Vandens ir elektrolitų pusiausvyra

Iš Vandens ir elektrolitų pusiausvyra Organizmų kiekis yra labai svarbus normaliam visų biocheminių procesų eigai. Gyvenimui būtinos cheminės reakcijos vyksta tik vandeningoje aplinkoje. Skysčių pasiskirstymą organizme reguliuoja elektrolitai. Vandens ir elektrolitų balansas apima vandenį ir jame ištirpintus elektrolitus.

Kokia vandens ir elektrolitų pusiausvyra?

Gyvybė kilo jūroje, kuri nuo pat pradžių turėjo tam tikrą elektrolitų koncentraciją ir sudėtį. Net po to, kai organizmai evoliucijos metu paliko vandenyną, vanduo ir ištirpusios druskos ir toliau vaidino esminį vaidmenį biocheminiuose procesuose.

Žmogaus organizmą sudaro apie 60 procentų vandens. Vandenyje ištirpinamos įvairios druskos, kurios vadinamos elektrolitais.

Kūną sudaro ląstelės. Todėl visas organizmas yra padalintas į skirtingas patalpas. Labiausiai žinomas yra suskirstymas į vidinę ir ląstelinę erdvę. Abi erdvės yra atskirtos viena nuo kitos ląstelių membranomis. Tarp tarpląstelinės erdvės (tarpląstelinė erdvė) ir tarpląstelinės erdvės (tarpląstelinė erdvė) yra svarbių elektrolitų sudėties skirtumų. Šiuos skirtumus nuolat palaiko aktyvūs transportavimo procesai per ląstelių membranas.

Kadangi vanduo gali difuziškai sklisti pro ląstelių membranas, tačiau elektrolitų jonai pro membranas patenka tik aktyviais siurbliais, nustatomas vadinamasis osmosinis slėgis. Nepaisant skirtingos skysčio sudėties skirtingose ​​patalpose (skyriuose), osmosinis slėgis išlyginamas.

Funkcija ir užduotis

Tarp įvairių skyrių vyksta nuolatiniai mainai. Esant subalansuotam vandens ir elektrolitų balansui, yra nuolatiniai potencialo skirtumai tarp vidinės ląstelės erdvės ir išorinės ląstelės erdvės, nes šiose dviejose vietose elektrolito sudėtis skiriasi.

Elektrolitai apima teigiamai įkrautus natrio, kalio, kalcio arba magnio katijonus ir neigiamai įkrautus fosfato, bikarbonato arba chlorido anijonus. Yra ir kitų neigiamai įkrautų organinių junginių jonų, tokių kaip baltymai.

Skirtinga skysčio sudėtis ląstelėse ir išorėje užtikrina, kad svarbios reakcijos vyktų sklandžiai, o tai gali vykti tik tam tikromis sąlygomis. Per vadinamąjį natrio kanalą membranose natrio ir chlorido jonai daugiausia pernešami į tarpląstelinę erdvę, o kalio ir fosfato jonai arba neigiamai įkrauti baltymai į vidinę ląstelių erdvę. Tik tokiu būdu ląstelėje gali vykti svarbiausi biocheminiai procesai. Ląstelėje yra ląstelių organelės, kurios savo ruožtu sudaro savo tarpus ir yra atskirtos nuo citoplazmos membranomis.

Apskritai dėl skirtingo koncentracijos pasiskirstymo tarp vidinės ląstelės erdvės ir tarpląstelinės erdvės atsiranda potencialo skirtumas. Koncentracijos pokyčiai užtikrina keitimąsi informacija tarp ląstelių. Tokiu būdu galima perduoti informaciją, kuri yra svarbi ląstelių sąveikai.

Be to, elektrolitai užtikrina skysčių pasiskirstymą kūne ir netrikdomą biocheminių procesų srautą ląstelių lygyje. Be to, jie taip pat vaidina svarbų vaidmenį perduodant dirgiklius nervų ląstelėse.

Tarpląstelinė erdvė yra padalinta į intersticinę ir intravaskulinę erdves. Intravaskulinėje erdvėje yra skysčių, esančių kraujyje ir limfinėse kraujagyslėse. Tarpinė erdvė yra erdvė tarp atskirų ląstelių. Du trečdaliai viso kūno vandens yra ląstelėse, taigi trečdalis - už ląstelių. Iš šio trečdalio trys ketvirtadaliai skysčio yra intersticinėje erdvėje, tuo tarpu intravaskulinėje erdvėje yra ketvirtadalis vandens tarpląstelinėje erdvėje.

Vandens ir elektrolitų pusiausvyra palaikoma per dieną suvartojant vandenį ir elektrolitus per maistą ir gėrimus. Kūnui turėtų būti duota apie 2,5 litro skysčių. Skysčių ir elektrolitų pašalinimas vyksta daugiausia per inkstus. Tačiau didelė dalis prarandama ir prakaituojant bei kvėpuojant.

Asmeninė maistinių medžiagų sudėtis turėtų užtikrinti, kad reikalingas elektrolitų kiekis būtų absorbuojamas per maistą.

Ligos ir negalavimai

Sutrikę vandens ir elektrolitų balansai gali sukelti rimtų ligų. Inkstų ligos atveju arba tam tikrose ekstremaliose situacijose organizmas gali žlugti vandens ir elektrolitų pusiausvyrą. Be inkstų ligų, tai yra sunkus viduriavimas, vėmimas, kraujo netekimas, gausus prakaitavimas ar dehidracija dėl troškulio.

Įvairios ligos gali sukelti dehidrataciją, taip pat hiperhidrataciją, hipo- ar hipervolemiją, hipo- ar hipernatremiją, hipo- ar hiperkalemiją ir hipo- arba hiperkalcemiją. Dėl visų šių sąlygų normalusis potencialas pasiskirsto tarp vidinės ląstelės erdvės ir išorinės ląstelės erdvės. Gali kilti pavojus gyvybei, kurį reikia gydyti tinkama elektrolito infuzija.

Vandens ir elektrolitų balanso sistema valdoma įvairiais mechanizmais. Tai apima troškulio mechanizmą, renino, angiotenzino ir aldosterono sistemą, antidiurezinį hormoną arba peptidus, kurie veikia inkstus. Šių mechanizmų sutrikimas gali sukelti rimtus vandens ir elektrolitų pusiausvyros sutrikimus.

Natrio jonas yra vienas iš svarbiausių jonų, palaikančių visą elektrolitų ir skysčių balansą. Dėl hiponatremijos (per maža natrio koncentracija) gali atsirasti raumenų mėšlungis, dezorientacija, letargija ar net koma. Atsižvelgiant į konkrečią priežastį, tokiais atvejais reikia pakeisti natrį. Hipernatremijos simptomai (per didelė natrio jonų koncentracija) dažnai būna neapibrėžti ir pasireiškia silpnumo pojūčiais ir neurologiniais trūkumais. Gydymas atliekamas, pavyzdžiui, mažai drėkinant natrį.