Šios vanduo-elektrolitas subalansuoti organizmų yra labai svarbus normaliam visų biocheminių procesų veikimui. Gyvybei reikalingos cheminės reakcijos vyksta tik vandeninėje aplinkoje. Šiame kontekste paskirstymas skysčių organizme reguliuoja elektrolitai, vanduo-elektrolitas subalansuoti yra vanduo ir elektrolitai ištirpęs joje.
Koks yra vandens ir elektrolitų balansas?
Vandens elektrolitas subalansuoti apima vandenį ir elektrolitai ištirpęs joje. Gyvenimas atsirado jūroje, kuri turėjo tam tikrą koncentracija ir elektrolitų sudėtis nuo pat pradžių. Net po to, kai organizmai evoliucijos metu paliko vandenyną, vanduo ir ištirpo druskos toliau vaidino esminį vaidmenį biocheminiuose procesuose. Pavyzdžiui, žmogaus organizmą sudaro maždaug 60 procentų vandens. Tirpsta vandenyje yra įvairių druskos, kurie vadinami elektrolitais. Kūnas susideda iš ląstelių. Todėl visas organizmas yra padalintas į skirtingas erdves. Geriausiai žinomas yra padalijimas į tarpląstelinę ir tarpląstelinę erdvę. Abi erdvės viena nuo kitos yra atskirtos ląstelių membranomis. Tarp tarpląstelinės erdvės (viduląstelinė erdvė) ir tarpląstelinės erdvės (tarpląstelinė erdvė) yra svarbių elektrolitų sudėties skirtumų. Šiuos skirtumus nuolat palaiko aktyvūs transporto procesai per ląstelių membranas. Kadangi vanduo gali difunduoti per ląstelių membranas, tačiau elektrolitų jonai gali praeiti pro membranas tik aktyviai pumpuodami, nustatomas vadinamasis osmosinis slėgis. Nepaisant skysčių sudėties skirtumų skirtingose erdvėse (skyriuose), osmosinis slėgis subalansuojamas.
Funkcija ir užduotis
Tarp skirtingų skyrių vyksta nuolatiniai mainai. Subalansuotoje vandens ir elektrolitų pusiausvyroje tarp ląstelės ir tarpląstelinės erdvės yra nuolatiniai potencialų skirtumai, nes elektrolito sudėtis šiose dviejose erdvėse yra skirtinga. Elektrolitai apima teigiamai įkrautus katijonus natris, kalis, kalcis or Magnis ir neigiamai įkrautų anijonų fosfatas, bikarbonatas arba chloridas. Kiti neigiamai įkrauti organinių junginių jonai, tokie kaip baltymai taip pat egzistuoja. Skirtinga skysčio sudėtis ląstelių viduje ir išorėje užtikrina netrikdomą svarbių reakcijų eigą, kuri gali vykti tik esant tam tikroms sąlygoms. Per vadinamąjį natris kanalas membranose, natris, taip pat chloridas jonai daugiausia pernešami į tarpląstelinę erdvę ir kalis taip pat fosfatas jonai arba neigiamai įkrauti baltymai į viduląstelinę erdvę. Tik taip ląstelėje gali vykti svarbiausi biocheminiai procesai. Ląstelėje yra ląstelių organeliai, kurie savo ruožtu formuoja savo erdves ir yra atskirti nuo citoplazmos membranomis. Apskritai dėl tarpsląstelinės erdvės ir tarpląstelinės erdvės susidaro potencialus skirtumas koncentracija paskirstymas. Pokyčiai koncentracija numatyti keitimąsi informacija tarp ląstelių. Tokiu būdu informacija gali būti gabenama toliau, o tai yra svarbu ląstelių sąveikai. Be to, per elektrolitus tiek skystis paskirstymas organizme ir užtikrinama netrikdoma biocheminių procesų eiga ląstelių lygiu. Be to, jie taip pat vaidina svarbų vaidmenį perduodant dirgiklius nervų ląstelėse. Tarpląstelinė erdvė yra padalinta į intersticinę erdvę ir intravaskulinę erdvę. Į intravaskulinę erdvę įeina skystis kraujas ir limfa laivai. Tarpinė erdvė yra erdvė tarp atskirų ląstelių. Du trečdaliai viso kūno skysčio yra ląstelių viduje, taigi trečdalis yra ląstelių išorėje. Iš šios trečiosios dalies intersticinėje erdvėje savo ruožtu yra trys ketvirtadaliai skysčio, o intravaskulinėje - ketvirtadalis tarpląstelinėje erdvėje esančio vandens. Vandens ir elektrolitų pusiausvyrą palaiko kasdien suvartojamas vandens ir elektrolitų kiekis per maistą ir gėrimus. Tuo pačiu metu kūnas turėtų būti aprūpintas maždaug 2.5 litro skysčio. Skystis ir elektrolitai išsiskiria daugiausia per inkstus. Tačiau didelė dalis prarandama ir dėl prakaitavimo bei kvėpavimo. Asmeninė maistinių medžiagų sudėtis turėtų užtikrinti, kad reikalingas elektrolitų kiekis būtų absorbuojamas per maistą.
Ligos ir negalavimai
Vandens ir elektrolitų pusiausvyros sutrikimai gali vadovauti iki sunkių ligų. Sergant inkstų ligomis ar esant tam tikroms ekstremalioms situacijoms, gali sutrikti paties vandens ir elektrolitų pusiausvyros reguliavimas. Be to inkstas ligų, tai yra, pavyzdžiui, sunkių viduriavimas, vėmimas, kraujas praradimas, stiprus prakaitavimas or dehidratacija dėl troškulio. Įvairios ligos gali vadovauti į dehidratacija, bet ir hiperhidracija, hipo- ar hipervolemija, hipo- ar hipernatremija, hipo- arba hiperkalemija ir hipo- ar hiperkalcemija. Visos šios sąlygos sukelia normalaus potencialo suskaidymą tarp viduląstelinės erdvės ir tarpląstelinės erdvės. Gali būti gyvybei pavojinga situacija, kurią reikia gydyti atitinkama infuzija su elektrolitu. Vandens ir elektrolitų pusiausvyros sistemą valdo keli mechanizmai. Tai apima troškulio mechanizmą reninas-angiotenzinas-aldosteronas hormonų ar inkstų peptidų. Šių mechanizmų sutrikimas gali sukelti rimtų vandens ir elektrolitų pusiausvyros sutrikimų. Pavyzdžiui, natris jonas yra vienas iš svarbiausių jonų, kurie padeda palaikyti bendrą elektrolitų ir skysčių pusiausvyrą. Hiponatremijos (nepakankama natrio koncentracija) atveju, pavyzdžiui, raumenys mėšlungisdezorientacija, letargija ar net koma atsirasti. Atsižvelgiant į konkrečią priežastį, šiais atvejais natris turi būti pakeistas. Simptomai hipernatremija (per didelė natrio jonų koncentracija) dažnai būna nespecifiniai ir pasireiškia silpnumo ir neurologinio deficito jausmais. Gydymas apima mažai natrio turinčių skysčių papildymą.
