background image

Body Fluid physiology

 

 إعداد

  هافع عاوي الفياض

 إخصائي جراح  العي ن


background image

حقيق  يث ت ا العلم

 


background image

Body Fluid Compartments

 

Why  do  you  need  to  understand  body  fluid 
compartments? 

 

Many  of  you  will  be  applying  IV  care  for 
patients. 

 


background image

Water

 

Water makes up 60% of 
our body weight 

 

Divide this into two 
compartments 

Intracellular water 

Extracellular

 

water 

 


background image

Diffusion

 

If  the  plasma  becomes  diluted  to  260 

mOsm,  and  the  cells  next  to  a  blood 

vessel  are  still  at  300  mOsm,  the  cells 

now  have  more  particles.  By  a  law  of 

physics,  all particles want  to  move  from 

an  area  of  high  concentration  to  an 

area of low concentration. 


background image

Diffusion vs osmosis

 

 

Diffusion:

The  process  of  which  molecules  move  from  an  area  of 

high

 

concentration to an area of 

low

 concentration. 

Osmosis: 

The  process  by  which  molecules  of  a  solvent  tend  to  pass 

through a semipermiable membrane from a 

less concentrated 

solution into 

more concentrated 

one, thus equalizing the concentrations on each side 

of the membrane. 

 

particles suck water


background image

Diffusion

 

What will move, in order to dilute the cells? 

 Water. Why? 

 Because 

particles suck

!  

The  compartment  with  more  particles  (the  cells)  will  suck 

the  water  in.  Therefore,  water  will  move  from  the  plasma 

to the adjacent cells. 

What will that do to the cells? They will lyse (rupture).  


background image

Diffusion

 


background image

Overhydration

 

Drinking too much water changes the  extracellular osmolality.  

When  the  plasma  is  too  dilute  (too  much  water,  too  few  solutes), 

water will leave the bloodstream to enter the tissues, where there are 

more solutes (

solutes SUCK

!). 

Water  will  enter  the  tissues  (intracellular  body  fluid  compartment), 

including the brain. 

The excess water will cause the brain to swell. 


background image

Overhydration

 

Thus, we learn that if a person 

is over-hydrated, the plasma 

will be diluted below 300 

mOsm, but the cells still have 

300 mOsm in particles.  

So, the cells will draw in more 

water from the plasma and the 

cells will 

enlarge and rupture

 

10 


background image

Overhydration

 

Thus, we learn that if a person is over-hydrated, the plasma will 

be diluted below 300 mOsm, but the cells still have 300 mOsm in 

particles.  

So, the cells will draw in more water from the plasma and the 

cells will 

enlarge and rupture

 

11 


background image

Dehydration

 

if a patient is mildly dehydrated, you will give an IV that was 

hypotonic

  (less  than  300  mOsm,  be  careful  of  the  drip  rate)  to 

balance out the number of particles per liter within the plasma 

and within the adjacent cells.  

 

12 


background image

Dehydration

 

If a doctor accidentally tells you to give a 

mildly dehydrated 

patient an IV solution that 

is hypertonic 

(greater than 

300mOsm), the plasma will have more particles than the cells, 
and the cells will have the water sucked out of them, which also 

causes 

death

.  

Hypertonic solutions 

are only okay for an 

overhydrated person

or a dehydrated person who has lost particles, such as from 

blood or electrolyte loss after surgery

.  

Understanding body fluid compartments is important! 

 

13 


background image

Sources of water 

intake/output

 

14 

Water intake  

must equal 

 water output 

2500 ml 

2500 ml 


background image

Thirst mechanism 
for regulating 
water intake

 

15 

Na+ acts 

as a powerful 

water magnet

 

Drinking  water  satisfies  thirst  before  the 

water  is  absorbed  because  the  mouth, 

throat,  and  stomach  sensors  provide 

feedback  signals  that  inhibit  the  thirst 

center in the brain. 


background image

Types of Dehydration

 

Isotonic Dehydration 

Hypotonic Dehydration 

Hypertonic Dehydration 

16 


background image

Isotonic Dehydration 

Type  of  Loss

:  solute  and  water  loss  proportional,  no  change  in  plasma 

volume, serum sodium level is decreased to 125-150 mEq/L. 

 

The cause of the fluid loss 

is GIT fluid loss (vomiting or diarrhea), large 

urine loss and decreased oral intake.        

 

Fluid Replacement Guidelines

: Initially, a bolus of 0.9% sodium chloride 

or Ringer's lactate is given followed by 5% Dextrose in water and 0.45% 

sodium chloride. Half of the deficit should be replaced in the first 8 

hours and the remaining half over the next 16 hours 

 

17 


background image

Hypotonic fluid deficit 

Type of Loss

More solute is lost than water. Plasma volume moves 

from the ECF to the ICF. Serum sodium levels are decreased below 

125 mEq/L. 

 

The cause of the fluid loss 

is often a GI fluid loss with hypotonic oral 

intake. 

Fluid Replacement Guidelines

Initially a bolus of 0.9% sodium 

chloride or Ringer's Lactate followed by 5% Dextrose in water and 

0.9% sodium chloride.  

18 


background image

Hypertonic fluid deficit 

Type  of  Loss

:  There  is  greater  water  loss  than  solute  loss.  Volume  moves 

from the ICF to the ECF. Sodium levels are maintained at over 150 mEq/L.  

The  cause 

is  GI  fluid  loss  with  hypertonic  oral  intake,  diabetes  insipidus, 

fever and hyperventilation. 

