Korištenje električnih romobila ističe voda-elektrolit uravnotežiti organizama presudan je za normalno funkcioniranje svih biokemijskih procesa. Kemijske reakcije potrebne za život događaju se samo u vodenom okolišu. U ovom kontekstu, distribucija tekućina u tijelu regulira elektroliti, voda-elektrolit uravnotežiti uključuje voda a elektroliti otopljen u njemu.
Kakva je ravnoteža vode i elektrolita?
Vodeni elektrolit uravnotežiti uključuje vodu i elektroliti otopljen u njemu. Život je nastao u moru, koje je imalo određeno koncentracija i sastav elektrolita od početka. Čak i nakon što su organizmi napustili ocean tijekom evolucije, voda i otopljeni soli nastavio igrati bitnu ulogu u biokemijskim procesima. Primjerice, ljudski se organizam sastoji od otprilike 60 posto vode. Otopljeni u vodi su razni soli, koji se nazivaju elektroliti. Tijelo se sastoji od stanica. Stoga je cijeli organizam podijeljen u različite prostore. Najpoznatija je podjela na unutarćelijski i izvanstanični prostor. Oba su prostora međusobno odvojena staničnim membranama. Između unutarćelijskog prostora (unutarćelijski prostor) i izvanstaničnog prostora (izvanstanični prostor) postoje važne razlike u sastavu elektrolita. Te se razlike trajno održavaju aktivnim transportnim procesima kroz stanične membrane. Budući da voda može difundirati kroz stanične membrane, ali ioni elektrolita mogu prolaziti kroz membrane samo aktivnim pumpanjem, uspostavlja se takozvani osmotski tlak. Unatoč razlikama u sastavu tekućine u različitim prostorima (odjeljcima), osmotski se tlak uravnotežuje.
Funkcija i zadatak
Stalna je razmjena između različitih odjeljaka. U uravnoteženoj ravnoteži vode i elektrolita postoje stalne potencijalne razlike između unutarstaničnog i izvanstaničnog prostora, jer je sastav elektrolita u ta dva prostora različit. Elektroliti uključuju pozitivno nabijene katione natrij, kalij, kalcijum or magnezij i negativno nabijenih aniona od fosfat, bikarbonat ili klorid. Ostali negativno nabijeni ioni organskih spojeva poput proteini također postoje. Različit sastav tekućine unutar i izvan stanica osigurava nesmetan tijek važnih reakcija koje se mogu odvijati samo pod određenim uvjetima. Kroz tzv natrij kanal unutar membrana, natrij kao i klorid ioni se uglavnom transportiraju u izvanstanični prostor i kalij kao i fosfat ioni ili negativno nabijeni proteini u unutarćelijski prostor. To je jedini način na koji se najvažniji biokemijski procesi mogu odvijati unutar stanice. U stanici se nalaze stanične organele, koje zauzvrat tvore vlastite prostore, a membrane su odvojene od citoplazme. Sve u svemu, potencijalna razlika nastaje između unutarćelijskog i izvanćelijskog prostora zbog različitog koncentracija distribucija. Promjene u koncentracija osiguravaju razmjenu informacija između stanica. Na taj se način informacije mogu dalje prenositi, što je važno za interakciju stanica. Uz to, kroz elektrolite, i tekućina distribucija u tijelu i osigurava se neometani tijek biokemijskih procesa na staničnoj razini. Nadalje, oni također imaju važnu ulogu u prijenosu podražaja u živčanim stanicama. Izvanstanični prostor podijeljen je na intersticijski i intravaskularni prostor. Intravaskularni prostor uključuje tekućinu u krv i limfa posuđe. Intersticijski prostor je prostor između pojedinih stanica. Dvije trećine ukupne tjelesne tekućine nalazi se unutar stanica, a time jedna trećina izvan stanica. Od ove trećine, intersticijski prostor zauzvrat sadrži tri četvrtine tekućine, dok intravaskularni prostor sadrži četvrtinu vode koja se nalazi u izvanstaničnom prostoru. Ravnoteža vode i elektrolita održava se dnevnim unosom vode i elektrolita kroz hranu i piće. Istodobno, tijelo treba opskrbiti s približno 2.5 litre tekućine. Izlučivanje tekućine i elektrolita događa se uglavnom putem bubrega. Međutim, velik se dio također gubi znojenjem i disanjem. Osobni sastav hranjivih sastojaka trebao bi osigurati da se potrebna količina elektrolita apsorbira kroz hranu.
Bolesti i tegobe
Poremećaji ravnoteže vode i elektrolita mogu dovesti do ozbiljnih bolesti. Kod bolesti bubrega ili u određenim ekstremnim situacijama, tjelesna regulacija ravnoteže vode i elektrolita može se pokvariti. Pored toga bubreg bolesti, to je slučaj, na primjer, s teškim proljev, povraćanje, krv gubitak, jako znojenje or dehidracija zbog žeđi. Razne bolesti mogu dovesti do dehidracija, ali i na hiperhidrataciju, hipo- ili hipervolemiju, hipo- ili hipematrijemiju, hipo- ili hiperkalijemiju i hipo- ili hiperkalcemija. Sva ta stanja uzrokuju razgradnju normalnog potencijala između unutarćelijskog i izvanćelijskog prostora. Može se dogoditi situacija opasna po život koja se mora liječiti odgovarajućom infuzijom elektrolita. Sustavom ravnoteže vode i elektrolita upravlja nekoliko mehanizama. Uključuju mehanizam žeđi renina-angiotenzin-aldosterona sustav, antidiuretski hormon ili bubrežni peptidi. Poremećaji unutar ovih mehanizama mogu uzrokovati ozbiljne poremećaje u ravnoteži vode i elektrolita. Na primjer, natrij ion je među najvažnijim ionima koji služe za održavanje ukupne ravnoteže elektrolita i tekućina. U slučaju hiponatremije (nedovoljne koncentracije natrija), na primjer, mišića grčevi u želucu, dezorijentacija, letargija ili čak jesti nastaju. Ovisno o specifičnom uzroku, u tim se slučajevima mora nadoknaditi natrij. Simptomi hipematrijemiju (prekomjerne koncentracije natrijevih iona) često su nespecifični i očituju se kao osjećaj slabosti i neuroloških deficita. Liječenje uključuje nadoknadu tekućine s niskim udjelom natrija.
