Elektrolyyttiepätasapaino eli vesi-elektrolyyttiepätasapaino on epänormaalia elektrolyyttipitoisuutta kehossa, jolla on elintärkeä rooli homeostaasin ylläpitämisessä kehossa . Lisäksi elektrolyytit auttavat säätelemään sydämen ja neurologisia toimintoja, nestetasapainoa , happo-emästasapainoa ja paljon muuta. Elektrolyyttitasapainon epätasapaino voi kehittyä, kun elektrolyyttejä otetaan liian vähän tai liikaa, ja liian vähän tai liikaa elektrolyyttejä erittyy.
Elektrolyyttiepätasapaino on monien sairauksien syy [1] [2] . Näiden häiriöiden syyt, vakavuus, hoito ja seuraukset voivat vaihdella suuresti riippuen kyseessä olevasta elektrolyytistä [3] . Yleisimmät ja vakavimmat elektrolyyttitasapainohäiriöt liittyvät natriumin , kaliumin tai kalsiumin epänormaaliin tasoon . Muut elektrolyyttihäiriöt ovat harvinaisempia, ja niitä esiintyy usein suurten elektrolyyttimuutosten yhteydessä. Munuaiset ovat tärkein elin oikean neste- ja elektrolyyttitasapainon ylläpitämisessä. Hormonaaliset muutokset ja fysiologinen stressi vaikuttavat myös tähän [2] .
Krooninen laksatiivien väärinkäyttö , vaikea ripuli tai oksentelu voivat johtaa kuivumiseen ja elektrolyyttitasapainon häiriintymiseen. Ihmiset, jotka kärsivät aliravitsemuksesta, ovat erityisen alttiita elektrolyyttitasapainon häiriöille. Vaikeat elektrolyyttitasapainohäiriöt vaativat huolellista hallintaa, koska on olemassa vaara, että ylikorjaus tapahtuu liian nopeasti, mikä voi johtaa rytmihäiriöön , enkefaloseleen tai uudelleensyöttöoireyhtymään epätasapainon syystä [4] [5] [6] .
Solut (erityisesti hermo-, sydän- ja lihassolut) käyttävät elektrolyyttejä ylläpitämään jännitettä solukalvoissaan . Elektrolyytit suorittavat erilaisia tehtäviä, ja yksi tärkeimmistä on sähköisten impulssien johtaminen solujen välillä. Munuaiset ylläpitävät jatkuvaa elektrolyyttipitoisuutta veressä kehossa tapahtuvista muutoksista huolimatta [4] [6] . Esimerkiksi raskaan rasituksen aikana elektrolyyttejä menetetään hien mukana, erityisesti natriumin ja kaliumin muodossa [6] . Munuaiset voivat myös tuottaa laimeaa virtsaa tasapainottaakseen natriumtasoja [6] . Nämä elektrolyytit on vaihdettava, jotta kehon nesteiden elektrolyyttipitoisuus pysyy vakiona. Hyponatremia tai alhainen natriumtaso on yleisin elektrolyyttitasapainon tyyppi [7] [8] .
Elektrolyyttiepätasapainon hoito riippuu käytetystä elektrolyytistä ja siitä, onko se liian korkea vai liian alhainen kehossa [3] . Hoidon aggressiivisuus ja hoitomenetelmän valinta voivat vaihdella häiriön vakavuudesta riippuen [3] . Jos elektrolyyttitaso on liian alhainen, lisäravinteet voivat olla yleinen vastaus elektrolyyttitasapainoon. Kuitenkin, jos natriumia käytetään elektrolyyttinä, ongelma ei ole natriumin puute, vaan ylimääräinen vesi, joka aiheuttaa epätasapainoa. Natriumlisä näille ihmisille voi korjata elektrolyyttitasapainon epätasapainoa, mutta tilavuuden ylikuormituksen kustannuksella, mikä voi olla vaarallista erityisesti vastasyntyneille [9] . Koska jokainen yksittäinen elektrolyytti vaikuttaa fysiologisiin toimintoihin eri tavalla, ne on otettava huomioon erikseen, kun keskustellaan syistä, hoidosta ja komplikaatioista.
Natriumilla on ratkaiseva rooli solunulkoisen nesteen koostumuksen ja tilavuuden ylläpitämisessä. Se on solunulkoisen nesteen pääkationi ja päätekijä, joka määrää sen osmolaalisuuden . Natrium on myös tärkeä ylläpitämään normaalia kiihtyneisyyttä ja johtuvuutta lihas- ja hermokudoksissa . Auttaa säätelemään happo-emästasapainoa [10] [11] .
