[科普中国]-物质交换

物质交换是指细胞内液和细胞外液之间通过内环境进行的物质交换。细胞浸在组织液中，在细胞内液与组织液之间只隔着细胞膜，水分和一切能够透过细胞膜的物质，都可以在细胞内液与组织液之间进行交换。在组织液与血浆之间只隔着毛细血管壁，水分和一切能够透过毛细血管壁的物质，都可以在两者之间进行交换。

血液与组织液之间物质交换的途径：血液与组织液间的物质交换是通过毛细血管壁进行的。其交换方式主要有以下几种：

扩散：指液体中的溶质分子的热运动。是血液和组织液之间进行物质交换的主要方式。毛细血管内外液体中的物质，只要其分子直径小于毛细血管壁小孔，就能通过管壁进行扩散。其扩散率与该物质在毛细血管壁两侧的浓度差成正比。血液中氧和葡萄糖的浓度高于组织液，于是氧和葡萄糖便从血浆扩散入组织液；而血浆中的二氧化碳浓度低于组织液，便从组织液扩散入血浆。扩散的速度与两侧溶质分子的浓度差、扩散距离、扩散界面的面积、温度以及溶质分子的大小等因素有关。

吞饮：毛细血管内皮细胞的吞饮活动是通过细胞膜将一侧的物质包围，使之进入细胞浆形成吞饮小泡，小泡被运送至细胞的另一侧而排出细胞。这种转运方式的速度很慢，是某些非脂溶性大分子物质(如血浆蛋白等)进行交换的重要方式。

滤过和重吸收当毛细血管壁两侧的静水压不等时，水分子和溶质分子就会通过毛细血管壁小孔，从压力高的一侧向压力低的一侧流动。其流动方向和量取决于毛细血管的有效滤过压。有效滤过压为正值时，则血浆的液体通过毛细血管壁滤出，形成组织液；有效滤过压为负值时，则组织液被重吸收到血管内组成血浆。此方式对血液与组织液之间的物质交换并不重要，它仅占总物质交换的一小部分，但对维持血液与组织液的动态平衡具有重要意义。

血液与骨物质交换的途径：长骨有滋养动脉、干骺端动脉、骺动脉穿过骨皮质进入骨内，不规则骨、扁平骨和短骨的血液供应也来自骨膜动脉或滋养动脉；膜血管供应骨皮质的外1/3部分，膜深处的动脉吻合成网发出分支进入骨皮质。上述动脉均有静脉伴行。骨皮质内血管有许多分支分别进入哈弗管。哈弗管中的血管和骨髓腔中的血液分别与骨表面上的细胞进行物质交换。骨表面的骨细胞通过胞质突与同一个骨结构单位中的骨细胞彼此进行着不停顿的物质交换，从而使骨组织(细胞与基质)进行着正常的代谢活动。当人们饱食之后，大量的钙质经肠道吸收进入血液。血钙必须保持在比较恒定的水平。血液多余的钙质一部分经肾排泄，一部分经骨细胞存入骨液及骨基质内。当夜间饥饿时，骨基质及骨液中的钙质通过骨细胞进入血液，以维持血钙的稳定。骨与血液间这种交换是很快的，称为血钙的迅速调节机制。

本词条内容贡献者为:

王蕾 - 主任医师 - 山西大医院 心内