Natrij je monovalentni kation (pozitivno nabijeni ion) s kemijskim simbolom Na +, koji je šesti element po zastupljenosti u Zemljinoj kori. Nalazi se u 1. glavnoj skupini u periodnom sustavu i tako spada u skupinu alkalnih metala. Elementarno natrij prvi put je dobiven od natrijev hidroksid (NaOH) elektrolizom topljene soli, 1808. godine, engleski kemičar Sir Humphry Davy. Otprilike 1930. Sveti je Ivan prepoznao bitnost (vitalnost) natrij za normalan rast, dok je Clark opisao važnost minerala u održavanju osmotskog tlaka (tlaka koji pokreće protok otopljenih čestica kroz polupropusnu membranu kao dio osmoze) tjelesne tekućine. 1966. godine došlo je do otkrića natrij-kalij adenozin trifosfataza (Na + / K + -ATPaza; Woodburyjev enzim koji katalizira transport Na + iona iz stanice i kalijevih (K +) iona u stanicu pod ATP cijepanjem) u staničnim membranama. Šest godina kasnije, Coleman i suradnici pretpostavili su povišenje serumskog natrija koncentracija kao uzrok hipertenzija (visoki krvni tlak). Natrij postoji u prirodi prvenstveno u vezanom obliku. Njegov najvažniji pratilac je klorid (Cl-) - natrijev klorid (NaCl) ili kuhinjska sol - s kojom utječe voda uravnotežiti a volumen izvanstanične tekućine (izvan stanice) (ECM; izvanstanično tijelo masa). Svaka promjena u razini natrija u tijelu uzrokuje odgovarajuću promjenu u izvanstaničnoj volumen. Dakle, višak natrija povezan je s osmotski induciranim povećanjem izvanstaničnih volumen (hipervolemija) -3 g natrija (7.6 g NaCl) može vezati 1 litru voda-što može biti popraćeno edemom (zadržavanje vode u tkivima) i povećanjem tjelesne težine. Nedostatak natrija, s druge strane, dovodi do smanjenja izvanstaničnog volumena (hipovolemija) kao rezultat povećane voda gubitak, koji može rezultirati egzikozom (dehidracija zbog smanjenja tjelesne vode) i smanjenja tjelesne težine.Pozitivno nabijeni elektrolit kalij (K +) je najvažniji antagonist natrija, uključujući u regulaciji krv pritisak. Dok natrij djeluje hipertenzivno (krv učinak povećanja tlaka), kalij uzrokuje smanjenje krvni pritisak. Sukladno tome, omjer natrij / kalij u dijeta smatra se od najveće važnosti. Japanska su istraživanja pokazala da kod ljudi koji jedu a dijeta vrlo bogat solju (kuhinjska sol), povećava se i omjer natrij-kalij krv pritisak. Najvažniji izvor natrija za ljude je kuhinjska sol - 1 g NaCl sadrži 0.4 g natrija ili se 1 g natrija nalazi u 2.54 g NaCl. Oko 95% unosa natrija dolazi iz natrija klorid. Obična sol koristi se i kao začin i kao a prezervativ. Iz tog razloga, industrijski obrađena i pripremljena hrana, kao što su meso i proizvodi od kobasica, riblje konzerve, tvrdi sir, kruh i pekarski proizvodi, konzervirano povrće i gotovi umaci, imaju visok udio natrija (> 400 mg / 100 g), s dugotrajnim proizvodima od kobasica, dimljenom šunkom, određenim vrstama sira i hranom konzerviranom u salamuri, kao što su haringa i krastavci, s posebno visokim udjelom natrija (> 1,000 mg / 100 g). Suprotno tome, neprerađena ili prirodna biljna hrana, poput žitarica, krumpira, orašasto voće, voće i povrće, osim nekih korjenastih i lisnatih povrća, sadrže malo natrija (<20 mg / 100 g), iako se moraju očekivati značajne regionalne razlike - blizina mora, gnojidba [1-5, 10, 12, 14, 18, 19, 22, 26, 27]. Prema brojnim profesionalnim društvima i WHO (World Zdravlje Organizacija), dnevni unos soli treba ograničiti na ≤ 6 g - preporuka: 3.8 do ≤ 6 g NaCl / dan (1.5 do ≤ 2.4 g natrija / dan). LOAEL (najniža uočena razina štetnih učinaka) za dijetalni natrij iznosi 2.3 g natrija (5.8 g NaCl / dan) prema FNB-u (Odbor za hranu i prehranu). Povećanje u krvni pritisak primijećen je kao štetan učinak. Zbog velike potrošnje industrijski proizvedene hrane, poput suhomesnatih proizvoda i sireva, dnevni unos natrija klorid u zapadnim industrijaliziranim zemljama znatno premašuje preporučenu dnevnu količinu - posebno kod muškaraca - i iznosi u prosjeku između 12-15 g NaCl / dan (4.7-5.9 g natrija / dan) s omjerom natrija i kalija u prehrani od 3: 1. Strogo nisko- natrij dijeta karakterizira dnevni unos ne više od 0.4 g natrija (1 g NaCl).
