Vann-elektrolyttbalanse

Av Vann-elektrolyttbalanse av organismer er avgjørende for det normale løpet av alle biokjemiske prosesser. De kjemiske reaksjonene som er nødvendige for livet skjer bare i et vandig miljø. Væskedistribusjonen i kroppen reguleres av elektrolytter. Vann-elektrolyttbalansen inkluderer vann og elektrolyttene oppløst i den.

Hva er vann-elektrolyttbalansen?

Livet oppsto i havet, som fra begynnelsen hadde en viss konsentrasjon og sammensetning av elektrolytter. Selv etter at organismene forlot havet som en del av evolusjonen, fortsatte vann og de oppløste saltene å spille en viktig rolle i biokjemiske prosesser.

Den menneskelige organismen består av rundt 60 prosent vann. Ulike salter blir oppløst i vannet, som er kjent som elektrolytter.

Kroppen består av celler. Derfor er hele organismen delt inn i forskjellige rom. Den mest kjente er inndelingen i det indre-cellulære og det ekstra-cellulære rommet. Begge mellomrom er atskilt fra hverandre med cellemembraner. Det er viktige forskjeller i sammensetningen av elektrolyttene mellom det intracellulære rommet (det intracellulære rommet) og det ekstracellulære rommet (det ekstracellulære rommet). Disse forskjellene opprettholdes permanent av aktive transportprosesser gjennom cellemembranene.

Siden vann kan diffundere gjennom cellemembranene, men ionene til elektrolyttene bare kommer gjennom membranene av aktive pumper, etableres et såkalt osmotisk trykk. Til tross for den forskjellige sammensetningen av væsken i de forskjellige rommene (rom), utjevnes det osmotiske trykket.

Funksjon & oppgave

Det er konstant utveksling mellom de forskjellige avdelingene. Med en balansert vann-elektrolyttbalanse er det konstante potensialforskjeller mellom det indre-cellulære rommet og det ekstra-cellulære rommet, siden elektrolyttkomposisjonen er forskjellig i disse to mellomrommene.

Elektrolyttene inkluderer de positivt ladede kationene av natrium, kalium, kalsium eller magnesium og de negativt ladede anionene av fosfat, bikarbonat eller klorid. Det er andre negativt ladede ioner av organiske forbindelser som proteiner.

Den forskjellige sammensetningen av væsken i og utenfor cellene sikrer at viktige reaksjoner løper jevnt, noe som bare kan skje under visse forhold. Gjennom den såkalte natriumkanalen i membranene blir natrium- og kloridioner hovedsakelig transportert inn i det ekstracellulære rom og kalium- og fosfationer eller negativt ladede proteiner inn i det indre celleområdet. Bare på denne måten kan de viktigste biokjemiske prosessene foregå i cellen. Det er celleorganeller i cellen, som igjen danner sine egne rom og skilles fra cytoplasmaet med membraner.

Totalt sett utvikler det seg en potensiell forskjell mellom det indre cellulære rommet og det ekstracellulære rommet på grunn av den forskjellige konsentrasjonsfordelingen. Endringer i konsentrasjon sikrer utveksling av informasjon mellom cellene. På denne måten kan det videreføres informasjon som er viktig for interaksjonen mellom cellene.

I tillegg sikrer elektrolyttene både væskedistribusjonen i kroppen og den uforstyrrede strømmen av biokjemiske prosesser på cellenivå. I tillegg spiller de også en viktig rolle i overføring av stimuli i nervecellene.

Det ekstracellulære rommet er delt inn i det mellomliggende rommet og det intravaskulære rommet. Det intravaskulære rommet inneholder væsken i blodet og lymfekarene. Det mellomliggende rommet er rommet mellom de enkelte cellene. To tredjedeler av det totale kroppsvannet er i cellene og dermed en tredjedel utenfor cellene. Av denne tredje er tre fjerdedeler av væsken i det mellomliggende rommet, mens det intravaskulære rommet inneholder en fjerdedel av vannet i det ekstracellulære rommet.

Vann-elektrolyttbalansen opprettholdes gjennom det daglige inntaket av vann og elektrolytter gjennom mat og drikke. Kroppen skal gis omtrent 2,5 liter væske. Utskillelsen av væsker og elektrolytter skjer hovedsakelig gjennom nyrene. Imidlertid går en stor del tapt gjennom svette og puste.

Den personlige sammensetningen av næringsstoffene skal sikre at den nødvendige mengden elektrolytter blir absorbert gjennom mat.

Sykdommer og plager

Forstyrrelser i vann-elektrolyttbalansen kan føre til alvorlige sykdommer. Ved nyresykdom eller i visse ekstreme situasjoner, kan kroppens egen regulering av vann-elektrolyttbalansen kollapse. I tillegg til nyresykdommer er dette tilfelle med alvorlig diaré, oppkast, blodtap, rikelig svette eller dehydrering på grunn av tørst.

De forskjellige sykdommene kan føre til dehydrering, men også hyperhydrering, hypo- eller hypervolaemia, hypo- eller hypernatremia, hypo- eller hyperkaliemia og hypo- eller hypercalcemia. Alle disse forholdene forårsaker nedbrytning av det normale potensialet mellom det indre-cellulære rommet og det ekstra-cellulære rommet. Det kan oppstå en livstruende situasjon som må behandles med en passende elektrolyttinfusjon.

Vann-elektrolyttbalansesystemet styres av forskjellige mekanismer. Disse inkluderer tørstemekanismen, renin-angiotensin-aldosteron-systemet, det antidiuretiske hormonet eller peptider som virker på nyrene. En forstyrrelse innenfor disse mekanismene kan føre til alvorlige forstyrrelser i vann-elektrolyttbalansen.

Natriumionet er en av de viktigste ionene som opprettholder hele elektrolytt- og væskebalansen. Ved hyponatremia (for lav natriumkonsentrasjon) kan for eksempel muskelkramper, desorientering, slapphet eller til og med koma oppstå. Avhengig av den spesifikke årsaken, må natrium erstattes i disse tilfellene. Symptomene på hypernatremia (for høy natriumionkonsentrasjon) er ofte uspesifikke og manifesterer seg i følelser av svakhet og nevrologiske mangler. Behandlingen utføres for eksempel ved hydratisering med lav natrium.