В электролиты сыворотки являются ионы, электрически заряженные минералы , которые растворены в кровеносной потоке , который является частью внеклеточной воды. Они выполняют важные функции организма, и их дисбаланс имеет серьезные последствия для здоровья.
Наиболее важные электролиты, которые проверяются в обычных тестах, включают натрий (Na +), калий (K +), кальций (Ca ++), фосфат (HPO42-), хлор (Cl–) и магний (Mg ++). , Бикарбонат (HCO3–) или диоксид углерода (CO2), ионы водорода (H +) и / или pH крови также можно заказать для диагностики кислотно-щелочного дисбаланса и, в некоторых случаях, железа.
Натрий-калиевый насос (Источник: BruceBlaus. При использовании этого изображения во внешних источниках его можно цитировать как: Blausen.com staff (2014). «Медицинская галерея Blausen Medical 2014». WikiJournal of Medicine 1 (2). DOI: 10.15347 /wjm/2014.010. ISSN 2002-4436, производное от Микаэля Хэггстрёма через Wikimedia Commons)
60% массы тела человека составляет вода. Вода распределяется по нескольким отсекам, которые имеют разный состав. Общий объем воды, содержащейся в клетках тела, называется общей внутриклеточной водой.
Объем жидкости, который окружает каждую клетку тела и из которого клетки питаются и выводят свои отходы, называется межклеточной водой. Объем воды, который является частью циркулирующей крови, называется внутрисосудистым объемом воды или объемом плазмы.
Межклеточная вода и внутрисосудистая вода или вода плазмы, добавленные вместе, образуют объем внеклеточной воды. Электролиты по-разному распределяются в разных отсеках. Например, натрий - это ион, который более концентрирован во внеклеточной жидкости, чем во внутриклеточной жидкости, тогда как калий - наоборот.
Кто они такие?
Электролиты - это ионы, которые распределяются в жидкостях организма и по-разному распределяются в разных водных частях тела и выполняют разные функции.
- Натрий и калий
Натрий - это высококонцентрированный ион во внеклеточной жидкости, тогда как калий очень концентрирован во внутриклеточной жидкости. Эти различия в концентрации поддерживаются активной функцией насосов Na + / K +, которые удаляют 3 Na + и вводят 2 K + в клетку, потребляя АТФ (аденозинтрифосфат).
Эта большая разница в концентрации натрия между внутриклеточной и внеклеточной жидкостью обеспечивает энергию для сопряженного транспорта многих других веществ через мембрану. Например, в некоторые клетки глюкоза входит вместе с натрием или кальций входит в сочетании с пассивной диффузией натрия.
Активность насосов Na + / K + регулируется гормонально (щитовидной железой), чтобы регулировать расход калорий в состоянии покоя.
Градиенты (различия концентраций) натрия и калия на мембранах мышечных и нервных клеток используются для генерации электрохимических импульсов, которые используются для функции нейронов и различных типов мышц.
Активный транспорт натрия из клетки очень важен для поддержания внутриклеточного объема воды и защиты клеток от повреждений. Если насосы выключены, натрий накапливается внутри клетки, а вода поступает через осмос, клетка набухает и может разорваться.
Многие патологии сопровождаются изменениями уровней натрия и / или калия в сыворотке крови, например, дисфункция почек может вызвать увеличение выведения ионов, поэтому их значения в сыворотке, как правило, падают, или, наоборот, они могут снижать выведение. причина, по которой они накапливаются и их сывороточные значения увеличиваются.
- Кальций и фосфор
Кальций накапливается во внутриклеточных компартментах некоторых цитоплазматических органелл. Количество свободного кальция как во внеклеточной жидкости, так и во внутриклеточной жидкости невелико и строго регулируется.
В костном матриксе есть большие отложения кальция и фосфора. Внутри клеток кальций выполняет множество функций.
Участвует в сокращении мышц и процессах экзоцитоза, связанных с секреторной функцией многих клеток, таких как железистые клетки, и высвобождением нейротрансмиттеров для нейронной коммуникации.
