Qual è la relazione tra fluido ed elettroliti?
Il corpo umano contiene fluido sia all'interno delle sue cellule, chiamato fluido intracellulare (ICF), sia all'esterno delle sue cellule, chiamato fluido extracellulare (ECF). I due tipi di ECF sono il plasma sanguigno e il fluido interstiziale, che si trova negli spazi microscopici tra le cellule. Tutti i fluidi corporei contengono elettroliti, che sono atomi che hanno una carica positiva o negativa e sono essenziali per la funzione del sistema nervoso e dei muscoli, incluso il cuore, e per mantenere la pressione sanguigna e l'equilibrio acido-base del corpo o potenz idrogeno ( pH). I polmoni, i reni e l'ipotalamo svolgono un ruolo importante nella regolazione dei livelli di liquidi ed elettroliti nel corpo, così come l'osmosi. Uno squilibrio tra il fluido corporeo e gli elettroliti può portare a gravi malattie o morte.
Ci sono cinque principali elettroliti nel corpo umano. Sono sodio (Na +), che aiuta le cellule nervose a scambiarsi segnali e aiuta a mantenere l'equilibrio elettrolitico; potassio (K +), che aiuta i nervi e i muscoli a funzionare e aiuta a mantenere il pH dei fluidi corporei; calcio (CA2 +), che svolge un ruolo nella coagulazione del sangue e nella funzione nervosa e muscolare; cloruro (Cl-), che funge da equilibrio contro gli ioni positivi; e bicarbonato (HCO3-), che aiuta a mantenere il corretto pH nei fluidi corporei. Sodio, potassio e calcio sono cationi o ioni caricati positivamente e cloruro e bicarbonato sono anioni o ioni con carica negativa. Gli ioni hanno una carica positiva o negativa, quindi possono influenzare il pH dei fluidi corporei. Il corpo può tollerare solo una minima alterazione del pH dei suoi fluidi e funziona ancora correttamente, quindi i livelli di elettroliti bilanciati sono necessari per la sopravvivenza.
Una grave disidratazione fa sì che i reni smettano di espellere il fluido nel tentativo di prevenire un'ulteriore perdita di liquido. Ciò provoca uno squilibrio negli elettroliti che porta all'acidosi metabolica, una condizione in cui il pH dei fluidi corporei è troppo basso. L'acidosi provoca respirazione rapida, letargia e confusione e può portare a shock e morte. Un'estrema perdita di Cl - a causa del vomito prolungato porta ad alcalosi metabolica, in cui il pH dei fluidi corporei è troppo alto. Segni e sintomi di alcalosi comprendono confusione, contrazioni muscolari o spasmi, sensazione di stordimento, nausea e formicolio alle mani o al viso e al coma.
I reni aiutano a mantenere l'equilibrio degli elettroliti controllando la quantità di fluido ed elettroliti rilasciati nelle urine e i polmoni rimuovono l'anidride carbonica dal sangue, il che rende il sangue meno acido. Questo è il motivo per cui qualcuno che soffre di acidosi respira rapidamente per correggere la condizione e perché l'iperventilazione può portare ad alcalosi respiratoria. L'uso eccessivo di farmaci sedativi può rallentare il processo di respirazione abbastanza da causare acidosi respiratoria.
Oltre a mantenere livelli di fluidi e pH, il corpo deve anche mantenere una sana concentrazione di liquidi ed elettroliti tra ICF ed ECF. L'acqua si muove attraverso le membrane cellulari attraverso un processo passivo chiamato osmosi, che lavora per mantenere la stessa concentrazione di fluido ed elettroliti, in particolare Na +, all'interno e all'esterno della membrana cellulare. Se c'è una concentrazione più alta di Na + fuori dalla cellula, l'acqua si sposterà dall'ICF all'ECF per bilanciare la concentrazione. Troppo di questo movimento dell'acqua provoca la disidratazione delle cellule, l'aumento della pressione sanguigna e l'ipotalamo del cervello che provoca una sete. Questo si chiama sete osmotica, ed è per questo che una persona ha sete dopo aver mangiato cibi salati.
Quando la stessa persona beve acqua, la concentrazione di Na + nel sangue scende e l'acqua ritorna nelle cellule, ripristinando l'equilibrio di liquidi ed elettroliti. Quando una persona perde liquido corporeo attraverso sudorazione, minzione, vomito, diarrea o sanguinamento, un altro tipo di cellula all'interno dell'ipotalamo innesca la sete per sostituire il volume del fluido. Questo si chiama sete ipovolemica.
Il processo passivo di osmosi e le funzioni dei polmoni e dei reni lavorano insieme per mantenere i giusti livelli di fluidi ed elettroliti all'interno del corpo. Ciò garantisce che ciascun elettrolita possa svolgere il proprio compito di mantenere il battito cardiaco e il funzionamento del sistema nervoso. Troppo o troppo poco di un elettrolita può causare seri problemi. Ad esempio, troppo poca K + porta all'acidosi e troppa K + può fermare il cuore, che è la causa della morte per molti pazienti con malattie renali. I polmoni e i reni aiutano anche a mantenere un equilibrio di cationi e anioni per mantenere il giusto pH all'interno dei fluidi corporei in modo che gli organi possano funzionare.