体液コンパートメント

人体、そして個々の体液は概念的に様々な体液コンパートメントに分けられます。これらは文字通りの解剖学的コンパートメントではありませんが、体内の水分、溶質、浮遊物質がどのように分離されているかという点で実際の区分を表しています。2つの主要な体液コンパートメントは、細胞内コンパートメントと細胞外コンパートメントです。細胞内コンパートメントは生物の細胞 内の空間であり、細胞膜によって細胞外コンパートメントから分離されています。^[1]

人間の体液の約3分の2は細​​胞内に保持されており、そのほとんどは細胞質にあります。残りは細胞外区画にあります。細胞外液は、組織細胞を取り囲み、栄養素やその他の化学物質の溶液に浸している「間質区画」内の間質液、 「血管内区画」内の血漿とリンパ液、および「経細胞区画」内の眼液や脳脊髄液などの少量の経 細胞液の3種類に分けられます。

生命が自らの生化学を自己調節する正常なプロセス（恒常性）により、体液コンパートメント全体の体液バランスが保たれます。水と電解質は、多くの場合少量ではありますが、バリア（細胞膜、血管壁など）を継続的に通過して移動し、この健康的なバランスを維持しています。これらの分子の動きは、さまざまなメカニズムによって制御および制限されています。病気によってバランスが崩れると、電解質の不均衡が生じる可能性があります。

間質と血管内の区画は水と溶質を容易に交換しますが、3番目の細胞外区画である細胞間区画は他の2つとは別個であり、動的平衡にはないと考えられています。^[2]

体液コンパートメント間の体液バランスの科学は、静脈内療法に実用化されています。静脈内療法では、医師と看護師が体液の移動を予測し、どの静脈内液を投与するか（等張液と低張液など）、投与量、投与速度（1分または1時間あたりの体積または質量）を決定する必要があります。

細胞内液（ICF）は細胞内に含まれるすべての液体であり、細胞質と細胞核内の液体で構成されています。^{[3]細胞質は、細胞}小器官が浮遊しているマトリックスです。細胞質と細胞小器官は一緒に細胞質を構成します。細胞膜は外側のバリアです。ヒトでは、細胞内区画には平均約28リットル（6.2インペリアルガロン、7.4米ガロン）の液体が含まれており、通常の状況では浸透圧平衡を保っています。適量のマグネシウムイオンと硫酸イオンが含まれています。

細胞核では、核質の液体成分は核小体と呼ばれます。^[4]

細胞外コンパートメントは、間質コンパートメント、血管内コンパートメント、細胞間コンパートメントから構成されています。細胞外液(ECF) には、体内の水分の約 3 分の 1 が含まれています。

哺乳類の主な血管内液は血液であり、懸濁液（血球）、コロイド（グロブリン）、溶質（ブドウ糖とイオン）の要素を含む複雑な混合物です。血液は、細胞内区画（血球内の液体）と細胞外区画（血漿）の両方を表します。平均的な（70キログラムまたは150ポンド）男性の血漿の平均容量は約3.5リットル（0.77インペリアルガロン、0.92米ガロン）です。血管内区画の容量は、静水圧勾配と腎臓による再吸収によって 部分的に調節されます。

間質区画（「組織空間」とも呼ばれる）は組織細胞を取り囲んでいます。間質区画はリンパ液を含む間質液で満たされています。 ^{[5]間質液は、}イオン、タンパク質、栄養素が細胞バリアを越えて移動できるようにする即時の微小環境を提供します。この液体は静止しているわけではなく、毛細血管によって継続的に更新され、リンパ毛細血管によって回収されます。平均的な男性（70キログラムまたは150ポンド）の人体では、間質空間には約10.5リットル（2.3インペリアルガロン、2.8米ガロン）の液体があります。

細胞間液は、上皮細胞の分泌活動によって形成され、特殊な上皮で覆われた区画内に含まれる体液の一部です。通常、これらの空間に大量の液体が集まることはありません。^{[6] [7]}また、これらの空間に大量の液体が集まることは生理的に非機能的です。^[8]細胞間液の例には、眼、中枢神経系、腹腔と胸膜腔、関節包などがあります。細胞間液と呼ばれる少量の液体が、通常、このような空間に存在します。たとえば、房水、硝子体液、脳脊髄液、漿膜によって生成される漿液、滑膜によって生成される滑液はすべて細胞間液です。これらはすべて非常に重要ですが、それぞれ量は多くありません。たとえば、中枢神経系全体にある脳脊髄液は、常時約 150 ミリリットル (5.3 英液量オンス、5.1 米液量オンス) しかありません。上記の液体はすべて、血漿を原料として活動する細胞プロセスによって生成され、機能に合わせた特定の変更を除いて、すべて血漿と多かれ少なかれ類似しています。たとえば、脳脊髄液は、中枢神経系のさまざまな細胞、主に脳室上衣細胞によって血漿から生成されます。

体液の移動は、体液が体液区画間を移動するときに起こります。生理学的には、これは静水圧勾配と浸透圧勾配の組み合わせによって起こります。水は、静水圧勾配と浸透圧勾配が互いにバランスをとるまで、半透膜を介してある空間から次の空間に受動的に移動します。多くの病状が体液の移動を引き起こす可能性があります。体液が血管内区画 (血管) から移動すると、血圧が危険なほど低下し、脳、心臓、腎臓などの重要な臓器が危険にさらされます。体液が細胞 (細胞内区画) から移動すると、細胞内脱水により細胞プロセスが遅くなるか停止します。過剰な体液が間質空間に蓄積すると浮腫が発生し、脳細胞への体液の移動により頭蓋内圧が上昇する可能性があります。体液の移動は、補液または利尿薬によって補償される場合があります。

「第三の空間」とは、細胞外および血管外の空間への異常な体液の蓄積です。医学では、この用語は火傷や浮腫などによる間質空間への体液の損失に関してよく使用されますが、腹水や胸水など、体腔（細胞間空間）への体液の移動を指す場合もあります。重度の火傷の場合、体液が火傷部位に溜まり（つまり、体液が間質組織の外側にあり、蒸発にさらされる）、体液が枯渇することがあります。膵炎や腸閉塞の場合、体液が腹腔に「漏れ出す」ことがあり、これも細胞内、間質、または血管区画の枯渇を引き起こします。

広い手術野で長時間の困難な手術を受ける患者は、大量の静脈内輸液と血液の補充にもかかわらず、第三空間液が蓄積し、血管内の液が枯渇する可能性があります。

患者の第三空間内の液体の正確な量は時間の経過とともに変化するため、正確に定量化することは困難です。

第三の間隔の症状としては、腹膜炎、子宮蓄膿症、胸水などがあります。^[9] 水頭症や緑内障は理論的には第三の間隔の一種ですが、血液量や体全体の容積に大きな変化を引き起こすには量が少なすぎるため、一般的には第三の間隔とは呼ばれません。

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• 分布（薬理学）と分布容積