Natriumin tarve on noin 1 gramma päivässä. Pääosin tyytyväinen normaaliin ruokavalioon ilman ruokasuolan lisäämistä . Natriumin luonnollinen pitoisuus elintarvikkeissa on suhteellisen alhainen: 15-80 mg%. Tarve voi kasvaa 2-kertaiseksi voimakkaalla hikoilulla kuumassa ilmastossa, voimakkaalla fyysisellä rasituksella [12] .
Kun natriumin pitoisuus veriplasmassa laskee alle 135 mmol/l, ilmaantuu hyponatremia [13] . Hyponatremian syyt - liiallinen veden saanti tai runsaasti natriumia sisältävien nesteiden menetys, jotka korvataan vedellä. Hyponatremiaan, johon liittyy vähentynyt ekstrasellulaarisen nesteen määrä, voi liittyä ärtyneisyyttä, huimausta, persoonallisuuden muutoksia, limakalvojen kuivumista, vapinaa , kouristuksia, koomaa. Hyponatremiaan, johon liittyy normaali tai lisääntynyt ekstrasellulaarisen nesteen määrä, liittyy päänsärkyä, väsymystä, apatiaa, sekavuutta, heikkoutta, turvotusta, lihaskouristuksia, kouristuksia ja koomaa [14] .
Nestehäviö ja lisääntynyt natriumin saanti aiheuttavat hypernatremiaa . Se diagnosoidaan, kun plasman natriumpitoisuus on yli 150 mmol/l [13] . Koska natrium on pääkomponentti, joka määrää solunulkoisen nesteen osmolaalisuuden, hypernatremia johtaa aina hypertonisuuteen, joka saa nesteen virtaamaan ulos soluista, johon liittyy solujen kuivumista. Ilmenee voimakkaasta janosta, uupumuksesta, ahdistuksesta, levottomuudesta, koomasta [15] .
Kalium on tärkein solunsisäinen kationi ja sillä on kriittinen rooli solujen aineenvaihdunnassa. Suurin osa kaliumista on solujen sisällä. Päämekanismi solunsisäisen ja solunulkoisen kaliumin tasapainon ylläpitämiseksi on natrium-kaliumpumppu . Tämä pumppu siirtää aktiivisesti natriumia pois solusta ja päinvastoin kaliumia soluun. Riittävä intrasellulaarinen magnesium on välttämätöntä normaalille pumpun toiminnalle [16] . Munuaiset ovat pääasiallinen kaliumtasapainon säätelijä. Samaan aikaan munuaiset eivät pysty varastoimaan kaliumia yhtä tehokkaasti kuin natriumia, ja merkittävä osa siitä voi erittyä virtsaan jopa sen puutteen ollessa elimistössä [17] .
Yhdysvalloissa suositeltu kaliumin päivittäinen saanti on vähintään 2 000 mg 18-vuotiaille. Kaliumin imeytyminen elimistöön on 90-95 % [18] . Useimmissa tuotteissa kaliumpitoisuus vaihtelee välillä 150-170 mg%. Sitä on huomattavasti enemmän herneissä 870 mg% ja papuissa 1100 mg%. Paljon kaliumia on perunoissa - 570 mg%, omenoissa ja viinirypäleissä - noin 250 mg% [12] .
Kaliumin lisääntyneen erittymisen elimistöstä, sen ruuasta saannin vähenemisen ja soluihin siirtymisen vuoksi voi kehittyä hypokalemia. Se diagnosoidaan, kun veriplasman kaliumpitoisuus on alle 3,8 mmol / l. Toinen syy hypokalemian kehittymiseen voi olla hypomagnesemia , joka lisää kaliumin vapautumista soluista ja sen erittymistä virtsaan. Kliiniset oireet: väsymys, lihasheikkous, jalkojen lihaskouristukset, pehmeät ja velttolihakset, pahoinvointi, oksentelu, ummetus, parestesia [19] [17] [20] .
Tärkeimmät kaliumvajeen syyt: [20]
Kun kaliumin saanti kehoon lisääntyy, sen erittyminen virtsaan vähenee tai kun kalium poistuu solusta, voi kehittyä hyperkalemia. Se diagnosoidaan, kun veriplasman kaliumpitoisuus on yli 5,5 mmol/l [21] . Kliiniset ilmenemismuodot: sydämen toimintahäiriö, ärtyneisyys, ahdistuneisuus, vatsakrampit ja turvotus, ripuli, suolitukos, heikkous (erityisesti alaraajoissa), parestesia [22] [23] [24] .
