Водно-електролітний баланс

З Водно-електролітний баланс організмів має вирішальне значення для нормального перебігу всіх біохімічних процесів. Хімічні реакції, необхідні для життя, відбуваються лише у водному середовищі. Розподіл рідини в організмі регулюється електролітами. Водно-електролітний баланс включає воду і розчинені в ній електроліти.

Який водно-електролітний баланс?

Життя виникло в морі, яке з самого початку мало певну концентрацію та склад електролітів. Навіть після того, як організми вийшли з океану як частина еволюції, вода та розчинені солі продовжували відігравати важливу роль у біохімічних процесах.

Організм людини складається приблизно з 60 відсотків води. У воді розчиняються різні солі, які відомі як електроліти.

Тіло складається з клітин. Тому весь організм розділений на різні приміщення. Найвідомішим є поділ на внутрішньоклітинний і позаклітинний простір. Обидва простори відокремлені один від одного клітинними мембранами. Існують важливі відмінності у складі електролітів між внутрішньоклітинним простором (внутрішньоклітинний простір) та позаклітинним простором (позаклітинний простір). Ці відмінності постійно підтримуються активними транспортними процесами через клітинні мембрани.

Оскільки вода може дифундувати через клітинні мембрани, але іони електролітів потрапляють через мембрани лише активними насосами, встановлюється так званий осмотичний тиск. Незважаючи на різний склад рідини в різних приміщеннях (купе), осмотичний тиск вирівнюється.

Функція та завдання

Між різними відділеннями відбувається постійний обмін. При збалансованому водно-електролітному балансі існують постійні різниці потенціалів між внутрішньоклітинним простором і позаклітинним простором, оскільки склад електролітів у цих двох просторах різний.

До електролітів належать позитивно заряджені катіони натрію, калію, кальцію чи магнію та негативно заряджені аніони фосфату, бікарбонату чи хлориду. Є й інші негативно заряджені іони органічних сполук, такі як білки.

Різний склад рідини всередині і зовні клітин забезпечує безпечне протікання важливих реакцій, що може відбуватися лише за певних умов. Через так званий натрієвий канал у межах мембран іони натрію та хлориду транспортуються переважно у позаклітинний простір, а іони калію та фосфату або негативно заряджені білки транспортуються у внутрішній клітинний простір. Тільки таким чином у клітині можуть відбуватися найважливіші біохімічні процеси. У клітині є органели клітин, які в свою чергу утворюють власні простори і відокремлюються від цитоплазми мембранами.

В цілому різниця потенціалів розвивається між внутрішнім клітинним простором і позаклітинним простором через різний розподіл концентрації. Зміни концентрації забезпечують обмін інформацією між клітинами. Таким чином можна передавати інформацію, яка важлива для взаємодії клітин.

Крім того, електроліти забезпечують як розподіл рідини в організмі, так і безперешкодне протікання біохімічних процесів на рівні клітин. Крім того, вони також відіграють важливу роль у передачі подразників у нервових клітинах.

Позаклітинний простір поділяється на міжтканинний і внутрішньосудинний простір. Внутрішньосудинний простір містить рідину в крові та лімфатичних судинах. Проміжний простір - це простір між окремими клітинами. Дві третини загальної води в організмі знаходяться в клітинах і, отже, третина поза клітинами. З цієї третини три чверті рідини знаходиться в міжтканинному просторі, тоді як внутрішньосудинний простір містить чверть води у позаклітинному просторі.

Водно-електролітний баланс підтримується за рахунок щоденного надходження води та електролітів через їжу та напої. В організм слід давати близько 2,5 літрів рідини. Виведення рідини та електролітів відбувається переважно через нирки. Однак значна частина втрачається також через пітливість та дихання.

Персональний склад поживних речовин повинен забезпечити засвоєння необхідної кількості електролітів через їжу.

Хвороби та недуги

Порушення водно-електролітного балансу може призвести до серйозних захворювань. У разі захворювання нирок або в певних екстремальних ситуаціях власна регуляція водно-електролітного балансу в організмі може руйнуватися. Окрім захворювань нирок, це стосується сильної діареї, блювоти, втрати крові, рясного потовиділення або зневоднення через спрагу.

Різні захворювання можуть призвести до зневоднення, але також до гіпергідратації, гіпо- або гіперволемії, гіпо- або гіпернатріємії, гіпо- або гіперкаліємії та гіпо- або гіперкальціємії. Всі ці умови викликають розпад нормального потенціалу між внутрішньоклітинним простором і позаклітинним простором. Може виникнути небезпечна для життя ситуація, яку потрібно лікувати відповідною електролітною інфузією.

Система водно-електролітного балансу управляється різними механізмами. До них відносяться механізм спраги, система ренін-ангіотензин-альдостерон, антидіуретичний гормон або пептиди, які діють на нирки. Порушення в цих механізмах може призвести до серйозних порушень водно-електролітного балансу.

Іон натрію - один з найважливіших іонів, який підтримує весь електролітний і рідинний баланс. Наприклад, при гіпонатріємії (занадто низька концентрація натрію) можуть виникнути м'язові спазми, дезорієнтація, млявість або навіть кома. Залежно від конкретної причини, в цих випадках натрій повинен бути заміщений. Симптоми гіпернатріємії (занадто висока концентрація іонів натрію) часто неспецифічні і проявляються почуттями слабкості та неврологічного дефіциту. Лікування проводиться, наприклад, гідратацією з низьким вмістом натрію.