Vodno-elektrolitna bilanca

Od Vodno-elektrolitna bilanca organizmov je ključnega pomena za normalen potek vseh biokemijskih procesov. Kemične reakcije, potrebne za življenje, potekajo le v vodnem okolju. Porazdelitev tekočine v telesu uravnavajo elektroliti. Vodno-elektrolitna bilanca vključuje vodo in elektrolite, raztopljene v njej.

Kakšna je ravnovesje med vodo in elektroliti?

V morju je nastalo življenje, ki je imelo od začetka določeno koncentracijo in sestavo elektrolitov. Tudi potem, ko so organizmi zapustili ocean kot del evolucije, sta voda in raztopljene soli še naprej igrali bistveno vlogo v biokemijskih procesih.

Človeški organizem je sestavljen iz približno 60 odstotkov vode. V vodi se raztopijo razne soli, ki jih poznamo kot elektrolite.

Telo sestavljajo celice. Zato je celoten organizem razdeljen v različne prostore. Najbolj znana je delitev na notranji in zunajcelični prostor. Oba prostora sta med seboj ločena s celičnimi membranami. Obstajajo pomembne razlike v sestavi elektrolitov med medceličnim prostorom (medceličnim prostorom) in zunajceličnim prostorom (zunajcelični prostor). Te razlike trajno vzdržujejo aktivni transportni procesi skozi celične membrane.

Ker voda lahko difundira skozi celične membrane, vendar ioni elektrolitov skozi membrane pridejo skozi aktivne črpalke, se vzpostavi tako imenovani osmotski tlak. Kljub različni sestavi tekočine v različnih prostorih (predelkih) je osmotski tlak izenačen.

Funkcija in naloga

Med različnimi predelki obstaja stalna izmenjava. Z uravnoteženim vodno-elektrolitnim ravnovesjem obstajajo stalne potencialne razlike med notranjim celičnim prostorom in zunajceličnim prostorom, saj je sestava elektrolitov v teh dveh prostorih različna.

Elektroliti vključujejo pozitivno nabite katione natrija, kalija, kalcija ali magnezija in negativno nabite anione fosfata, bikarbonata ali klorida. Obstajajo tudi drugi negativno nabiti ioni organskih spojin, kot so beljakovine.

Različna sestava tekočine znotraj in zunaj celic zagotavlja, da pomembne reakcije potekajo nemoteno, kar lahko poteka le pod določenimi pogoji. Skozi tako imenovani natrijev kanal znotraj membran se natrijevi in ​​kloridni ioni v glavnem prevažajo v zunajceličnem prostoru, kalijev in fosfatni ioni ali negativno nabiti proteini pa se prenašajo v notranji celični prostor. Le tako se znotraj celice lahko odvijajo najpomembnejši biokemični procesi. V celici so organele celic, ki nato tvorijo svoje prostore in so ločene od citoplazme z membranami.

Na splošno se med različno porazdelitvijo koncentracije razvije notranji celični prostor in zunajcelični prostor. Spremembe koncentracije zagotavljajo izmenjavo informacij med celicami. Na ta način se lahko posredujejo informacije, ki so pomembne za interakcijo celic.

Poleg tega elektroliti zagotavljajo tako porazdelitev tekočine v telesu kot nemoten pretok biokemijskih procesov na celični ravni. Poleg tega imajo pomembno vlogo tudi pri prenosu dražljajev v živčnih celicah.

Izvencelični prostor je razdeljen na intersticijski in znotrajvaskularni prostor. Intravaskularni prostor vsebuje tekočino v krvnih in limfnih žilah. Vmesni prostor je prostor med posameznimi celicami. Dve tretjini celotne telesne vode je v celicah in tako tretjina zunaj celic. Od tega tretjine je tri četrtine tekočine v intersticijskem prostoru, medtem ko znotrajvaskularni prostor vsebuje četrtino vode v zunajceličnem prostoru.

Vodno-elektrolitna ravnovesje se vzdržuje z dnevnim vnosom vode in elektrolitov skozi hrano in pijačo. Telo naj bi dalo približno 2,5 litra tekočine. Izločanje tekočin in elektrolitov poteka predvsem skozi ledvice. Velik del pa se izgubi tudi s potenjem in dihanjem.

Osebna sestava hranil mora zagotoviti, da se potrebna količina elektrolitov absorbira s hrano.

Bolezni in bolezni

Motnje vodno-elektrolitne bilance lahko vodijo do resnih bolezni. V primeru bolezni ledvic ali v določenih ekstremnih situacijah lahko telesna lastna regulacija vodno-elektrolitne bilance propade. Poleg bolezni ledvic to velja za hudo drisko, bruhanje, izgubo krvi, obilno znojenje ali dehidracijo zaradi žeje.

Različne bolezni lahko privedejo do dehidracije, lahko pa tudi do hiperhidracije, hipo- ali hipervolemije, hipo- ali hipernatremije, hipo- ali hiperkalemije in hipo- ali hiperkalcemije. Vsa navedena stanja povzročajo razpad normalnega potenciala med medceličnim prostorom in zunajceličnim prostorom. Lahko pride do življenjsko nevarne situacije, ki jo je treba zdraviti z ustrezno infuzijo elektrolitov.

Sistem vodne-elektrolitne ravnotežja nadzirajo različni mehanizmi. Sem spadajo mehanizem žeje, sistem renin-angiotenzin-aldosteron, antidiuretični hormon ali peptidi, ki delujejo na ledvice. Motenje znotraj teh mehanizmov lahko privede do resnih motenj vodno-elektrolitne bilance.

Natrijev ion je eden najpomembnejših ionov, ki ohranja celotno ravnovesje elektrolitov in tekočin. Na primer s hiponatremijo (prenizka koncentracija natrija) lahko pride do mišičnih krčev, dezorientacije, letargije ali celo kome. V teh primerih mora biti natrij nadomeščen. Simptomi hipernatremije (previsoka koncentracija natrijevih ionov) so pogosto nespecifični in se kažejo v občutkih šibkosti in nevroloških primanjkljajev. Obdelava se izvaja na primer z hidratacijo z nizko vsebnostjo natrija.