สมดุลน้ำอิเล็กโทรไลต์

ของ สมดุลน้ำอิเล็กโทรไลต์ ของสิ่งมีชีวิตมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อกระบวนการทางชีวเคมีตามปกติ ปฏิกิริยาทางเคมีที่จำเป็นสำหรับชีวิตจะเกิดขึ้นในสภาพแวดล้อมที่เป็นน้ำเท่านั้น การกระจายของเหลวในร่างกายถูกควบคุมโดยอิเล็กโทรไลต์ สมดุลของน้ำกับอิเล็กโทรไลต์ประกอบด้วยน้ำและอิเล็กโทรไลต์ที่ละลายอยู่ในนั้น

สมดุลอิเล็กโทรไลต์ของน้ำคืออะไร?

ชีวิตเกิดขึ้นในทะเลซึ่งตั้งแต่แรกเริ่มมีความเข้มข้นและองค์ประกอบของอิเล็กโทรไลต์ แม้ว่าสิ่งมีชีวิตจะออกจากมหาสมุทรซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของวิวัฒนาการ แต่น้ำและเกลือที่ละลายน้ำก็ยังคงมีบทบาทสำคัญในกระบวนการทางชีวเคมี

สิ่งมีชีวิตของมนุษย์ประกอบด้วยน้ำประมาณ 60 เปอร์เซ็นต์ เกลือต่างๆจะละลายในน้ำซึ่งเรียกว่าอิเล็กโทรไลต์

ร่างกายสร้างขึ้นจากเซลล์ ดังนั้นสิ่งมีชีวิตทั้งหมดจึงถูกแบ่งออกเป็นห้องต่างๆ ที่รู้จักกันดีคือการแบ่งออกเป็นเซลล์ชั้นในและพื้นที่นอกเซลล์ ช่องว่างทั้งสองแยกออกจากกันด้วยเยื่อหุ้มเซลล์ มีความแตกต่างที่สำคัญในองค์ประกอบของอิเล็กโทรไลต์ระหว่างช่องว่างภายในเซลล์ (ช่องว่างภายในเซลล์) และช่องว่างนอกเซลล์ (พื้นที่นอกเซลล์) ความแตกต่างเหล่านี้ได้รับการดูแลอย่างถาวรโดยกระบวนการขนส่งที่ใช้งานผ่านเยื่อหุ้มเซลล์

เนื่องจากน้ำสามารถแพร่ผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ได้ แต่อิออนของอิเล็กโทรไลต์จะเข้าไปในเยื่อหุ้มได้โดยปั๊มที่ใช้งานอยู่เท่านั้นจึงมีการสร้างแรงดันออสโมติกที่เรียกว่า แม้จะมีองค์ประกอบของของเหลวที่แตกต่างกันในห้องต่างๆ (ช่อง) แต่ความดันออสโมติกจะเท่ากัน

ฟังก์ชันและงาน

มีการแลกเปลี่ยนระหว่างช่องต่างๆอย่างต่อเนื่อง ด้วยความสมดุลของน้ำและอิเล็กโทรไลต์ที่สมดุลมีความแตกต่างที่อาจเกิดขึ้นอย่างต่อเนื่องระหว่างพื้นที่ภายในเซลล์และพื้นที่นอกเซลล์เนื่องจากองค์ประกอบของอิเล็กโทรไลต์ในสองช่องว่างนี้แตกต่างกัน

อิเล็กโทรไลต์รวมถึงไอออนบวกของโซเดียมโพแทสเซียมแคลเซียมหรือแมกนีเซียมและแอนไอออนที่มีประจุลบของฟอสเฟตไบคาร์บอเนตหรือคลอไรด์ มีไอออนที่มีประจุลบอื่น ๆ ของสารประกอบอินทรีย์เช่นโปรตีน

องค์ประกอบที่แตกต่างกันของของเหลวภายในและภายนอกเซลล์ทำให้มั่นใจได้ว่าปฏิกิริยาที่สำคัญจะดำเนินไปอย่างราบรื่นซึ่งสามารถเกิดขึ้นได้ภายใต้เงื่อนไขบางประการเท่านั้น ผ่านช่องโซเดียมที่เรียกว่าภายในเยื่อหุ้มเซลล์โซเดียมและคลอไรด์อิออนส่วนใหญ่จะถูกลำเลียงเข้าสู่พื้นที่นอกเซลล์และโพแทสเซียมและฟอสเฟตไอออนหรือโปรตีนที่มีประจุลบจะถูกขนส่งเข้าไปในพื้นที่เซลล์ชั้นใน ด้วยวิธีนี้กระบวนการทางชีวเคมีที่สำคัญที่สุดเท่านั้นที่สามารถเกิดขึ้นภายในเซลล์ได้ มีออร์แกเนลล์ของเซลล์อยู่ในเซลล์ซึ่งจะสร้างช่องว่างของตัวเองและแยกออกจากไซโทพลาซึมด้วยเยื่อหุ้มเซลล์

โดยรวมแล้วความแตกต่างที่อาจเกิดขึ้นจะเกิดขึ้นระหว่างช่องว่างภายในเซลล์และพื้นที่นอกเซลล์เนื่องจากการกระจายความเข้มข้นที่แตกต่างกัน การเปลี่ยนแปลงความเข้มข้นทำให้เกิดการแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่างเซลล์ ด้วยวิธีนี้ข้อมูลสามารถส่งผ่านซึ่งมีความสำคัญต่อการทำงานร่วมกันของเซลล์

