Te stężenia elektrolitów są elektrycznie naładowane jony, sole mineralne, które rozpuszcza się w strumieniu krążenia, które jest częścią przestrzeni zewnątrzkomórkowej. Pełnią ważne funkcje organizmu, a ich brak równowagi ma poważne konsekwencje dla zdrowia.
Najważniejsze elektrolity badane w rutynowych testach to sód (Na +), potas (K +), wapń (Ca ++), fosforan (HPO42-), chlor (Cl–) i magnez (Mg ++) . Wodorowęglan (HCO3–) lub dwutlenek węgla (CO2), jony wodoru (H +) i / lub pH krwi można również zamówić w celu zdiagnozowania zaburzeń równowagi kwasowo-zasadowej oraz, w niektórych przypadkach, żelaza.
Pompa sodowo-potasowa (źródło: BruceBlaus. Używając tego obrazu w źródłach zewnętrznych, można go przytoczyć jako: personel Blausen.com (2014). «Galeria medyczna Blausen Medical 2014». WikiJournal of Medicine 1 (2). DOI: 10.15347 /wjm/2014.010. ISSN 2002-4436; pochodny Mikael Häggström przez Wikimedia Commons)
60% masy ciała człowieka to woda. Woda jest rozprowadzana w kilku przedziałach o różnym składzie. Całkowita objętość wody znajdująca się w komórkach ciała nazywana jest całkowitą wodą wewnątrzkomórkową.
Objętość płynu otaczającego każdą komórkę ciała, z którego komórki odżywiają się i eliminują swoje odpady, nazywana jest wodą śródmiąższową. Objętość wody, która jest częścią krążącej krwi, nazywana jest objętością wody wewnątrznaczyniowej lub objętością osocza.
Woda śródmiąższowa i woda wewnątrznaczyniowa lub woda osoczowa, dodane razem, tworzą objętość wody zewnątrzkomórkowej. Elektrolity są rozprowadzane w różny sposób w różnych przedziałach. Na przykład sód jest jonem, który jest bardziej skoncentrowany w płynie zewnątrzkomórkowym niż w płynie wewnątrzkomórkowym, podczas gdy potas jest odwrotnie.
Czym oni są?
Elektrolity to jony, które są rozprowadzane w płynach ustrojowych i są rozprowadzane na różne sposoby w różnych przedziałach wodnych organizmu i spełniają różne funkcje.
- Sód i potas
Sód jest silnie stężonym jonem w płynie zewnątrzkomórkowym, podczas gdy potas jest silnie stężony w płynie wewnątrzkomórkowym. Te różnice stężeń są utrzymywane przez aktywną funkcję pomp Na + / K +, które usuwają 3 Na + i wprowadzają 2 K + do komórki, zużywając ATP (trifosforan adenozyny).
Ta duża różnica w stężeniu sodu między płynem wewnątrzkomórkowym i zewnątrzkomórkowym zapewnia energię do sprzężonego transportu wielu innych substancji przez błonę. Na przykład do niektórych komórek glukoza wnika razem z sodem lub wapniem w połączeniu z bierną dyfuzją sodu.
Działanie pomp Na + / K + jest regulowane hormonalnie (przez tarczycę) w celu regulacji wydatku kalorycznego w spoczynku.
Gradienty (różnice stężeń) sodu i potasu w błonach komórek mięśniowych i nerwowych są wykorzystywane do generowania impulsów elektrochemicznych, które są wykorzystywane do funkcjonowania neuronów i różnych typów mięśni.
Aktywny transport sodu z komórki jest bardzo ważny dla utrzymania wewnątrzkomórkowej objętości wody, chroniąc komórki przed uszkodzeniem. Jeśli pompy zostaną wyłączone, sód gromadzi się wewnątrz komórki, a woda przedostaje się przez osmozę, co powoduje pęcznienie i pękanie komórki.
Wielu patologiom towarzyszą zmiany wartości sodu i / lub potasu w surowicy, na przykład dysfunkcje nerek mogą powodować wzrost wydalania jonów, więc ich wartości w surowicy mają tendencję do spadku lub odwrotnie, mogą zmniejszać wydalanie przyczyny ich kumulacji i wzrostu ich wartości w surowicy.
- Wapń i fosfor
Wapń gromadzi się w przedziałach wewnątrzkomórkowych w niektórych organellach cytoplazmatycznych. Ilość wolnego wapnia zarówno w płynie zewnątrzkomórkowym, jak iw płynie wewnątrzkomórkowym jest mała i silnie regulowana.
