Echilibrul apă-electrolit

Dintre Echilibrul apă-electrolit a organismelor este crucială pentru desfășurarea normală a tuturor proceselor biochimice. Reacțiile chimice necesare vieții au loc numai într-un mediu apos. Distribuția fluidelor în corp este reglată de electroliți. Echilibrul apă-electrolit include apă și electroliții dizolvați în ea.

Care este echilibrul apă-electrolit?

Viața a apărut în mare, care de la început a avut o anumită concentrare și compoziție de electroliți. Chiar și după ce organismele au părăsit oceanul ca parte a evoluției, apa și sărurile dizolvate au continuat să joace un rol esențial în procesele biochimice.

Organismul uman este format din aproximativ 60 la sută de apă. În apă se dizolvă diverse săruri, care sunt cunoscute sub numele de electroliți.

Corpul este format din celule. Prin urmare, întregul organism este împărțit în camere diferite. Cea mai cunoscută este diviziunea în spațiul interior-celular și extracelular. Ambele spații sunt separate unele de altele de membranele celulare. Există diferențe importante în compoziția electroliților între spațiul intracelular (spațiul intracelular) și spațiul extracelular (spațiul extracelular). Aceste diferențe sunt menținute permanent prin procese de transport active prin membranele celulare.

Deoarece apa poate difuza prin membranele celulare, dar ionii electroliților nu ajung decât prin membrane prin pompe active, se stabilește așa-numita presiune osmotică. În ciuda compoziției diferite a lichidului în diferitele încăperi (compartimente), presiunea osmotică este egalizată.

Funcție și sarcină

Există un schimb constant între diferitele compartimente. Cu un echilibru echilibrat apă-electrolit, există diferențe potențiale constante între spațiul celular interior și spațiul extracelular, deoarece compoziția electrolitului este diferită în aceste două spații.

Electroliții includ cationii încărcați pozitiv de sodiu, potasiu, calciu sau magneziu și anionii încărcați negativ de fosfat, bicarbonat sau clorură. Există alți ioni încărcați negativ de compuși organici cum ar fi proteinele.

Compoziția diferită a fluidului din interiorul și din exteriorul celulelor asigură că reacțiile importante se desfășoară fără probleme, ceea ce poate avea loc doar în anumite condiții. Prin așa-numitul canal de sodiu din membrane, ionii de sodiu și clorură sunt transportați în principal în spațiul extracelular și ionii de potasiu și fosfat sau proteine ​​încărcate negativ în spațiul celular interior. Numai în acest fel cel mai importante procese biochimice pot avea loc în interiorul celulei. Există organele celulare în celulă, care la rândul lor își formează propriile spații și sunt separate de citoplasmă prin membrane.

În general, se dezvoltă o diferență de potențial între spațiul celular interior și spațiul extracelular datorită distribuției concentrației diferite. Modificările de concentrare asigură schimbul de informații între celule. În acest fel, informația poate fi transmisă, care este importantă pentru interacțiunea celulelor.

În plus, electroliții asigură atât distribuția fluidului în corp, cât și fluxul nedisturbat al proceselor biochimice la nivel celular. În plus, acestea joacă, de asemenea, un rol important în transmiterea stimulilor în celulele nervoase.

Spațiul extracelular este împărțit în spațiul interstițial și spațiul intravascular. Spațiul intravascular conține lichidul din sânge și vasele limfatice. Spațiul interstițial este spațiul dintre celulele individuale. Două treimi din apa totală a corpului se află în celule și astfel o treime în afara celulelor. Din această treime, trei sferturi din fluid se află în spațiul interstițial, în timp ce spațiul intravascular conține un sfert din apă în spațiul extracelular.

Echilibrul apă-electrolit este menținut prin aportul zilnic de apă și electroliți prin alimente și băuturi. Corpului trebuie să i se administreze aproximativ 2,5 litri de lichid. Excreția de lichide și electroliți apare în principal prin rinichi. Cu toate acestea, o mare parte se pierde și prin transpirație și respirație.

Compoziția personală a substanțelor nutritive ar trebui să se asigure că cantitatea necesară de electroliți este absorbită prin alimente.

Boli și afecțiuni

Tulburările din echilibrul apă-electrolit pot duce la boli grave. În cazul bolilor renale sau în anumite situații extreme, propria reglare a organismului a echilibrului apă-electrolit se poate prăbuși. Pe lângă bolile de rinichi, acesta este cazul cu diaree severă, vărsături, pierderi de sânge, transpirație abundentă sau deshidratare din cauza setei.

Diferitele boli pot duce la deshidratare, dar și hiperhidratare, hipopolememie, hipopotrememie, hipo- sau hipercalemie și hipoxalemie. Toate aceste condiții determină defalcarea potențialului normal dintre spațiul celular interior și spațiul extracelular. Poate apărea o situație care poate pune viața în pericol, care trebuie tratată cu o perfuzie de electroliți adecvată.

Sistemul de echilibrare apă-electrolit este controlat prin diferite mecanisme. Acestea includ mecanismul de sete, sistemul renină-angiotensină-aldosteronă, hormonul antidiuretic sau peptidele care acționează asupra rinichilor. O perturbare a acestor mecanisme poate duce la tulburări grave ale echilibrului apă-electrolit.

Ionul de sodiu este unul dintre cei mai importanți ioni care mențin întregul electrolit și echilibrul fluidelor. Cu hiponatremie (concentrație prea mică de sodiu), de exemplu, pot apărea crampe musculare, dezorientare, letargie sau chiar comă. În funcție de cauza specifică, sodiu trebuie înlocuit în aceste cazuri. Simptomele hipernatremiei (concentrație excesivă de ioni de sodiu) sunt adesea nespecifice și se manifestă în sentimente de slăbiciune și deficit neurologic. Tratamentul se realizează, de exemplu, prin hidratare cu sodiu scăzut.