Фосфор выполняет очень важные функции по поддержанию структуры костей, но он также является частью некоторых так называемых «высокоэнергетических» соединений, таких как АТФ (аденозинтрифосфат), АДФ (аденозиндифосфат), цАМФ (циклический аденозинмонофосфат) и ГТФ, среди которых другие. Он также является частью ДНК и РНК, которые являются нуклеиновыми кислотами.
Эти высокоэнергетические молекулы служат прямыми поставщиками топлива для большинства химических реакций, происходящих в организме. Среди них некоторые также участвуют во внутриклеточных сигнальных цепях в качестве вторичных мессенджеров.
- хлор
Хлор, как и натрий, считается внеклеточным ионом, потому что внутриклеточная концентрация этих ионов очень мала. Хлор выполняет различные функции: в пищеварительной системе он используется клетками желудка для образования соляной кислоты и, таким образом, участвует в переваривании жиров и белков.
Еще одна очень важная функция хлора в системе крови - это его участие в обмене бикарбоната в красных кровяных тельцах. Бикарбонат - это форма переноса СО2 (двуокиси углерода) кровью.
CO2, продуцируемый клетками, попадает в кровоток и внутри красных кровяных телец связывается с водой и через фермент, называемый карбоангидразой, который ускоряет эту реакцию, образует угольную кислоту, которая диссоциирует на H + и бикарбонат (обратимая реакция).
Бикарбонат выходит из красных кровяных телец через обменник Cl– / HCO3–, который удаляет бикарбонат и переносит хлор в красные кровяные клетки.
Это связано с осмотическим балансом жидких компонентов тела. Он содержится в спинномозговой жидкости, и его концентрация в сыворотке может изменяться при различных патологиях, затрагивающих почечную экскреционную систему, а также при некоторых кислотно-щелочных изменениях.
- Магний
Магний содержится в костях и зубах, но является важным минералом для большинства тканей. Он выполняет функции кофактора во многих ферментативных реакциях. Это внутриклеточный ион, связанный с функцией мышц и нейронов.
Ион магния (Источник: Pumbaa (оригинальная работа Грега Робсона) через Wikimedia Commons)
Тест
После периода голодания от 6 до 8 часов берется образец венозной крови для проведения теста. Калий, натрий, кальций, хлор, фосфат, магний и бикарбонат обычно измеряются. Другие ионы могут быть включены по запросу лечащего врача. Некоторые тесты не включают фосфат и магний, если не указано иное.
Иногда эти тесты включают в так называемую базовую метаболическую панель (BMP), которая включает, помимо упомянутых выше электролитов, креатинин, глюкозу и мочевину.
Нормальные значения
Ссылки
- Ганонг, У. Ф., и Барретт, К. Э. (2012). Обзор медицинской физиологии Ганонга. McGraw-Hill Medical.
- Гайтон, AC, и Холл, Дж. Э. (2006). Учебник медицинской физиологии 11-е изд. Эльзивер Сондерс, 788-817.
- Хаммел, К.С., Лу, К., Лу, Д.Д., Хираяма, Б.А., Восс, А.А., и Райт, Е.М. (2010). Транспорт глюкозы с помощью человеческих почечных котранспортеров Na + / D-глюкозы SGLT1 и SGLT2. Американский журнал физиологии-клеточной физиологии, 300 (1), C14-C21.
- Иатридис, П.Г. (1991). Физиологические основы медицинской практики Беста и Тейлора. JAMA, 266 (1), 130-130.
- Каспер, Д.Л., Хаузер, С.Л., Лонго, Д.Л., Джеймсон, Дж. Л., и Лоскальцо, Дж. (2001). Принципы внутренней медицины Харрисона.
- Макканс, К.Л., и Хьютер, С.Е. (2002). Книга патофизиологии: Биологические основы болезней взрослых и детей. Elsevier Health Sciences.