No Ūdens un elektrolītu līdzsvars Organismu daudzums ir būtisks visu bioķīmisko procesu normālai norisei. Dzīvei nepieciešamās ķīmiskās reakcijas notiek tikai ūdens vidē. Šķidruma sadalījumu organismā regulē elektrolīti. Ūdens un elektrolītu līdzsvars ietver ūdeni un tajā izšķīdinātus elektrolītus.
Kāds ir ūdens un elektrolītu līdzsvars?
Dzīve radās jūrā, kurai jau no paša sākuma bija noteikta elektrolītu koncentrācija un sastāvs. Pat pēc tam, kad organismi evolūcijas ietvaros atstāja okeānu, ūdens un izšķīdinātie sāļi turpināja spēlēt būtisku lomu bioķīmiskajos procesos.
Cilvēka organisms sastāv no aptuveni 60 procentiem ūdens. Ūdenī tiek izšķīdināti dažādi sāļi, kas pazīstami kā elektrolīti.
Ķermenis sastāv no šūnām. Tāpēc viss organisms ir sadalīts dažādās telpās. Vispazīstamākais ir sadalījums iekšējā šūnā un ārpusšūnu telpā. Abas telpas viena no otras atdala šūnu membrānas. Starp intracelulāro telpu (starpšūnu telpa) un ārpusšūnu telpu (ārpusšūnu telpa) ir būtiskas atšķirības elektrolītu sastāvā. Šīs atšķirības pastāvīgi uztur aktīvie transporta procesi caur šūnu membrānām.
Tā kā ūdens var izkliedēties caur šūnu membrānām, bet elektrolītu joni caur membrānām nokļūst tikai ar aktīvu sūkņu palīdzību, tiek izveidots tā sauktais osmotiskais spiediens. Neskatoties uz atšķirīgo šķidruma sastāvu dažādās telpās (nodalījumos), osmotiskais spiediens tiek izlīdzināts.
Funkcija un uzdevums
Starp dažādiem nodalījumiem notiek pastāvīga apmaiņa. Ar līdzsvarotu ūdens-elektrolītu līdzsvaru pastāv pastāvīgas potenciālo atšķirību atšķirības starp iekšējo un ārpusšūnu telpu, jo elektrolīta sastāvs šajās divās telpās ir atšķirīgs.
Elektrolītos ietilpst pozitīvi lādēti nātrija, kālija, kalcija vai magnija katjoni un negatīvi lādēti fosfāta, bikarbonāta vai hlorīda anjoni. Ir arī citi negatīvi lādēti organisko savienojumu joni, piemēram, olbaltumvielas.
Šķidruma atšķirīgais sastāvs šūnās un ārpus tām nodrošina svarīgu reakciju vienmērīgu norisi, kas var notikt tikai noteiktos apstākļos. Caur tā saukto nātrija kanālu membrānās nātrija un hlorīda joni galvenokārt tiek transportēti ārpusšūnu telpā, un kālija un fosfāta joni vai negatīvi lādēti proteīni tiek novadīti šūnu iekšējā telpā. Tikai šādā veidā šūnā var notikt vissvarīgākie bioķīmiskie procesi. Šūnā ir šūnu organellas, kuras savukārt veido savas telpas un no citoplazmas tiek atdalītas ar membrānām.
Kopumā atšķirīga koncentrācijas sadalījuma dēļ starp iekšējo šūnu un ārpusšūnu telpu veidojas potenciāla atšķirība. Koncentrācijas izmaiņas nodrošina informācijas apmaiņu starp šūnām. Tādā veidā var nodot informāciju, kas ir svarīga šūnu mijiedarbībai.
Turklāt elektrolīti nodrošina gan šķidruma sadalījumu organismā, gan netraucētu bioķīmisko procesu plūsmu šūnu līmenī. Turklāt tiem ir arī liela nozīme stimulu pārnešanā nervu šūnās.
Āršūnu telpa ir sadalīta intersticiālajā telpā un intravaskulārajā telpā. Intravaskulārā telpa satur šķidrumu asinīs un limfvados. Starpnozaru telpa ir telpa starp atsevišķām šūnām. Divas trešdaļas no visa ķermeņa ūdens atrodas šūnās un tādējādi viena trešdaļa atrodas ārpus šūnām. No šīs trešdaļas trīs ceturtdaļas šķidruma atrodas intersticiālajā telpā, savukārt intravaskulārajā telpā ceturtdaļa ūdens ir ārpusšūnu telpā.
Ūdens un elektrolītu līdzsvars tiek uzturēts, katru dienu uzņemot ūdeni un elektrolītus, izmantojot pārtiku un dzērienus. Ķermenim vajadzētu dot apmēram 2,5 litrus šķidruma. Šķidrumu un elektrolītu izdalīšanās notiek galvenokārt caur nierēm. Tomēr liela daļa tiek zaudēta arī svīstot un elpojot.
Uzturvielu personīgajam sastāvam būtu jānodrošina, ka nepieciešamais elektrolītu daudzums tiek absorbēts caur pārtiku.
Slimības un kaites
Ūdens un elektrolītu līdzsvara traucējumi var izraisīt nopietnas slimības. Nieru slimības gadījumā vai atsevišķās ekstremālās situācijās organisma pašas regulētais ūdens un elektrolītu līdzsvara regulējums var sabrukt. Papildus nieru slimībām tas attiecas uz smagu caureju, vemšanu, asins zudumu, bagātīgu svīšanu vai dehidratāciju slāpju dēļ.
Dažādās slimības var izraisīt dehidratāciju, kā arī hiperhidratāciju, hipo- vai hipervolemiju, hipo- vai hipernatremiju, hipo- vai hiperkaliēmiju un hipo- vai hiperkalciēmiju. Visi šie apstākļi izraisa normāla potenciāla sadalījumu starp iekšējo šūnu telpu un ārpusšūnu telpu. Var rasties dzīvībai bīstama situācija, kas jāārstē ar atbilstošu elektrolītu infūziju.
Ūdens-elektrolītu līdzsvara sistēmu kontrolē dažādi mehānismi. Tajos ietilpst slāpes mehānisms, renīna-angiotenzīna-aldosterona sistēma, antidiurētiskais hormons vai peptīdi, kas darbojas uz nierēm. Traucējumi šajos mehānismos var izraisīt nopietnus traucējumus ūdens un elektrolītu līdzsvarā.
Nātrija jons ir viens no vissvarīgākajiem joniem, kas uztur visu elektrolītu un šķidruma līdzsvaru. Ar hiponatriēmiju (pārāk zemu nātrija koncentrāciju), piemēram, var rasties muskuļu krampji, dezorientācija, letarģija vai pat koma. Atkarībā no konkrētā cēloņa šajos gadījumos nātrijs ir jāaizstāj. Hipernatremijas (pārāk augsta nātrija jonu koncentrācija) simptomi bieži nav specifiski un izpaužas vājuma sajūtās un neiroloģiskā deficītā. Apstrādi veic, piemēram, ar zemu nātrija hidratāciju.
.jpg)
.jpg)