Apsorpcija
Natrij se može apsorbirati (apsorbirati) u tankom i debelom crijevu i aktivnim i pasivnim mehanizmom. Aktivni unos minerala u stanice sluznice (stanice sluznice) crijeva događa se različitim transmembranskim transportom proteini (nosači) zajedno s makronutrijentima, kao što su glukoza, galaktozai aminokiseline, ili ioni, kao što su vodik (H +) i kloridni (Cl-) ioni. Primjer transportnog sustava povezanog s hranjivim tvarima je natrij /glukoza kotransporter-1 (SGLT-1), koji transportira glukozu i galaktozaodnosno Na + ioni u stanicu pomoću simporta (ispravljeni transport) u gornjem dijelu tankog crijeva. Jonski povezani nosači uključuju Na + / H + antiporter koji prenosi Na + u zamjenu s H + ionima u tankom i debelom crijevu te Na + / Cl-simporter koji prenosi Na + zajedno s Cl-ionima u enterocite i kolonocite (stanice tankog i debelog crijeva epitelijum, odnosno) u tankom i debelom crijevu. Pokretačka sila ovih sustava nosača je elektrokemijski gradijent natrija prema unutrašnjosti, koji se aktivira Na + / K + -ATPazom, koja se nalazi u bazolaterali (okrenuta prema krvi posuđe) stanična membrana a aktivira se konzumacijom ATP-a (adenozin trifosfat, univerzalni nukleotid koji opskrbljuje energijom) katalizira transport iona Na + iz crijevne stanice u krvotok i K + iona u crijevnu stanicu. Natrij se brzo i gotovo u potpunosti apsorbira (≥ 95%) zbog svoje dobre topljivosti. Stopa od apsorpcija je uglavnom neovisan o oralno isporučenoj količini.
Raspodjela u tijelu
Ukupni natrij u tijelu u zdravih ljudi iznosi oko 100 g ili 60 mmol (1.38 g) / kg tjelesne težine. Od toga se oko 70%, što odgovara oko 40 mmol / kg tjelesne težine, brzo izmjenjuje, dok se oko 30% pohranjuje u vezanom obliku kao rezerva u kosti. 95-97% natrija u tijelu nalazi se u izvanstaničnom prostoru (izvan stanice) - natrijevom serumu koncentracija 135-145 mmol / l. Preostalih 3-5% prisutno je unutarćelijski (unutar stanice) - 10 mmol / l. Natrij je najznačajniji kation izvanstanične tekućine i kvantitativno i kvalitativno [1, 3-5, 6, 9, 11-13, 18, 22].
izlučivanje
Prekomjerne količine natrija u tijelu uglavnom se eliminiraju putem bubrega - 100-150 mmol / 24 sata - i tek neznatno fecesom - 5 mmol / 24 sata. Znojem se izgubi prosječno 25 mmol natrija / l. Jako znojenje može biti popraćen gubitkom natrija većim od 0.5 g / l, iako se količina natrija povećava s povećanjem volumena znoja, ali se može smanjiti i aklimatizacijom (prilagodbom). Uz to, natrij se u maloj mjeri izlučuje putem suzna tekućina, nosna sluznicai slina. U bubreg, natrij se potpuno glomerularno filtrira i 99% reapsorbira u distalnim tubulima (bubrežnim tubulima). Količina natrija koja se izlučuje mokraćom ovisi o količini koja se prehrambeno opskrbljuje (s hranom). U tom kontekstu, izlučivanje putem bubrega (izlučivanje putem bubrega) podložno je 24-satnom ritmu. Pri dnevnom unosu natrija od 120 mmol (~ 2.8 g), oko 0.5% glomerularno filtriranog natrija izlučuje se urinom ako je bubrežna funkcija netaknuta. Udvostručavanje unosa alimentarnog natrija (kroz hranu) također rezultira udvostručavanjem količine natrija koji se eliminira mokraćom. Adaptacija bubrega (bubreg) izlučivanje natrija na prehrambeni unos natrija traje oko 3-5 dana. Za to vrijeme mineral se privremeno zadržava (zadržava). Sljedeći čimbenici povećavaju izlučivanje natrija kroz bubrege i mogu biti povezani s nedostatkom natrija:
- Endokrini poremećaji, poput Addisonove bolesti (primarna adrenokortikalna insuficijencija) → bubrežna reapsorpcija natrija oštećena je nedostatkom steroidnog hormona aldosterona
- Bubrežne bolesti povezane s oštećenom reapsorpcijom natrija.
- Poliurija (nenormalno povećana količina urina, na primjer, u dijabetes melitus).
- Neadekvatan unos diuretici (dehidrira droge).
Zbog učinkovite enterohepatična cirkulacija (jetra-crijevo Cirkulacija), natrij koji se luči (izlučuje) putem žuč se u velikoj mjeri reapsorbira u crijevima. Kada je reapsorpcija poremećena, na primjer, u proljev (proljev), mogu se javiti značajni gubici natrija kroz stolicu, povećavajući rizik od nedostatka natrija.
