات، والتي قد تُحسّن قدرة هذه الطريقة على التنبؤ بمستوى ترطيب الجسم. وقد تُتيح أجهزة تحليل المعاوقة الحيوية القطاعية الجديدة، التي تستخدم عددًا أكبر من الأقطاب الكهربائية، قياسات أكثر دقة لأجزاء محددة من الجسم.

الوظائف

يؤدي الماء الموجود في جسم الحيوان عدداً من الوظائف، حيث يعمل كـ:

• مذيب لنقل العناصر الغذائية  
• وسط للإخراج  
• وسائل للتحكم في الحرارة  
• مادة تشحيم للمفاصل  
• متجه لامتصاص الصدمات [ 7 ]  

التغييرات

الطريقة المعتادة لتزويد الجسم بالماء هي عن طريق الشرب . كما يدخل الماء إلى الجسم مع الأطعمة، وخاصة تلك الغنية بالماء، مثل النباتات واللحوم النيئة والأسماك. ويأتي حوالي 10% من كمية الماء التي يتناولها الإنسان البالغ كناتج ثانوي لعملية التمثيل الغذائي. [ 13 ]

تتأثر كمية الماء التي يحتفظ بها جسم الحيوانات بعدة عوامل. وتختلف كمية الماء باختلاف عمر الحيوان. فكلما تقدم الحيوان الفقاري في العمر ، زادت كتلة عظامه النسبية وانخفض محتوى الماء في جسمه.

في الحالات المرضية التي تتأثر فيها سوائل الجسم، يمكن أن يوفر الحيز أو الحيزات السائلة التي تغيرت مؤشرات على طبيعة المشكلة أو المشاكل. يتم تنظيم سوائل الجسم بواسطة الهرمونات ، بما في ذلك الهرمون المضاد لإدرار البول ، والألدوستيرون، والببتيد الأذيني المدر للصوديوم .

فقدان الماء

يُعرف انخفاض حجم السوائل في الجسم بانخفاض حجم سوائل الجسم ، سواءً كان مصحوبًا بفقدان المواد المذابة أم لا . ويُطلق على فقدان الماء، وهو أحد مكونات سوائل الجسم، اسم الجفاف تحديدًا . [ 14 ]

يرتبط فقدان الصوديوم تقريبًا بفقدان السوائل من السائل خارج الخلوي، نظرًا لأن تركيز الصوديوم في السائل خارج الخلوي (ECF) أعلى بكثير من تركيزه في السائل داخل الخلوي (ICF). في المقابل، يكون تركيز البوتاسيوم (K +) أعلى بكثير في السائل داخل الخلوي (ICF) منه في السائل خارج الخلوي (ECF)، ولذلك يرتبط فقدانه بفقدان السوائل من السائل داخل الخلوي (ICF)، لأن فقدان البوتاسيوم من السائل خارج الخلوي (ECF) يؤدي إلى انتشار البوتاسيوم الموجود في السائل داخل الخلوي (ICF) خارج الخلايا، حاملًا معه الماء عن طريق الخاصية الأسموزية .

حساب

يمكن تقدير إجمالي ماء الجسم لدى البشر بناءً على وزن الجسم قبل المرض (أو الوزن المثالي) وعامل التصحيح.

تيبدبليو=wهـأنازحت*ج{\displaystyle TBW=weight*C}

يمثل C معامل النسبة المئوية المتوقعة للوزن المكون من الماء الحر. بالنسبة للذكور البالغين غير المسنين، C = 0.6. أما بالنسبة للذكور البالغين المسنين، أو الذكور الذين يعانون من سوء التغذية، أو الإناث، C = 0.5. وبالنسبة للإناث البالغات المسنات أو اللواتي يعانين من سوء التغذية، C = 0.45. ويمكن تقريب إجمالي نقص الماء في الجسم (TBWD) باستخدام الصيغة التالية:

تيبدبليود=تيبدبليو*(1-[شمالأ+]ت[شمالأ+]م){\displaystyle TBWD=TBW*(1-{\frac {[Na^{+}]\,t}{[Na^{+}]\,m}})}

حيث [ Na + ] ‍ t = تركيز الصوديوم المستهدف (عادة 140 ملي مكافئ/لتر) و [ Na + ] ‍ m = تركيز الصوديوم المقاس.

