Cân bằng nước là quá trình trao đổi và chuyển hóa nước trong cơ thể diễn ra ở màng tế bào và màng mao mạch.
3.1. Chuyển hóa nước qua màng tế bào
Đối với màng tế bào, do có tính thấm chọn lọc nên màng tế bào chỉ cho nước và các chất hữu cơ phân tử nhỏ đi qua (như axit amin, glucose, v.v… ), và không cho các chất có phân tử lớn đi qua (như protein, SO42-, PO43-, v.v…).
Sự trao đổi và chuyển hóa nước ở màng tế bào thực chất là quá trình di chuyển nước giữa bên trong và ngoài tế bào. Nước được vận chuyển qua màng tế bào do sự chênh lệch áp lực thẩm thấu giữa 2 khoang, khoang nào có áp lực thẩm thấu cao thì nước sẽ di chuyển về bên đó.
3.2 Chuyển hóa nước qua màng mao mạch
Cân bằng lượng nước giữa huyết tương và dịch gian bào phụ thuộc vào những yếu tố sau :
- Tính thấm của thành mạch: Thành mạch là màng ngăn cách cho phép mọi phân tử nhỏ đi qua, trừ những phân tử như protein. Tính thấm của thành mạch chịu ảnh hưởng của các yếu tố như: Thần kinh vận mạch, trạng thái dinh dưỡng của thành mao mạch, v.v…Trong các bệnh lý thiếu oxy, thiếu vitamin, nhiễm toan ảnh hưởng tới nội tiết và các chất trung gian hoá học, v.v… có thể thay đổi tính thấm của thành mạch .
- Áp lực thẩm thấu và áp lực keo trong máu và dịch gian bào: Sự chuyển hóa nước bên trong và bên ngoài thành mạch là do cân bằng giữa áp lực thẩm thấu, có xu hướng đẩy nước ra ngoài và áp lực keo hút nước từ bên ngoài vào. Ngoài ra, có một số dịch gian bào di chuyển về theo đường bạch huyết.
- Yếu tố thần kinh – thể dịch: Chủ yếu do ADH và aldosteron tác động đến quá trình cân bằng nước trong cơ thể.
ADH được tiết ra và dự trữ ở hậu yên từ vùng nhân trên thị và nhân gần não thất ở vùng dưới thị. Việc tiết ADH chịu ảnh hưởng của áp lực thẩm thấu của máu. Khi tăng áp lực thẩm thấu huyết tương, thông qua các thụ cảm thể vùng dưới thị và một số cơ quan khác như gan, phổi, tụy, v.v… sẽ làm tăng tiết ADH. Vì vậy, việc tăng hấp thu nước có tác dụng phục hồi áp lực thẩm thấu huyết tương (ví dụ như khi uống nhiều nước, truyền nhiều dịch, v.v…). Cũng thông qua các thụ thể thẩm thấu này gây giảm tiết ADH, do đó làm tái hấp thu nước giảm, quá trình này có tác dụng phục hồi áp lực thẩm thấu huyết tương. Ngoài các thụ thể thẩm thấu, còn có các thụ thể thể tích chi phối việc tiết ADH. Tăng tiết ADH còn gặp trong một số trường hợp như đau, sợ, vận cơ, tiêm morphin, chảy máu, v.v… Việc tiết ADH còn thực hiện thông qua cơ chế phản xạ có điều kiện – một trong những vai trò của não bộ.
Aldosteron là hormone chính của cơ chế cân bằng nước trong cơ thể, có tác dụng tái hấp thu Na và thải K ở đoạn xa ống thận. Khi nồng độ Na trong máu tăng lên, aldosteron giảm tiết sẽ làm tăng đào thải Na. Ngược lại, khi nồng độ Na trong máu giảm, aldosteron sẽ tăng tiết để tăng tái hấp thu Na. Những yếu tố ảnh hưởng đến việc tiết aldosteron: thiếu Na+, thừa K, giảm khối lượng máu lưu thông, chấn thương, xúc cảm, ACTH, STH, hormone hậu yên (làm tăng tiết); thừa Na, thiếu K, tăng khối lượng máu lưu thông, kích thích dây X, giãn nhĩ phải, tăng catecholamin, những chất kháng aldosterol (làm giảm tiết). Ngoài ra, renin cũng có tác dụng kích thích tiết aldosterol.
Khi huyết áp giảm, renin tăng tiết dẫn tới tăng angiotensin II có tác dụng kích thích vỏ thượng thận tăng tiết aldosterol. Ngược lại, khi huyết áp tăng, renin giảm tiết dẫn tới giảm tiết aldosterol. Trong một số hội chứng lâm sàng thấy renin tiết, kết hợp với tăng tiết aldosterol (mất máu, suy tuần hoàn do ứ, xơ gan, v.v… ). Việc điều tiết aldosterol còn phụ thuộc vào những thụ thể thể tích ở thành động mạch cảnh, động mạch lớn gần tim, tâm nhĩ, v.v…Phân bố nước trong cơ thể giúp cơ thể duy trì các hoạt động bình thường.