W macierzy kostnej znajdują się duże złogi wapnia i fosforu. Wewnątrz komórek wapń jest powiązany z wieloma funkcjami.
Uczestniczy w skurczach mięśni oraz w procesach egzocytozy związanych z funkcją wydzielniczą wielu komórek, takich jak komórki gruczołowe, oraz uwalnianiem neuroprzekaźników do komunikacji neuronalnej.
Fosfor pełni bardzo ważne funkcje w utrzymaniu struktury kości, ale jest również częścią tak zwanych związków „wysokoenergetycznych”, takich jak ATP (trifosforan adenozyny), ADP (difosforan adenozyny), cAMP (cykliczny monofosforan adenozyny) i GTP, m.in. inni. Jest również częścią DNA i RNA, które są kwasami nukleinowymi.
Te wysokoenergetyczne cząsteczki służą jako bezpośredni dostawca paliwa dla większości reakcji chemicznych zachodzących w organizmie. Wśród nich niektórzy także uczestniczą w wewnątrzkomórkowych łańcuchach sygnałowych jako wtórni posłańcy.
- Chlor
Chlor, podobnie jak sód, jest uważany za jon pozakomórkowy, ponieważ wewnątrzkomórkowe stężenie tych jonów jest bardzo niskie. Chlor pełni różne funkcje: w układzie pokarmowym jest wykorzystywany przez komórki żołądka do tworzenia kwasu solnego i tym samym uczestniczy w trawieniu tłuszczów i białek.
Inną bardzo ważną funkcją chloru w układzie krwionośnym jest jego udział w wymianie wodorowęglanów w krwinkach czerwonych. Wodorowęglan jest formą transportu CO2 (dwutlenku węgla) przez krew.
CO2 wytwarzany przez komórki dostaje się do krwiobiegu i wewnątrz czerwonych krwinek wiąże się z wodą i poprzez enzym zwany anhydrazą węglanową, który przyspiesza tę reakcję, tworzy kwas węglowy, który dysocjuje na H + i wodorowęglan (reakcja odwracalna).
Wodorowęglan wydostaje się z czerwonych krwinek przez wymiennik Cl– / HCO3–, który usuwa wodorowęglan i wprowadza chlor do czerwonych krwinek.
Ma to związek z równowagą osmotyczną płynów w organizmie. Występuje w płynie mózgowo-rdzeniowym, a jego stężenie w surowicy może ulegać zmianom w różnych patologiach związanych z nerkowym układem wydalniczym oraz w niektórych zmianach kwasowo-zasadowych.
- Magnez
Magnez znajduje się w kościach i zębach, ale jest niezbędnym minerałem dla większości tkanek. Pełni funkcje kofaktora w wielu reakcjach enzymatycznych. Jest to jon wewnątrzkomórkowy i ma związek z funkcją mięśni i neuronów.
Jon magnezu (źródło: Pumbaa (oryginalne dzieło Grega Robsona) za pośrednictwem Wikimedia Commons)
Test
Po okresie postu trwającym od 6 do 8 godzin pobiera się próbkę krwi żylnej w celu wykonania testu. Często mierzy się potas, sód, wapń, chlor, fosforan, magnez i wodorowęglan. Na prośbę lekarza prowadzącego można dodać inne jony. Niektóre testy nie obejmują fosforanów i magnezu, chyba że zostanie to wyraźnie wymagane.
Czasami testy te są zawarte w tak zwanym Basic Metabolic Panel (BMP), który obejmuje, oprócz wyżej wymienionych elektrolitów, kreatyninę, glukozę i mocznik.
Wartości normalne
Bibliografia
- Ganong, WF i Barrett, KE (2012). Przegląd fizjologii medycznej autorstwa Ganonga. McGraw-Hill Medical.
- Guyton, AC i Hall, JE (2006). Podręcznik fizjologii medycznej 11th ed. Elsiever Saunders, 788–817.
- Hummel, CS, Lu, C., Loo, DD, Hirayama, BA, Voss, AA i Wright, EM (2010). Transport glukozy przez ludzkie nerkowe kotransportery Na + / D-glukozy SGLT1 i SGLT2. American Journal of Physiology-Cell Physiology, 300 (1), C14-C21.
- Iatridis, PG (1991). Best and Taylor's Physiological Basis of Medical Practice. JAMA, 266 (1), 130–130.
- Kasper, DL, Hauser, SL, Longo, DL, Jameson, JL i Loscalzo, J. (2001). Zasady medycyny wewnętrznej Harrisona.
- McCance, KL i Huether, SE (2002). Pathophysiology-Book: The Biologic Basis for Disease u dorosłych i dzieci. Elsevier Health Sciences.