Informatie

1.4: Elektrolytenbalans - Biologie

1.4: Elektrolytenbalans - Biologie


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

leerdoelen

Aan het einde van dit gedeelte bent u in staat om:

  • Noem de rol van de zes belangrijkste elektrolyten in het lichaam
  • Noem de aandoeningen die gepaard gaan met abnormaal hoge en lage niveaus van de zes elektrolyten
  • Identificeer het overheersende extracellulaire anion
  • Beschrijf de rol van aldosteron op het waterniveau in het lichaam

Het lichaam bevat een grote verscheidenheid aan ionen, of elektrolyten, die verschillende functies vervullen. Sommige ionen helpen bij de overdracht van elektrische impulsen langs celmembranen in neuronen en spieren. Andere ionen helpen om eiwitstructuren in enzymen te stabiliseren. Weer anderen helpen bij het vrijgeven van hormonen uit endocriene klieren. Alle ionen in plasma dragen bij aan de osmotische balans die de beweging van water tussen cellen en hun omgeving regelt.

Elektrolyten in levende systemen omvatten natrium, kalium, chloride, bicarbonaat, calcium, fosfaat, magnesium, koper, zink, ijzer, mangaan, molybdeen, koper en chroom. Voor het functioneren van het lichaam zijn zes elektrolyten het belangrijkst: natrium, kalium, chloride, bicarbonaat, calcium en fosfaat.

Rollen van elektrolyten

Deze zes ionen helpen bij zenuwprikkelbaarheid, endocriene afscheiding, membraanpermeabiliteit, bufferende lichaamsvloeistoffen en het regelen van de beweging van vloeistoffen tussen compartimenten. Deze ionen komen het lichaam binnen via het spijsverteringskanaal. Meer dan 90 procent van het calcium en fosfaat dat het lichaam binnenkomt, wordt opgenomen in botten en tanden, waarbij bot dient als een minerale reserve voor deze ionen. In het geval dat calcium en fosfaat nodig zijn voor andere functies, kan botweefsel worden afgebroken om het bloed en andere weefsels van deze mineralen te voorzien. Fosfaat is een normaal bestanddeel van nucleïnezuren; daarom zullen de bloedspiegels van fosfaat toenemen wanneer nucleïnezuren worden afgebroken.

De uitscheiding van ionen vindt voornamelijk plaats via de nieren, waarbij mindere hoeveelheden verloren gaan via zweet en ontlasting. Overmatig zweten kan een aanzienlijk verlies veroorzaken, vooral van natrium en chloride. Ernstig braken of diarree veroorzaakt verlies van chloride- en bicarbonaationen. Aanpassingen in de ademhalings- en nierfuncties stellen het lichaam in staat om de niveaus van deze ionen in de ECF te reguleren.

De volgende tabel bevat de referentiewaarden voor bloedplasma, cerebrospinale vloeistof (CSF) en urine voor de zes ionen die in deze sectie worden behandeld. In een klinische setting worden natrium, kalium en chloride typisch geanalyseerd in een routine urinemonster. Calcium- en fosfaatanalyse daarentegen vereist een verzameling van urine over een periode van 24 uur, omdat de output van deze ionen in de loop van een dag aanzienlijk kan variëren. Urinewaarden weerspiegelen de uitscheidingssnelheden van deze ionen. Bicarbonaat is het enige ion dat normaal niet in de urine wordt uitgescheiden; in plaats daarvan wordt het door de nieren geconserveerd voor gebruik in de buffersystemen van het lichaam.

Tabel 1. Elektrolyt- en ionenreferentiewaarden
NaamChemisch symboolPlasmaCSFUrine
Natriumnee+136,00–146,00 (mM)138,00–150,00 (mM)40,00–220,00 (mM)
PotassiumK+3,50-5,00 (mM)0,35-3,5 (mM)25,00–125,00 (mM)
Chloridekl98,00–107,00 (mM)118,00-132,00 (mM)110,00–250,00 (mM)
bicarbonaatHCO322,00–29,00 (mM)————
CalciumCa++2,15-2,55 (mmol/dag)——Tot 7,49 (mmol/dag)
Fosfaat0,81-1,45 (mmol/dag)——12,90–42,00 (mmol/dag)

Natrium

Natrium is het belangrijkste kation van de extracellulaire vloeistof. Het is verantwoordelijk voor de helft van de osmotische drukgradiënt die bestaat tussen het binnenste van cellen en hun omgeving. Mensen die een typisch westers dieet eten, dat zeer hoog is in NaCl, nemen routinematig 130 tot 160 mmol/dag natrium in, maar mensen hebben slechts 1 tot 2 mmol/dag nodig. Dit teveel aan natrium lijkt bij sommige mensen een belangrijke factor te zijn bij hypertensie (hoge bloeddruk). Uitscheiding van natrium wordt voornamelijk bereikt door de nieren. Natrium wordt vrij gefilterd door de glomerulaire capillairen van de nieren, en hoewel veel van het gefilterde natrium wordt geresorbeerd in de proximale ingewikkelde tubulus, blijft een deel in het filtraat en de urine en wordt het normaal uitgescheiden.