Tärkeimmät kaliumylimäärän syyt: [24]
Kalsium on laajalti levinnyt alkuaine kehossa. Se liittyy fosforiin ja muodostaa luiden ja hampaiden mineraalisuoloja. Sillä on rauhoittava vaikutus hermosoluihin ja se suorittaa tärkeitä solunsisäisiä toimintoja, kuten sydämen toimintapotentiaalin muodostumista ja lihasten supistumista. Alle 1 % kehon sisältämästä kalsiumista on solunulkoisessa nesteessä [25] .
Ihmisen päivittäinen kalsiumin tarve on 800-1500 grammaa [26] . Biologinen hyötyosuus on 25-40 % [27] . Suurin osa kalsiumista löytyy maidosta (120 mg%) ja maitotuotteista. Melkein 4/5 koko kalsiumin tarpeesta saadaan maitotuotteista. Sulavuus on noin 10-40 %. Jotkut kasviruoat sisältävät aineita, jotka vähentävät kalsiumin imeytymistä. Näitä ovat viljassa olevat fytiinihapot ja suolahapossa ja pinaatissa olevat oksaalihappo . Näiden happojen vuorovaikutuksen seurauksena muodostuu liukenemattomia kalsiumfytaatteja ja oksalaatteja ja niiden imeytyminen estyy (ainakin tilapäisesti) [26] .
Kun kehon kokonaiskalsiumpitoisuus laskee, voi kehittyä hypokalsemia. Kalsiumin kokonaispitoisuus vähenee sen häviämisen seurauksena, sen saannin vähenemisen seurauksena heikentyneen suoliston imeytymisen tai säätelyhäiriön vuoksi. Kalsiumpitoisuuteen vaikuttaa myös fosforipitoisuuden nousu ja magnesiumpitoisuuden lasku. Kalsiumilla ja fosforilla on vastavuoroinen suhde: kun yhden alkuaineen pitoisuus kasvaa, toisen taso laskee. Hypomagnesemia edistää hypokalsemian kehittymistä vähentämällä lisäkilpirauhashormonin vaikutusta . Ilmenee tunnottomuudella ja pistelyllä sormissa ja suun lähellä, hyperaktiivisina reflekseinä, lihasspasmeina, tetaniana ja kouristuksina, päänsärkynä, mielenterveyshäiriöinä [28] [29] .
Kalsiumin puutteen tärkeimmät syyt: [24]
Seerumin kokonaiskalsiumin tai vapaan, ionisoidun kalsiumin lisääntymisen vuoksi kehittyy hyperkalsemia. Jos hyperkalsemiaan liittyy normaali tai kohonnut seerumin fosforipitoisuus, muodostuu kalsiumfosfaattikiteitä, jotka kerääntyvät kaikkiin elimiin. Yleisimmät syyt ovat pahanlaatuiset kasvaimet ja Connin oireyhtymä . Hyperkalsemian oireita ovat uneliaisuus, heikkous, ruokahaluttomuus, pahoinvointi, oksentelu, polyuria , kutina, luukipu, murtumat, alaselän kipu (johtuu munuaisten kalsiumkertymistä), masennus, sekavuus, parestesiat, persoonallisuuden muutokset, stupor, kooma [30 ] [31] .
Fosfori on tärkeä ainesosa kehon kudoksissa ja osallistuu moniin mekanismeihin. Fosfori on tärkein anioni solunsisäisessä nesteessä. Noin 85 % kaikesta kehon fosforista löytyy luista ja hampaista, 14 % pehmytkudoksesta ja alle 1 % solunulkoisesta nesteestä. Solujen fosforivarastot ovat suuria, ja siksi se pystyy tietyissä akuuteissa olosuhteissa liikkumaan solusta sisään ja ulos aiheuttaen merkittäviä muutoksia veriplasman fosforipitoisuudessa [32] . Ihmisen päivittäinen fosforintarve on 1,3 grammaa [33] .
Kalasta, leivästä ja lihasta löytyy suhteellisen suuri määrä fosforia - noin 250, 200 ja 180 mg%, vastaavasti. Vielä enemmän löytyy papuista, herneistä - 480 ja 330 mg%. Kaurapuuro, ohra ja ohrarouhe sisältävät 320-350 mg%. Fosforin sulavuus on yleensä 50-90 %. Kasviruokien sisältämä fosfori on huonommin sulavaa, koska se on fytiinihapon muodossa, jota on vaikea sulattaa. Oikean ravinnon saamiseksi sinun on otettava huomioon fosforin ja kalsiumin suhde. Optimaalinen kalsiumin ja fosforin suhde on 1:1,5. Fosforin ylimäärällä kalsium voi erittyä luista, ylimääräisellä kalsiumilla voi kehittyä virtsakivitauti [26] .
