Sản phẩm nước-chất điện phân cân bằng của các sinh vật là rất quan trọng cho hoạt động bình thường của tất cả các quá trình sinh hóa. Các phản ứng hóa học cần thiết cho sự sống chỉ xảy ra trong môi trường nước. Trong bối cảnh này, phân phối chất lỏng trong cơ thể được điều chỉnh bởi điện. Các nước-chất điện phân cân bằng bao gồm nước và điện hòa tan trong nó.
Cân bằng nước-điện giải là gì?
Nước điện giải cân bằng bao gồm nước và điện hòa tan trong nó. Sự sống bắt nguồn từ biển, có một tập trung và thành phần của chất điện phân ngay từ đầu. Ngay cả sau khi các sinh vật rời khỏi đại dương trong quá trình tiến hóa, nước và các chất hòa tan muối tiếp tục đóng một vai trò thiết yếu trong các quá trình sinh hóa. Ví dụ, cơ thể người bao gồm khoảng 60% nước. Hòa tan trong nước là khác nhau muối, được gọi là chất điện phân. Cơ thể bao gồm các tế bào. Do đó, toàn bộ sinh vật được chia thành các không gian khác nhau. Được biết đến nhiều nhất là sự phân chia thành không gian nội bào và không gian ngoại bào. Cả hai không gian được ngăn cách với nhau bởi màng tế bào. Giữa không gian nội bào (không gian nội bào) và không gian ngoại bào (không gian ngoại bào) có những khác biệt quan trọng về thành phần của các chất điện giải. Những khác biệt này được duy trì vĩnh viễn bởi các quá trình vận chuyển tích cực qua màng tế bào. Vì nước có thể khuếch tán qua màng tế bào, nhưng các ion của chất điện phân chỉ có thể đi qua màng bằng cách bơm tích cực, nên một cái gọi là áp suất thẩm thấu được thiết lập. Mặc dù có sự khác biệt về thành phần của chất lỏng trong các không gian (ngăn) khác nhau, áp suất thẩm thấu vẫn cân bằng.
Chức năng và nhiệm vụ
Có một sự trao đổi liên tục giữa các ngăn khác nhau. Trong cân bằng nước-điện giải cân bằng, có sự chênh lệch điện thế không đổi giữa không gian nội bào và không gian ngoại bào vì thành phần chất điện giải trong hai không gian này khác nhau. Chất điện giải bao gồm các cation tích điện dương của natri, kali, canxi or magiê và các anion mang điện tích âm của phốt phát, bicarbonate hoặc clorua. Các ion tích điện âm khác của các hợp chất hữu cơ như protein cũng tồn tại. Thành phần khác nhau của chất lỏng bên trong và bên ngoài tế bào đảm bảo quá trình không bị xáo trộn của các phản ứng quan trọng chỉ có thể diễn ra trong những điều kiện nhất định. Thông qua cái gọi là natri kênh trong màng, natri cũng như clorua các ion chủ yếu được vận chuyển vào không gian ngoại bào và kali cũng như phốt phát ion hoặc tích điện âm protein vào không gian nội bào. Đây là cách duy nhất mà các quá trình sinh hóa quan trọng nhất có thể diễn ra trong tế bào. Trong tế bào có các bào quan của tế bào, các bào quan này lần lượt hình thành các khoảng trống riêng và được ngăn cách với tế bào chất bằng màng. Nhìn chung, sự khác biệt tiềm tàng được hình thành giữa không gian nội bào và không gian ngoại bào do sự khác biệt tập trung phân phối. Những thay đổi trong tập trung cung cấp cho việc trao đổi thông tin giữa các tế bào. Bằng cách này, thông tin có thể được vận chuyển xa hơn, điều này rất quan trọng đối với sự tương tác của các tế bào. Ngoài ra, thông qua các chất điện giải, cả chất lỏng phân phối trong cơ thể và đảm bảo quá trình không bị xáo trộn của các quá trình sinh hóa ở cấp độ tế bào. Hơn nữa, chúng cũng đóng một vai trò quan trọng trong việc truyền các kích thích trong các tế bào thần kinh. Không gian ngoại bào được chia thành không gian kẽ và không gian nội mạch. Không gian nội mạch bao gồm chất lỏng trong máu và bạch huyết tàu. Khoảng kẽ là không gian giữa các ô riêng lẻ. Hai phần ba tổng lượng chất lỏng của cơ thể nằm bên trong tế bào và một phần ba ở bên ngoài tế bào. Trong phần ba này, đến lượt mình, không gian kẽ chứa 2.5/XNUMX chất lỏng, trong khi không gian nội mạch chứa XNUMX/XNUMX lượng nước được tìm thấy trong không gian ngoại bào. Sự cân bằng nước-điện giải được duy trì bằng việc cung cấp nước và chất điện giải hàng ngày qua thức ăn và đồ uống. Đồng thời, cơ thể cần được cung cấp khoảng XNUMX lít chất lỏng. Quá trình bài tiết chất lỏng và chất điện giải diễn ra chủ yếu qua thận. Tuy nhiên, một phần lớn cũng bị mất qua quá trình bài tiết mồ hôi và hô hấp. Thành phần chất dinh dưỡng cá nhân cần đảm bảo rằng lượng chất điện giải cần thiết được hấp thụ qua thức ăn.
Bệnh tật
Rối loạn cân bằng nước-điện giải có thể dẫn đến các bệnh hiểm nghèo. Trong các bệnh về thận hoặc trong một số tình huống khắc nghiệt nhất định, cơ chế điều hòa cân bằng nước-điện giải của cơ thể có thể bị phá vỡ. Ngoài thận , đây là trường hợp, ví dụ, với tiêu chảy, ói mửa, máu mất mát, đổ mồ hôi nhiều or mất nước do khát. Các bệnh khác nhau có thể dẫn đến mất nước, mà còn đối với tình trạng tăng nước, giảm hoặc tăng thể tích tuần hoàn máu, giảm hoặc tăng natri huyết, hypo- hoặc tăng kali máu và hạ hoặc tăng calci huyết. Tất cả những điều kiện này gây ra sự phá vỡ điện thế bình thường giữa không gian nội bào và không gian ngoại bào. Có thể xảy ra tình huống nguy hiểm đến tính mạng, phải xử lý bằng cách truyền nước điện giải thích hợp. Hệ thống cân bằng nước-điện giải được kiểm soát bởi một số cơ chế. Chúng bao gồm cơ chế khát, renin-angiotensin-aldosterone hệ thống, nội tiết tố chống bài niệu hoặc peptit thận. Sự gián đoạn trong các cơ chế này có thể gây ra rối loạn nghiêm trọng trong cân bằng nước-điện giải. Ví dụ, natri ion là một trong những ion quan trọng nhất để duy trì sự cân bằng điện giải và chất lỏng tổng thể. Trong trường hợp hạ natri máu (không đủ nồng độ natri), ví dụ, cơ chuột rút, mất phương hướng, hôn mê hoặc thậm chí hôn mê xảy ra. Tùy theo nguyên nhân cụ thể mà phải thay natri trong những trường hợp này. Các triệu chứng của tăng natri huyết (nồng độ ion natri quá mức) thường không đặc hiệu và biểu hiện bằng cảm giác suy nhược và thiếu hụt thần kinh. Điều trị bằng cách bổ sung chất lỏng có hàm lượng natri thấp.