Hyponatriëmie is een lager dan normale natriumconcentratie, meestal geassocieerd met overmatige waterophoping in het lichaam, waardoor het natrium wordt verdund. Een absoluut verlies van natrium kan te wijten zijn aan een verminderde opname van het ion in combinatie met de voortdurende uitscheiding in de urine. Een abnormaal verlies van natrium uit het lichaam kan het gevolg zijn van verschillende aandoeningen, waaronder overmatig zweten, braken of diarree; het gebruik van diuretica; overmatige productie van urine, wat kan voorkomen bij diabetes; en acidose, ofwel metabole acidose of diabetische ketoacidose.

Een relatieve afname van natrium in het bloed kan optreden vanwege een disbalans van natrium in een van de andere vloeistofcompartimenten van het lichaam, zoals IF, of door een verdunning van natrium als gevolg van waterretentie als gevolg van oedeem of congestief hartfalen. Op cellulair niveau resulteert hyponatriëmie in een verhoogde binnenkomst van water in cellen door osmose, omdat de concentratie van opgeloste stoffen in de cel de concentratie van opgeloste stoffen in de nu verdunde ECF overschrijdt. Het overtollige water veroorzaakt zwelling van de cellen; de zwelling van rode bloedcellen - waardoor hun zuurstoftransportrendement afneemt en ze mogelijk te groot worden om door haarvaten te passen - samen met de zwelling van neuronen in de hersenen kan hersenbeschadiging of zelfs de dood tot gevolg hebben.

Hypernatriëmie is een abnormale verhoging van het natriumgehalte in het bloed. Het kan het gevolg zijn van waterverlies uit het bloed, wat resulteert in de hemoconcentratie van alle bloedbestanddelen. Hormonale onevenwichtigheden met betrekking tot ADH en aldosteron kunnen ook resulteren in hoger dan normale natriumwaarden.

Potassium

Kalium is het belangrijkste intracellulaire kation. Het helpt bij het vaststellen van het rustmembraanpotentiaal in neuronen en spiervezels na membraandepolarisatie en actiepotentialen. In tegenstelling tot natrium heeft kalium zeer weinig effect op de osmotische druk. De lage kaliumspiegels in bloed en CSF zijn te wijten aan de natrium-kaliumpompen in celmembranen, die de normale kaliumconcentratiegradiënten tussen de ICF en ECF handhaven. De aanbeveling voor dagelijkse inname/consumptie van kalium is 4700 mg. Kalium wordt uitgescheiden, zowel actief als passief, via de niertubuli, in het bijzonder de distale tubulus en de verzamelbuizen. Kalium neemt deel aan de uitwisseling met natrium in de niertubuli onder invloed van aldosteron, dat ook afhankelijk is van basolaterale natrium-kaliumpompen.

Hypokaliëmie is een abnormaal laag kaliumgehalte in het bloed. Net als bij hyponatriëmie kan hypokaliëmie optreden als gevolg van ofwel een absolute verlaging van kalium in het lichaam of een relatieve verlaging van kalium in het bloed als gevolg van de herverdeling van kalium. Een absoluut verlies aan kalium kan het gevolg zijn van een verminderde inname, vaak gerelateerd aan honger. Het kan ook het gevolg zijn van braken, diarree of alkalose.

Sommige insulineafhankelijke diabetespatiënten ervaren een relatieve vermindering van kalium in het bloed door de herverdeling van kalium. Wanneer insuline wordt toegediend en glucose door cellen wordt opgenomen, gaat kalium samen met glucose door het celmembraan, waardoor de hoeveelheid kalium in het bloed en IF afneemt, wat hyperpolarisatie van de celmembranen van neuronen kan veroorzaken, waardoor hun reacties op stimuli worden verminderd.