นอกจากนี้อิเล็กโทรไลต์ยังช่วยให้แน่ใจว่าทั้งการกระจายของของเหลวในร่างกายและการไหลเวียนของกระบวนการทางชีวเคมีที่ไม่ถูกรบกวนในระดับเซลล์ นอกจากนี้พวกมันยังมีบทบาทสำคัญในการส่งผ่านสิ่งเร้าในเซลล์ประสาท

ช่องว่างภายนอกเซลล์แบ่งออกเป็นช่องว่างคั่นระหว่างหน้าและช่องว่างภายในหลอดเลือด ช่องว่างภายในหลอดเลือดมีของเหลวในเลือดและท่อน้ำเหลือง ช่องว่างคั่นระหว่างหน้าคือช่องว่างระหว่างเซลล์แต่ละเซลล์ สองในสามของน้ำในร่างกายทั้งหมดอยู่ในเซลล์และหนึ่งในสามอยู่นอกเซลล์ ในสามในสามนี้สามในสี่ของของเหลวอยู่ในช่องว่างคั่นระหว่างหน้าในขณะที่ช่องว่างภายในหลอดเลือดมีน้ำถึงหนึ่งในสี่ในช่องว่างนอกเซลล์

ความสมดุลของน้ำและอิเล็กโทรไลต์จะถูกรักษาโดยการดื่มน้ำและอิเล็กโทรไลต์ทุกวันผ่านอาหารและเครื่องดื่ม ร่างกายควรได้รับของเหลวประมาณ 2.5 ลิตร การขับของเหลวและอิเล็กโทรไลต์ส่วนใหญ่เกิดขึ้นทางไต อย่างไรก็ตามส่วนใหญ่จะสูญเสียไปจากการขับเหงื่อและการหายใจ

องค์ประกอบส่วนบุคคลของสารอาหารควรตรวจสอบให้แน่ใจว่าอิเล็กโทรไลต์ในปริมาณที่ต้องการถูกดูดซึมผ่านอาหาร

ความเจ็บป่วยและความเจ็บป่วย

การรบกวนสมดุลของน้ำกับอิเล็กโทรไลต์อาจนำไปสู่การเจ็บป่วยที่รุนแรงได้ ในกรณีของโรคไตหรือในสถานการณ์ที่รุนแรงบางอย่างการควบคุมสมดุลของน้ำและอิเล็กโทรไลต์ของร่างกายอาจพังทลายลง นอกจากโรคไตแล้วยังมีอาการท้องร่วงอย่างรุนแรงอาเจียนเสียเลือดเหงื่อออกมากหรือมีอาการขาดน้ำเนื่องจากกระหายน้ำ

โรคต่างๆสามารถนำไปสู่ภาวะขาดน้ำ แต่ยังรวมถึงภาวะขาดน้ำภาวะน้ำตาลในเลือดสูงหรือภาวะไขมันในเลือดสูงภาวะน้ำตาลในเลือดสูงหรือภาวะน้ำตาลในเลือดสูงภาวะน้ำตาลในเลือดสูงหรือภาวะน้ำตาลในเลือดสูงและภาวะน้ำตาลในเลือดสูงหรือภาวะน้ำตาลในเลือดสูง เงื่อนไขทั้งหมดนี้ทำให้เกิดการสลายของศักย์ปกติระหว่างช่องว่างภายในเซลล์และปริภูมินอกเซลล์ สถานการณ์ที่คุกคามชีวิตอาจเกิดขึ้นได้ซึ่งต้องได้รับการรักษาด้วยการแช่อิเล็กโทรไลต์ที่เหมาะสม

ระบบสมดุลน้ำ - อิเล็กโทรไลต์ถูกควบคุมโดยกลไกต่างๆ ซึ่งรวมถึงกลไกการกระหายน้ำระบบเรนิน - แองจิโอเทนซิน - อัลโดสเตอโรนฮอร์โมนแอนติไดยูเรติกหรือเปปไทด์ที่ทำหน้าที่ในไต การรบกวนภายในกลไกเหล่านี้อาจนำไปสู่การรบกวนอย่างรุนแรงของสมดุลของอิเล็กโทรไลต์น้ำ

โซเดียมไอออนเป็นไอออนที่สำคัญที่สุดชนิดหนึ่งที่รักษาสมดุลของอิเล็กโทรไลต์และของเหลวทั้งหมด เมื่อมีภาวะ hyponatremia (ความเข้มข้นของโซเดียมต่ำเกินไป) เช่นอาจเกิดตะคริวของกล้ามเนื้อสับสนง่วงซึมหรือโคม่าได้ โซเดียมจะต้องถูกทดแทนในกรณีเหล่านี้ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับสาเหตุที่เฉพาะเจาะจง อาการของภาวะ hypernatremia (ความเข้มข้นของโซเดียมไอออนสูงเกินไป) มักไม่ระบุรายละเอียดและแสดงให้เห็นในความรู้สึกอ่อนแอและการขาดดุลทางระบบประสาท การบำบัดจะดำเนินการเช่นโดยการให้ความชุ่มชื้นโซเดียมต่ำ