Regulacija natrijeve homeostaze
Dok unutarćelijski natrij koncentracija kontrolira se Na + / K + -ATPazom, regulacija koncentracije natrija u izvanstaničnom prostoru događa se putem renina-angiotenzin-aldosterona sustav (RAAS) i atrijalni natriuretički peptid (ANP). Nedostatak natrija rezultira osmotski induciranim smanjenjem izvanstaničnog volumena (hipovolemija) - pad u krvni pritisak-što kontrolirano tlačnim (tlačnim) receptorima visokotlačnog sustava i volumskim receptorima niskotlačnog sustava dovodi do oslobađanja specifične proteaze tzv. renina (enzim koji cijepi peptidne veze akumulacijom vode) iz jukstaglomerularnog aparata bubreg. renina cijepa dekapeptid (peptid sastavljen od 10 aminokiseline) i prohormon (preteča hormona) angiotenzin I iz proteina angiotenzinogena u jetra, koji se zatim pretvara u angiotenzin I drugom proteazom, enzimom koji pretvara angiotenzin. Enzim za pretvaranje angiotenzina (ACE), što rezultira oktapeptidom (peptid sastavljen od 8 aminokiseline) i hormon angiotenzin II. Angiotenzin II ima različite mehanizme djelovanja:
- Opća vazokonstrikcija (vazokonstrikcija), osim u koronarnoj posuđe → povećanje izvanstaničnog volumena i povišenje krvnog tlaka.
- Smanjenje brzine glomerularne filtracije (GFR) putem vazokonstrikcije → smanjenje bubrežnog izlučivanja natrija i vode.
- Oslobađanje minerala kortikoida aldosterona u kori nadbubrežne žlijezde → aldosteron inducira povećanu inkorporaciju natrijevih kanala (ENaC, engleski: Epithelial Sodium (Na) Channel) i kalijeve kanale (ROMK, engl.: Renal Outer Medularry Kalium (K) Channel) i natrij-kalijeve transportere (Na + / K + -ATPaza) u apikalnu (okrenutu prema lumenu) i bazolateralnu (okrenutu prema krvnim žilama) staničnu membranu distalnih tubula (bubrežne tubule), odnosno sakupljajuće tubule bubrega, što je povezano s povećanom reapsorpcijom natrija i osmotskom retencijom (retencija) ) vode kao i povećano izlučivanje kalija
- Izlučivanje antidiuretskog hormona (ADH) iz neurohipofize (stražnji režanj hipofize) → ADH potiče reapsorpciju vode u distalnim tubulima i sakupljajućim bubrezima te smanjuje izlučivanje vode
- Povećanje osjećaja žeđi i apetita za soli → Povećan unos tekućine i soli
Svi ovi hormonski inducirani učinci u cjelini u prisutnosti nedostatka natrija dovesti do povećanja sadržaja natrija i vode u tijelu s povećanjem izvanstaničnog volumena i porastom krvnog tlaka. Negativni povratni mehanizmi sprječavaju prekomjernu aktivaciju RAAS inhibiranjem oslobađanja renina kroz viši krvni tlak, aldosterona i angiotenzin II. U slučaju povećanog unosa fiziološke otopine i rezultirajućeg osmotski induciranog povećanja volumena krvi (hipervolemija) - povećanja krvnog tlaka - sinteze i izlučivanja atrijskog natriuretskog peptida (ANP) iz pretkomora srce, posebno iz desni atrij, javlja se pod nadzorom receptora tlaka u pretkomorima. ANP dolazi do bubrega, gdje inhibira lučenje renina iz jukstaglomerularnog aparata i time aktivaciju RAAS. To rezultira povećanim izlučivanjem natrija i vode kroz bubrege, normaliziranjem izvanstaničnog volumena, a time i krvnog tlaka. U prisutnosti endokrine bolesti, homeostaza natrija može biti poremećena. Na primjer, Cushingova bolest (povećana stimulacija kore nadbubrežne žlijezde kao rezultat ACTH (adrenokortikotropni hormon) koji proizvodi tumor u hipofiza, što dovodi do povećanog otpuštanja aldosterona) ili Addisonova bolest (primarna adrenokortikalna insuficijencija koja dovodi do nedostatka aldosterona) povezana je s povećanim ili smanjenim zadržavanjem natrija i u konačnici s viškom (→ povišenim krvnim tlakom itd.) ili nedostatkom natrija. ) ili nedostatak natrija (→ sniženi krvni tlak, „gladovanje soli“ itd.). Koncentracija natrija u serumu nije prikladna mjera za određivanje statusa natrija u ljudskom tijelu. Ona samo odražava zalihu slobodne vode. Hiponatremija (niska razina natrija u serumu) ne mora nužno ukazivati na nedostatak natrija, već samo na poremećenu osmoregulaciju (regulacija osmotskog tlaka tjelesne tekućine) ili povećani izvanstanični volumen (hipervolemija). Izlučivanje natrija u 24-satnom urinu smatra se najboljim pokazateljem unosa ili zaliha natrija u ljudskom tijelu.