Fluid  Replacement  Guidelines

:  5%  Dextrose  in  water  and  0.45%  sodium 

chloride.  If  the  patient  is  hypertensive  0.9%  sodium  chloride  or  Ringer's 

lactate should be given.  

19 


background image

Changes in the volume and osmolarity

 

20 


background image

Body Fluid Compartments

 

 

Intracellular Fluid (60%) 

Extracellular Fluid 

Interstitial fluid 

(

the water immediately outside cells, 

between and around cells

)

 (

30%

Plasma fluid 

(

the water inside blood vessels, but not in 

blood cells

)

 (

9%

)  

Transcellular fluid 

(

the water enclosed in chambers lined 

by epithelial membranes , including the GI tract and synovial 
joints

)

 (

1%

 

21 


background image

Composition of Compartments

 

All compartments are not the same size.  

Which is the biggest?  

What’s the smallest?  

The

 inside of cell 

is 

low

 

Na

 and 

Ca

, and 

high

 in 

K

 and 

proteins 

Outside  of  cells 

(in  the  plasma)  are 

high

  in 

Na

  and 

Ca

low

 in 

K

 and 

proteins

Sodium  has  the  highest  extracellular  fluid  to 
intracellular  fluid  concentration  ratio  for  most 
mammalian cells.  

 

22 


background image

Electrolytes distribution

 

23 


background image

Electrolytes distribution

 

24 


background image

Cell membranes are semi-permeable

 

 

the cell membranes are designed to be semi-

permeable  (they  will  only  let  certain 

substances come into and go out of the cell).  

 

25 


background image

26 

What particles can cross the cell membrane? 

Gases (O2, CO2) 

Lipids  and  lipid-loving  (hydrophobic  or  lipophilic) 

substances, such as alcohol 

 


background image

Functions of Membrane

 

Selectively  permeable-  allows  some  substances  to  pass 
between intracellular and extracellular fluids 

Only  small  uncharged  molecules  or  fat  soluble  molecules  can 

pass  through  membrane  without  help.  They  get  through  by 
one of two types of ways: 

Passive transport 

means that energy (

ATP

) is 

not

 needed to get 

a particular substance across the cell membrane. 

Active transport 

means that 

ATP is used

27 


background image

Membrane Function

 

There are 3 types of Passive 
Transport: 
1) 

Simple Diffusion  

2) 

Facilitated Diffusion  

3) 

Osmosis 

All of these involve particles 
crossing  from  high  to  low 
concentration. 

Osmosis

  is 

diffusion  of  water  across  a 
cell  membrane  from  low  to  
high concentration.  

28 


background image

Facilitated diffusion

 

Facilitated  diffusion 

is  when  an  ion  wants  to  travel 

down  its  concentration  gradient,  but  there  is  a 

channel

 in the cell membrane that opens and closes 

by  a  protein  which  enlarges  or  shrinks  to  open  or 

block  the  channel  (remember,  this  is  still 

passive

 

transport

, so it 

does not need ATP

).  

 

29 


background image

Three types of Passive Transport: 

Simple Diffusion 

Facilitated Diffusion 

Osmosis 

30 


background image

3 types of Passive Transport

 

 

31 


background image

osmosis

 

32 


background image

Active Transport

 

is when a substance needs to move against its 
concentration  gradient  (it  is  moved  from  an 
area of 

low concentration 

on one side of the 

cell 

membrane 

to 

an 

area 

of 

high 

concentration

  on  the  other  side  of  the  cell 

membrane).  

It  accomplishes  this  because  a  protein 
embedded  in  the  cell  membrane  grabs  onto 
the  substance  and  drags  it  across  the  cell 
membrane (this 

requires ATP

). 

 

33 


background image

Active Transport

 

There are three main types of active transport: 

Ion Pumps 

Cotransport 

Endocytosis 

these are active transport mechanisms, 

ATP is used

34 


background image

Passive vs. Active Transport

 

35 


background image

Transport of Water

 

There are two ways that water can move:  

Osmosis  

Hydrostatic pressure 

 

36 


background image

Hydrostatic vs. Osmotic Pressure

 

Hydrostatic pressure 

is water 

being pushed out by some force. If 
there is a lot of water in the blood 
vessel, it will get pushed out, 
causing edema in the tissues. 

 

Osmotic pressure 

is water moving 

from its area of 

high

 concentration 

to its area of 

low 

concentration. If 

there are too many particles in the 
plasma, water will be sucked into 
the blood vessel, causing the 
blood pressure to elevate.  

37 


background image

Hydrostatic Pressure

 

Fluid is forced out 
of systemic 
capillaries at the 
arteriolar end 
because the 
hydrostatic 
pressure of the 
blood is greater 
than the osmotic 
pressure. 

 

38 


background image

Hydrostatic vs. Osmotic Pressure

 

39 


background image

Hydrostatic vs. Osmotic Pressure

 

40 


background image

Hydrostatic vs. Osmotic Pressure

 

41 


background image

42 




رفعت المحاضرة من قبل: عمر الجبوري
المشاهدات: لقد قام 6 أعضاء و 220 زائراً بقراءة هذه المحاضرة








تسجيل دخول

أو
عبر الحساب الاعتيادي
الرجاء كتابة البريد الالكتروني بشكل صحيح
الرجاء كتابة كلمة المرور
لست عضواً في موقع محاضراتي؟
اضغط هنا للتسجيل