Hyperkaliëmie, een verhoogd kaliumgehalte in het bloed, kan ook de functie van skeletspieren, het zenuwstelsel en het hart aantasten. Hyperkaliëmie kan het gevolg zijn van een verhoogde inname van kalium via de voeding. In zo'n situatie komt kalium uit het bloed in abnormaal hoge concentraties in het ECF terecht. Dit kan resulteren in een gedeeltelijke depolarisatie (excitatie) van het plasmamembraan van skeletspiervezels, neuronen en hartcellen van het hart, en kan ook leiden tot een onvermogen van cellen om te repolariseren. Voor het hart betekent dit dat het niet zal ontspannen na een samentrekking, en effectief zal "vastgrijpen" en stoppen met het rondpompen van bloed, wat binnen enkele minuten fataal is. Vanwege dergelijke effecten op het zenuwstelsel kan een persoon met hyperkaliëmie ook mentale verwarring, gevoelloosheid en verzwakte ademhalingsspieren vertonen.

Chloride

Chloride is het overheersende extracellulaire anion. Chloride levert een belangrijke bijdrage aan de osmotische drukgradiënt tussen de ICF en ECF en speelt een belangrijke rol bij het handhaven van een goede hydratatie. Chloride werkt om kationen in de ECF in evenwicht te brengen, waardoor de elektrische neutraliteit van deze vloeistof behouden blijft. De paden van secretie en reabsorptie van chloride-ionen in het niersysteem volgen de paden van natriumionen.

Hypochloremie, of lager dan normale bloedchloridespiegels, kunnen optreden als gevolg van een gebrekkige renale tubulaire absorptie. Braken, diarree en metabole acidose kunnen ook leiden tot hypochloremie. hyperchloremie, of hoger dan normale bloedchlorideniveaus, kunnen optreden als gevolg van uitdroging, overmatige inname van voedingszout (NaCl) of inslikken van zeewater, aspirine-intoxicatie, congestief hartfalen en de erfelijke, chronische longziekte, cystische fibrose. Bij mensen met cystische fibrose is het chloridegehalte in zweet twee tot vijf keer zo hoog als het normale niveau, en analyse van zweet wordt vaak gebruikt bij de diagnose van de ziekte.

Oefenvraag

Bekijk deze video voor uitleg over het effect van zeewater op de mens. Welk effect heeft het drinken van zeewater op het lichaam?

Een YouTube-element is uitgesloten van deze versie van de tekst. Je kunt het hier online bekijken: pb.libretexts.org/aapii/?p=210

[reveal-answer q=”805964″]Antwoord weergeven[/reveal-answer]
[hidden-answer a=”805964″]Het drinken van zeewater droogt het lichaam uit, omdat het lichaam natrium door de nieren moet laten gaan, en water volgt.[/hidden-answer]

Bicarbonaat

Bicarbonaat is het op één na meest voorkomende anion in het bloed. De belangrijkste functie is om het zuur-base-evenwicht van uw lichaam in stand te houden door deel uit te maken van buffersystemen. Deze rol wordt in een ander hoofdstuk besproken.

Bicarbonaationen ontstaan ​​door een chemische reactie die begint met koolstofdioxide (CO2) en water, twee moleculen die worden geproduceerd aan het einde van het aerobe metabolisme. Slechts een kleine hoeveelheid CO2 kan worden opgelost in lichaamsvloeistoffen. Dus meer dan 90 procent van de CO2 wordt omgezet in bicarbonaationen, HCO3, door de volgende reacties:

CO2+ H 2 H2 + CO3 H2 + CO3 + H +

De bidirectionele pijlen geven aan dat de reacties in beide richtingen kunnen gaan, afhankelijk van de concentraties van de reactanten en producten. Kooldioxide wordt in grote hoeveelheden geproduceerd in weefsels met een hoge stofwisseling. Kooldioxide wordt omgezet in bicarbonaat in het cytoplasma van rode bloedcellen door de werking van een enzym dat koolzuuranhydrase wordt genoemd. Bicarbonaat wordt in het bloed getransporteerd. Eenmaal in de longen keren de reacties van richting en CO2 wordt geregenereerd uit bicarbonaat om te worden uitgeademd als metabolisch afval.

Calcium

Ongeveer twee pond calcium in je lichaam zit vast in bot, dat zorgt voor hardheid aan het bot en dient als een minerale reserve voor calcium en zijn zouten voor de rest van de weefsels. Tanden hebben ook een hoge concentratie calcium in zich. Iets meer dan de helft van het calcium in het bloed is gebonden aan eiwitten, waardoor de rest in geïoniseerde vorm achterblijft. Calciumionen, Ca2+zijn nodig voor spiercontractie, enzymactiviteit en bloedstolling. Bovendien helpt calcium de celmembranen te stabiliseren en is het essentieel voor de afgifte van neurotransmitters uit neuronen en van hormonen uit endocriene klieren.

