Vatten-elektrolytbalans

Av Vatten-elektrolytbalans av organismer är avgörande för den normala kursen för alla biokemiska processer. De kemiska reaktionerna som är nödvändiga för livet sker endast i en vattenhaltig miljö. Vätskefördelningen i kroppen regleras av elektrolyter. Vatten-elektrolytbalansen inkluderar vatten och elektrolyterna löst i det.

Vad är vatten-elektrolytbalansen?

Livet uppstod i havet, som från början hade en viss koncentration och sammansättning av elektrolyter. Även efter att organismerna lämnat havet som en del av evolutionen fortsatte vatten och de upplösta salterna att spela en viktig roll i biokemiska processer.

Den mänskliga organismen består av cirka 60 procent vatten. Olika salter löses i vattnet, som kallas elektrolyter.

Kroppen består av celler. Därför är hela organismen uppdelad i olika rum. Det mest kända är uppdelningen i det inre cellulära och det extracellulära utrymmet. Båda utrymmena är separerade från varandra med cellmembran. Det finns viktiga skillnader i sammansättningen av elektrolyterna mellan det intracellulära utrymmet (det intracellulära utrymmet) och det extracellulära utrymmet (det extracellulära utrymmet). Dessa skillnader bibehålls permanent genom aktiva transportprocesser genom cellmembranen.

Eftersom vatten kan diffundera genom cellmembranen, men jonerna i elektrolyterna kommer endast genom membranen med aktiva pumpar, upprättas ett så kallat osmotiskt tryck. Trots vätskans olika sammansättning i de olika rummen (facken) utjämnas det osmotiska trycket.

Funktion & uppgift

Det finns konstant utbyte mellan de olika facken. Med en balanserad vatten-elektrolytbalans finns det konstant potentialskillnad mellan det inre-cellulära utrymmet och det extra-cellulära utrymmet, eftersom elektrolytkompositionen är olika i dessa två utrymmen.

Elektrolyterna inkluderar de positivt laddade katjonerna av natrium, kalium, kalcium eller magnesium och de negativt laddade anjonerna av fosfat, bikarbonat eller klorid. Det finns andra negativt laddade joner av organiska föreningar som proteiner.

Den olika sammansättningen av vätskan inuti och utanför cellerna säkerställer att viktiga reaktioner går smidigt, vilket endast kan ske under vissa förhållanden. Genom den så kallade natriumkanalen i membranen transporteras huvudsakligen natrium- och kloridjoner in i det extracellulära utrymmet och kalium- och fosfatjoner eller negativt laddade proteiner transporteras in i det inre cellutrymmet. Endast på detta sätt kan de viktigaste biokemiska processerna äga rum i cellen. Det finns cellorganeller i cellen, som i sin tur bildar sina egna utrymmen och är separerade från cytoplasma med membran.

Sammantaget utvecklas en potentialskillnad mellan det inre cellulära utrymmet och det extracellulära utrymmet på grund av den olika koncentrationsfördelningen. Förändringar i koncentration säkerställer informationsutbytet mellan cellerna. På detta sätt kan information vidarebefordras som är viktigt för interaktionen mellan cellerna.

Dessutom säkerställer elektrolyterna både vätskedistributionen i kroppen och det ostörda flödet av biokemiska processer på cellnivå. Dessutom spelar de också en viktig roll vid överföring av stimuli i nervcellerna.

Det extracellulära utrymmet är uppdelat i det interstitiella utrymmet och det intravaskulära utrymmet. Det intravaskulära utrymmet innehåller vätskan i blodet och lymfkärlen. Det mellanliggande utrymmet är utrymmet mellan de enskilda cellerna. Två tredjedelar av det totala kroppsvattnet finns i cellerna och därmed en tredjedel utanför cellerna. Av denna tredje finns tre fjärdedelar av vätskan i det interstitiella utrymmet, medan det intravaskulära utrymmet innehåller en fjärdedel av vattnet i det extracellulära utrymmet.

Vatten-elektrolytbalansen upprätthålls genom det dagliga intaget av vatten och elektrolyter genom mat och dryck. Kroppen ska ges cirka 2,5 liter vätska. Utsöndring av vätskor och elektrolyter sker huvudsakligen genom njurarna. Men en stor del förloras också genom svettning och andning.

Näringsämnets personliga sammansättning bör säkerställa att den erforderliga mängden elektrolyter absorberas genom mat.

Sjukdomar och sjukdomar

Störningar i vatten-elektrolytbalansen kan leda till allvarliga sjukdomar. Vid njursjukdom eller i vissa extrema situationer kan kroppens egen reglering av vatten-elektrolytbalansen kollapsa. Förutom njursjukdomar är detta fallet med svår diarré, kräkningar, blodförlust, riklig svettning eller uttorkning på grund av törst.

De olika sjukdomarna kan leda till uttorkning, men också hyperhydrering, hypo- eller hypervolemi, hypo- eller hypernatremi, hypo- eller hyperkalemi och hypo- eller hyperkalcemi. Alla dessa tillstånd orsakar nedbrytningen av den normala potentialen mellan det inre-cellulära utrymmet och det extra-cellulära utrymmet. En livshotande situation kan uppstå som måste behandlas med en lämplig elektrolytinfusion.

Vatten-elektrolytbalanssystemet styrs av olika mekanismer. Dessa inkluderar törstmekanismen, renin-angiotensin-aldosteron-systemet, det antidiuretiska hormonet eller peptider som verkar på njurarna. En störning inom dessa mekanismer kan leda till allvarliga störningar i vatten-elektrolytbalansen.

Natriumjonen är en av de viktigaste jonerna som upprätthåller hela elektrolyt- och vätskebalansen. Med hyponatremi (för låg natriumkoncentration) kan till exempel muskelkramper, desorientering, tröghet eller till och med koma uppstå. Beroende på den specifika orsaken måste natrium ersättas i dessa fall. Symtomen på hypernatremi (för hög natriumjonkoncentration) är ofta ospecifika och manifesterar sig i känslor av svaghet och neurologiska brister. Behandlingen utförs till exempel genom hydrat med låg natrium.