تمثل القيمة الناتجة الحجم التقريبي للماء الحر اللازم لتصحيح حالة فرط صوديوم الدم . عمليًا، نادرًا ما تقارب هذه القيمة الكمية الفعلية للماء الحر اللازم لتصحيح النقص، وذلك بسبب الفقد غير المحسوس، وإخراج البول، والاختلافات في توزيع الماء بين المرضى. [ 15 ]

يمكن أيضًا تقدير إجمالي المياه باستخدام المعادلات الأنثروبومترية: [ 16 ]

تيبدبليوذكر (L)=2.447-0.09516×العمر (بالسنوات)+0.1074×الارتفاع (سم)+0.3362×الوزن (كجم){\displaystyle TBW_{\text{male}}{\text{ (L)}}=2.447-0.09516\times {\text{age (years)}}+0.1074\times {\text{height (cm)}}+0.3362\times {\text{weight (kg)}}}تيبدبليوأنثى (L)=-2.097+0.1069×الارتفاع (سم)+0.2466×الوزن (كجم){\displaystyle TBW_{\text{female}}{\text{ (L)}}=-2.097+0.1069\times {\text{height (cm)}}+0.2466\times {\text{weight (kg)}}}

وُجد أن معادلات واتسون المذكورة أعلاه تُعطي تقديرات معقولة في معظم الحالات، نظرًا لاستخدام مجموعة متنوعة من بيانات الأفراد. [ 16 ] وقد طُرحت معادلات أخرى لفئات سكانية محددة، مثل الأمريكيين، [ 17 ] [ 18 ] والتونسيين، [ 19 ] والكاميرونيين. [ 20 ] لا تُعمم معادلات قياس الماء الكلي في الجسم (TBW) بشكل جيد على نطاق أوسع من الأفراد البالغين الأصحاء خارج نطاق الفئة السكانية التي خضعت للقياس، ولذا يُوصى باستخدام طريقة أكثر دقة مثل تحليل المعاوقة البيولوجية (BIA) في معظم الحالات السريرية. [ 21 ]

