Bilance vody a elektrolytů

Z Bilance vody a elektrolytů organismů je rozhodující pro normální průběh všech biochemických procesů. Chemické reakce nezbytné pro život probíhají pouze ve vodném prostředí. Distribuce tekutin v těle je regulována elektrolyty. Rovnováha voda-elektrolyt zahrnuje vodu a v ní rozpuštěné elektrolyty.

Jaká je rovnováha mezi vodou a elektrolytem?

V moři vznikl život, který měl od počátku určitou koncentraci a složení elektrolytů. Dokonce i poté, co organismy opustily oceán jako součást evoluce, voda a rozpuštěné soli nadále hrály zásadní roli v biochemických procesech.

Lidský organismus se skládá z asi 60 procent vody. Ve vodě se rozpustí různé soli, které se nazývají elektrolyty.

Tělo je tvořeno buňkami. Celý organismus je proto rozdělen do různých místností. Nejznámějším je rozdělení do vnitřního a extracelulárního prostoru. Oba prostory jsou od sebe odděleny buněčnými membránami. Existují důležité rozdíly ve složení elektrolytů mezi intracelulárním prostorem (intracelulární prostor) a extracelulárním prostorem (extracelulární prostor). Tyto rozdíly jsou trvale udržovány aktivními transportními procesy přes buněčné membrány.

Protože voda může difundovat přes buněčné membrány, ale ionty elektrolytů procházejí membránami pouze aktivními pumpami, je vytvořen tzv. Osmotický tlak. Přes rozdílné složení kapaliny v různých místnostech (kompartmentech) je osmotický tlak vyrovnán.

Funkce a úkol

Mezi různými oddíly existuje neustálá výměna. Při vyvážené rovnováze voda-elektrolyt existují konstantní potenciální rozdíly mezi vnitřním celulárním prostorem a mimobuněčným prostorem, protože složení elektrolytů je v těchto dvou prostorech odlišné.

Elektrolyty zahrnují kladně nabité kationty sodíku, draslíku, vápníku nebo hořčíku a záporně nabité anionty fosfátu, hydrogenuhličitanu nebo chloridu. Existují i ​​další záporně nabité ionty organických sloučenin, jako jsou proteiny.

Odlišné složení tekutiny uvnitř a vně buněk zajišťuje, že důležité reakce probíhají hladce, což může probíhat pouze za určitých podmínek. Přes tzv. Sodíkový kanál uvnitř membrán jsou sodné a chloridové ionty převážně transportovány do extracelulárního prostoru a draselné a fosfátové ionty nebo negativně nabité proteiny do vnitřního buněčného prostoru. Pouze tak mohou v buňce probíhat nejdůležitější biochemické procesy. V buňce jsou buněčné organely, které zase vytvářejí své vlastní prostory a jsou od cytoplazmy odděleny membránami.

Celkově se mezi různými distribucemi koncentrace vyvíjí potenciální rozdíl mezi vnitřním buněčným prostorem a extracelulárním prostorem. Změny koncentrace zajišťují výměnu informací mezi buňkami. Tímto způsobem lze předávat informace, které jsou důležité pro interakci buněk.

Elektrolyty navíc zajišťují jak distribuci tekutin v těle, tak i nerušený tok biochemických procesů na buněčné úrovni. Kromě toho také hrají důležitou roli při přenosu podnětů v nervových buňkách.

Extracelulární prostor je rozdělen na intersticiální prostor a intravaskulární prostor. Intravaskulární prostor obsahuje tekutinu v krevních a lymfatických cévách. Intersticiální prostor je prostor mezi jednotlivými buňkami. Dvě třetiny celkové tělesné vody jsou v buňkách, a tedy jedna třetina mimo buňky. Z této třetiny jsou tři čtvrtiny tekutiny v intersticiálním prostoru, zatímco intravaskulární prostor obsahuje čtvrtinu vody v extracelulárním prostoru.

Rovnováha voda-elektrolyt je udržována denním příjmem vody a elektrolytů jídlem a pitím. Tělo by mělo dostat asi 2,5 litru tekutiny. K vylučování tekutin a elektrolytů dochází hlavně ledvinami. Velká část je však také ztracena pocením a dýcháním.

Osobní složení živin by mělo zajistit, aby se požadované množství elektrolytů absorbovalo potravou.

Nemoci a nemoci

Poruchy rovnováhy vody a elektrolytů mohou vést k vážným onemocněním. V případě onemocnění ledvin nebo v určitých extrémních situacích může dojít ke zhroucení vlastní regulace rovnováhy voda-elektrolyt v těle. Kromě onemocnění ledvin se jedná o těžký průjem, zvracení, ztrátu krve, hojné pocení nebo dehydrataci způsobenou žízní.

Různá onemocnění mohou vést k dehydrataci, ale také k hyperhydrataci, hypo- nebo hypervolémii, hypo- nebo hypernatremii, hypo- nebo hyperkalémii a hypo- nebo hyperkalcemii. Všechny tyto podmínky způsobují rozložení normálního potenciálu mezi vnitřním celulárním prostorem a mimobuněčným prostorem. Může nastat život ohrožující situace, která musí být léčena vhodnou infuzí elektrolytů.

Systém bilance voda-elektrolyt je řízen různými mechanismy. Mezi ně patří žíznivý mechanismus, systém renin-angiotensin-aldosteron, antidiuretický hormon nebo peptidy, které působí na ledviny. Porucha těchto mechanismů může vést k vážným poruchám rovnováhy voda-elektrolyt.

Sodný ion je jedním z nejdůležitějších iontů, které udržují rovnováhu celého elektrolytu a tekutin. Při hyponatrémii (příliš nízká koncentrace sodíku) mohou nastat například svalové křeče, dezorientace, letargie nebo dokonce kóma. V závislosti na konkrétní příčině musí být v těchto případech sodík nahrazen. Příznaky hypernatremie (příliš vysoká koncentrace sodných iontů) jsou často nespecifické a projevují se pocity slabosti a neurologických deficitů. Zpracování se provádí například hydratací s nízkým obsahem sodíku.