Jos fosforin hävikki virtsasta lisääntyy, imeytyminen maha-suolikanavassa heikkenee tai solujen otto lisääntyy, voi esiintyä hypofosfatemiaa . Vaikeaa fosforin puutetta havaitaan alkoholismissa, oksentelussa ja ripulissa, hyperventilaatiossa. Potilaat, joilla on hypofosfatemia, voivat kokea kouristuksia, sekavuutta, koomaa, rintakipua huonon sydänlihaksen hapettumisen vuoksi, lihaskipuja, lisääntynyttä herkkyyttä infektioille, puutumista, pistelyä sormenpäissä ja esinahassa [ 34] .
Munuaisten vajaatoiminnassa kehittyy hyperfosfatemia , koska munuaiset eivät pysty erittämään lisääntynyttä määrää fosforia . Fosforipitoisuuden lisääntyessä havaitaan usein kalsiumpitoisuuden lasku, mikä voi johtaa hypokalsemiaan. Hyperfosfatemian oireita ovat anoreksia, pahoinvointi, lihasheikkous, tetania , takykardia, hyperrefleksia [35] .
Magnesiumilla on solunsisäisenä ionina tärkeä rooli solun normaalissa toiminnassa. Aktivoi hiilihydraattien ja proteiinien aineenvaihduntaan osallistuvia entsyymejä, laukaisee natrium-kaliumpumpun ja osallistuu siten solun kaliumtason ylläpitämiseen. Tärkeä linkki neuromuskulaarisen johtumisen, keskushermoston hermomuodostelmien johtumisen ja sydänlihaksen supistumisen mekanismin toiminnassa [36] [37] .
Magnesiumin saantinopeus on 200-400 mg päivässä [12] [38] . Jopa 40-45 % tulevasta magnesiumista imeytyy mahalaukussa [36] . Melkein puolet päivittäisestä magnesiumin saannista voidaan tyydyttää leivällä ja muroilla. Leipä sisältää magnesiumia noin 50 mg %, kaurapuuroa 116 mg %, ohraa 50 mg %, herneitä 107 mg %, papuja 103 mg %. Edelleen magnesiumpitoisuudesta voidaan erottaa pähkinät, jotka sisältävät 170-230 mg%. Maito ja raejuusto sisältävät suhteellisen vähän magnesiumia - vastaavasti 13 ja 23 mg%, mutta hyvin sulavassa muodossa. Useimmissa vihanneksissa on vähän magnesiumia [12] .
Kun magnesiumin imeytyminen ruoansulatuskanavassa vähenee tai munuaisten menetys lisääntyy, ilmenee hypomagnesemia . Myös hypomagnesemia liittyy usein hypokalsemiaan ja hypokalemiaan. Ilmenee kouristuksina jalkojen lihaksissa, apatialla, unettomuudella , mielialan vaihteluilla, hallusinaatioilla, sekavuus, pahoinvointi, oksentelu ja parestesia. Magnesiumin pitoisuus veriplasmassa on alle 1,5 meq / l. Normaalin magnesiumtason läsnäolo veriplasmassa ei sulje pois solunsisäistä puutetta [39] [40] [41] .
Plasman magnesiumtasot yli 2,5 mekvivalenttia/l johtavat hypermagnesemiaan, jota esiintyy lähes yksinomaan potilailla, joilla on munuaisten vajaatoiminta ja niillä, jotka kuluttavat liikaa magnesiumia. Hypermagnesemia ilmenee pahoinvointina, oksenteluna, ihon punoituksena, hikoiluna, kuumana, psyykkisten toimintojen muutoksiin, uneliaisuuteen, koomaan ja lihasheikkouteen tai halvaantumiseen. Kun magnesiumin taso veriplasmassa on yli 10 mekv/l, tapahtuu hengityslihasten halvaantuminen [42] [43] [44] .
Kloori on natriumin jälkeen toiseksi runsain elektrolyytti veressä ja runsain solunulkoisessa nesteessä [45] . Suurin osa kehossa olevasta kloorista tulee luotettavasta suolasta [46] . Kloori on osa mahanestettä , jolla on tärkeä rooli elektrolyyttien imeytymisessä, entsyymien aktivoinnissa ja bakteerien tuhoamisessa. Klooripitoisuus veressä voi auttaa määrittämään tiettyjen aineenvaihduntahäiriöiden esiintymisen [47] .
Ihmisen kloorin tarve on noin 2 grammaa päivässä. Harmiton annos jopa 5-7 grammaa. Ruokavalio ilman luotettavan suolan lisäämistä sisältäisi noin 1,6 grammaa klooria. Jopa 90 % aikuisista saa klooria ruokasuolan kanssa. Kloorin luonnollinen pitoisuus elintarvikkeissa vaihtelee välillä 2-160 mg% [48] .