مراجع

  1. Sved A, Walsh D. "تركيب السوائل في الجسم 1.3" .
  2. "الماء في داخلك" . هوارد بيرلمان . ديسمبر 2016.
  3. لوت، كريستوفر ج. مبادئ علم وظائف الكلى، الطبعة الخامسة . سبرينغر. ص 2. 
  4. واتسون، بي إي؛ واتسون، آي دي؛ بات، آر دي (يناير 1980). "تقدير إجمالي حجم الماء في الجسم للذكور والإناث البالغين من قياسات أنثروبومترية بسيطة" (ملف PDF) . المجلة الأمريكية للتغذية السريرية . 33 (1): 27-39 . doi : 10.1093/ajcn/33.1.27 . PMID 6986753 . 
  5. جايتون، آرثر سي. (1976). كتاب علم وظائف الأعضاء الطبية ( الطبعة الخامسة). فيلادلفيا: دبليو بي سوندرز. الصفحات 284، 424. رقم ISBN   0-7216-4393-0.
  6. 1 2 جون تي. هانسن؛ بروس إم. كوبن (2002). أطلس نيتر لعلم وظائف الأعضاء البشرية . تيتربورو، نيوجيرسي: أنظمة التعلم أيكون. ISBN 1-929007-01-9.
  7. 1 2 إنتاج الحيوانات FCS L2 . بيرسون جنوب أفريقيا. 2007. ISBN 9781868917297.
  8. الاحتياجات الغذائية للرئيسيات غير البشرية . مطبعة الأكاديميات الوطنية. 1 فبراير 2003. رقم ISBN 9780309172042.
  9. 1 2 3 جايتون ، آرثر سي. (1976). كتاب علم وظائف الأعضاء الطبية ( الطبعة الخامسة). فيلادلفيا: دبليو بي سوندرز. ص 275. ISBN   0-7216-4393-0.
  10. جاكسون، شيلا (1985). علم التشريح وعلم وظائف الأعضاء للممرضات . سلسلة مساعدات التمريض ( الطبعة التاسعة). لندن: بايليير تيندال. ISBN  0-7020-0737-4.
  11. نوسيك، توماس م. "القسم 7/7ch02/7ch02p13" . أساسيات علم وظائف الأعضاء البشرية . مؤرشف من الأصل في 24-03-2016.
  12. "براءة الاختراع الأمريكية رقم 4719922، جهاز التحفيز - انتهى هذا الموقع الإلكتروني" . patentstorm.us . مؤرشف من الأصل بتاريخ 13-10-2012.
  13. يامادا، يوسوكي؛ تشانغ، شويينغ؛ هندرسون، ماري إي تي؛ ساغاياما، هيرويوكي؛ بونتزر، هيرمان؛ سبيكمان، جون آر. (2022). "التغير في معدل دوران الماء لدى الإنسان المرتبط بالعوامل البيئية ونمط الحياة" . مجلة ساينس . 378 (6622): 909-915 . Bibcode : 2022Sci...378..909I . doi : 10.1126/science.abm8668 . PMC 9764345. PMID 36423296 .  
  14. موقع MedicineNet > تعريف الجفاف، مؤرشف بتاريخ 6 نوفمبر 2013 في أرشيف الإنترنت، تم الاطلاع عليه بتاريخ 2 يوليو 2009
  15. لي، غولدمان؛ آي، شيفر، أندرو؛ فاييت، سيسيل، راسل لا (2012-01-01). طب سيسيل لغولدمان . إلسيفير/سوندرز. ISBN 9781437716047. OCLC 779501249 . {{cite book}}: صيانة CS1: أسماء متعددة: قائمة المؤلفين ( رابط )
  16. 1 2 واتسون، بي إي؛ واتسون، آي دي؛ بات، آر دي (يناير 1980). "تقدير إجمالي حجم الماء في الجسم للذكور والإناث البالغين من قياسات أنثروبومترية بسيطة" . المجلة الأمريكية للتغذية السريرية . 33 (1): 27-39 . doi : 10.1093/ajcn/33.1.27 . PMID 6986753 . 
  17. تشومليا، ويليام كاميرون؛ غو، شومي س.؛ زيلر، كريستين م.؛ ريو، نيكولاس ف.؛ بومغارتنر، ريتشارد ن.؛ غاري، فيليب ج.؛ وانغ، جاك؛ بيرسون، ريتشارد ن.؛ هيمسفيلد، ستيفن ب.؛ سيرفوغل، روجر م. (يونيو 2001). "القيم المرجعية لماء الجسم الكلي ومعادلات التنبؤ به للبالغين" . مجلة الكلى الدولية . 59 (6): 2250-2258 . doi : 10.1046/j.1523-1755.2001.00741.x . PMID 11380828 . 
  18. تشومليا، ويليام سي؛ شوبرت، كريستين إم؛ ريو، نيكولاس في؛ صن، شومي إس؛ سيرفوغل، روجر إم (نوفمبر 2005). "حجم الماء الكلي في الجسم لدى الأطفال والمراهقين البيض ومعادلات التنبؤ الأنثروبومترية: دراسة فيلز الطولية" . مجلة الكلى الدولية . 68 (5): 2317-2322 . doi : 10.1111/j.1523-1755.2005.00692.x . PMID 16221235 . 
  19. الكوكي، دنيا؛ القاري، خالد؛ دراوي، جيهين؛ بن جمعة، هدى؛ بن عمر، نادية؛ مونيكي، أندريس. الجموسي، هندا؛ أجينو، حسن؛ عويدات، عبد الله؛ مانكاي ، أماني (أبريل 2023). "تطوير والتحقق من صحة المعادلات التنبؤية الأنثروبومترية التي تقدر إجمالي مياه الجسم والكتلة الخالية من الدهون لدى البالغين التونسيين" . المجلة الأوروبية للتغذية السريرية . 77 (4): 447-453 . دوى : 10.1038 / s41430-023-01262-2 . بمك 9891746 . بميد 36726031 .  
  20. ميدوا، غابرييل ناما؛ عيسى، فيرونيك ج.؛ تانكو، كولمان ت.؛ ندزانا، آن كريستين أ.؛ ديمودي، هنرييت ت.؛ نتساما، باتريشيا م. (أكتوبر 2015). "صحة المعادلات القائمة على القياسات البشرية والمعاوقة الكهربائية للتنبؤ بإجمالي ماء الجسم كما تم قياسه بتخفيف الديوتيريوم لدى مرضى غسيل الكلى الكاميرونيين". التغذية السريرية ESPEN . 10 (5): e167– e173. doi : 10.1016/j.clnesp.2015.05.006 . PMID 28531471 . 
  21. بازيل، سي.؛ فيرناجليوني، إل.؛ بيليزي، في.؛ لومونتي، سي.؛ روبينو، أ.؛ أمبروسيو، إن. دي.؛ إيوريو، بي. دي. (7 مارس 2008). "إجمالي ماء الجسم في الصحة والمرض: هل للمعادلات الأنثروبومترية أي معنى؟" . مجلة أمراض الكلى وغسيل الكلى وزراعة الأعضاء . 23 (6): 1997-2002 . doi : 10.1093/ndt/gfm909 . PMID 18208903 . 

للمزيد من القراءة