Jaki jest związek między płynem a elektrolitami?
Ciało ludzkie zawiera płyn zarówno w swoich komórkach, zwany płynem wewnątrzkomórkowym (ICF), jak i poza jego komórkami, zwany płynem pozakomórkowym (ECF). Dwa rodzaje ECF to osocze krwi i płyn śródmiąższowy, które znajdują się w mikroskopijnych przestrzeniach między komórkami. Wszystkie płyny ustrojowe zawierają elektrolity, które są atomami, które mają ładunek dodatni lub ujemny i są niezbędne do funkcjonowania układu nerwowego i mięśni, w tym serca, oraz do utrzymania ciśnienia krwi i równowagi kwasowo-zasadowej organizmu, lub wodoru potenz ( poziomy pH). Płuca, nerki i podwzgórze odgrywają ważną rolę w regulacji poziomu płynów i elektrolitów w organizmie, podobnie jak osmoza. Brak równowagi między płynem ustrojowym a elektrolitami może prowadzić do ciężkiej choroby lub śmierci.
W ludzkim ciele jest pięć głównych elektrolitów. Są to sód (Na +), który pomaga komórkom nerwowym wysyłać sygnały do siebie i pomaga utrzymać równowagę elektrolitową; potas (K +), który pomaga nerwom i mięśniom funkcjonować oraz pomaga utrzymać pH płynów ustrojowych; wapń (CA2 +), który odgrywa rolę w krzepnięciu krwi oraz w funkcjonowaniu nerwów i mięśni; chlorek (Cl-), który służy jako równowaga względem jonów dodatnich; i wodorowęglan (HCO3-), który pomaga utrzymać właściwe pH płynów ustrojowych. Sód, potas i wapń to kationy lub jony naładowane dodatnio, a chlorek i wodorowęglan to aniony lub jony naładowane ujemnie. Jony mają ładunek dodatni lub ujemny, więc mogą wpływać na pH płynów ustrojowych. Ciało toleruje jedynie bardzo niewielkie zmiany pH płynów i nadal funkcjonuje prawidłowo, więc zrównoważone poziomy elektrolitów są niezbędne do przeżycia.
Poważne odwodnienie powoduje, że nerki przestają wydalać płyn, aby zapobiec dalszej utracie płynu. Powoduje to brak równowagi w elektrolitach, co prowadzi do kwasicy metabolicznej, stanu, w którym pH płynów ustrojowych jest zbyt niskie. Kwasica powoduje szybki oddech, letarg i splątanie, a także może prowadzić do szoku i śmierci. Skrajna utrata Cl- z powodu długotrwałych wymiotów prowadzi do zasadowicy metabolicznej, w której pH płynów ustrojowych jest zbyt wysokie. Oznaki i objawy zasadowicy obejmują splątanie, drgawki lub skurcze mięśni, uczucie pustki w głowie, nudności i mrowienie w dłoniach lub twarzy i śpiączkę.
Nerki pomagają utrzymać równowagę elektrolitową poprzez kontrolowanie ilości płynu i elektrolitów uwalnianych z moczem, a płuca usuwają dwutlenek węgla z krwi, co powoduje, że krew jest mniej kwaśna. Dlatego ktoś, kto ma kwasicę, oddycha szybko, aby skorygować stan i dlaczego hiperwentylacja może prowadzić do zasadowicy oddechowej. Nadmierne stosowanie środków uspokajających może spowolnić proces oddychania na tyle, aby spowodować kwasicę oddechową.
Oprócz utrzymywania poziomu płynu i pH, organizm musi również utrzymywać zdrowe stężenie płynu i elektrolitów między ICF i ECF. Woda przepływa przez błony komórkowe poprzez pasywny proces zwany osmozą, który działa w celu utrzymania tego samego stężenia płynu i elektrolitów, zwłaszcza Na +, wewnątrz i na zewnątrz błony komórkowej. Jeśli na zewnątrz komórki występuje wyższe stężenie Na +, woda będzie przemieszczać się z ICF do ECF w celu zrównoważenia stężenia. Zbyt duża część tego ruchu wody powoduje odwodnienie komórek, wzrost ciśnienia krwi i podwzgórze mózgu wywołuje uczucie pragnienia. Nazywa się to pragnieniem osmotycznym i dlatego człowiek czuje pragnienie po zjedzeniu słonych potraw.
Kiedy ta sama osoba pije wodę, stężenie Na + we krwi spada, a woda płynie z powrotem do komórek, przywracając równowagę płynów i elektrolitów. Gdy osoba traci płyn ustrojowy poprzez pocenie się, oddawanie moczu, wymioty, biegunkę lub krwawienie, inny rodzaj komórek w podwzgórzu powoduje pragnienie zastąpienia objętości płynu. Nazywa się to pragnieniem hipowolemicznym.
Pasywny proces osmozy oraz funkcje płuc i nerek współpracują ze sobą w celu utrzymania odpowiedniego poziomu płynów i elektrolitów w organizmie. Zapewnia to, że każdy elektrolit może wykonywać swoje zadanie polegające na utrzymywaniu bicia serca i funkcjonowania układu nerwowego. Za dużo lub za mało elektrolitu może powodować poważne problemy. Na przykład zbyt mała K + prowadzi do kwasicy, a zbyt duża K + może zatrzymać serce, które jest przyczyną śmierci wielu pacjentów z chorobą nerek. Płuca i nerki pomagają również utrzymać równowagę kationów i anionów w celu utrzymania właściwego pH w płynach ustrojowych, aby narządy mogły funkcjonować.