Calcium wordt door de darmen geabsorbeerd onder invloed van geactiveerde vitamine D. Een tekort aan vitamine D leidt tot een afname van het opgenomen calcium en uiteindelijk tot een uitputting van de calciumvoorraden van het skelet, wat mogelijk kan leiden tot rachitis bij kinderen en osteomalacie bij volwassenen , wat bijdraagt ​​aan osteoporose.

Hypocalciëmie, of abnormaal lage calciumbloedspiegels, wordt gezien bij hypoparathyreoïdie, die kan volgen op het verwijderen van de schildklier, omdat de vier knobbeltjes van de bijschildklier erin zijn ingebed. Hypercalciëmie, of abnormaal hoge calciumbloedspiegels, wordt gezien bij primaire hyperparathyreoïdie. Sommige maligniteiten kunnen ook leiden tot hypercalciëmie.

Fosfaat

Fosfaat is in het lichaam aanwezig in drie ionische vormen: , , en . De meest voorkomende vorm is . Bot en tanden binden 85 procent van het lichaamsfosfaat als onderdeel van calciumfosfaatzouten. Fosfaat wordt aangetroffen in fosfolipiden, zoals die waaruit het celmembraan bestaat, en in ATP, nucleotiden en buffers.

Hypofosfatemie, of abnormaal lage fosfaatspiegels in het bloed, treedt op bij intensief gebruik van antacida, tijdens alcoholontwenning en tijdens ondervoeding. In het licht van fosfaatdepletie besparen de nieren meestal fosfaat, maar tijdens hongersnood wordt deze conservering sterk aangetast. Hyperfosfatemie, of abnormaal verhoogde niveaus van fosfaten in het bloed, treedt op als er sprake is van een verminderde nierfunctie of in gevallen van acute lymfatische leukemie. Bovendien, omdat fosfaat een belangrijk bestanddeel van de ICF is, kan elke significante vernietiging van cellen resulteren in het dumpen van fosfaat in de ECF.

Regulering van natrium en kalium

Natrium wordt opnieuw geabsorbeerd uit het nierfiltraat en kalium wordt uitgescheiden in het filtraat in de nierverzamelbuis. De controle van deze uitwisseling wordt voornamelijk bepaald door twee hormonen: aldosteron en angiotensine II.

Aldosteron

Bedenk dat aldosteron de uitscheiding van kalium en de reabsorptie van natrium in de distale tubulus verhoogt. Aldosteron komt vrij als de kaliumspiegels in het bloed stijgen, als de natriumspiegels in het bloed ernstig dalen of als de bloeddruk daalt. Het netto-effect is het behoud en de verhoging van de waterspiegels in het plasma door de uitscheiding van natrium, en dus water, uit de nieren te verminderen. In een negatieve feedbacklus remt een verhoogde osmolaliteit van de ECF (die volgt op door aldosteron gestimuleerde natriumabsorptie) de afgifte van het hormoon.

Angiotensine II

Angiotensine II veroorzaakt vasoconstrictie en een verhoging van de systemische bloeddruk. Deze actie verhoogt de glomerulaire filtratiesnelheid, wat resulteert in meer materiaal dat uit de glomerulaire capillairen en in het kapsel van Bowman wordt gefilterd. Angiotensine II signaleert ook een toename van de afgifte van aldosteron uit de bijnierschors.

In de distale gekronkelde tubuli en verzamelkanalen van de nieren stimuleert aldosteron de synthese en activering van de natrium-kaliumpomp. Natrium passeert van het filtraat, in en door de cellen van de tubuli en kanalen, in de ECF en vervolgens in haarvaten. Water volgt het natrium door osmose. Aldosteron veroorzaakt dus een toename van het natriumgehalte in het bloed en het bloedvolume. Het effect van aldosteron op kalium is het omgekeerde van dat van natrium; onder zijn invloed wordt overtollig kalium in het nierfiltraat gepompt voor uitscheiding uit het lichaam.

Regulering van calcium en fosfaat

Calcium en fosfaat worden beide gereguleerd door de werking van drie hormonen: parathyroïdhormoon (PTH), dihydroxyvitamine D (calcitriol) en calcitonine. Alle drie worden vrijgegeven of gesynthetiseerd als reactie op de bloedspiegels van calcium.

PTH komt vrij uit de bijschildklier als reactie op een verlaging van de calciumconcentratie in het bloed. Het hormoon activeert osteoclasten om botmatrix af te breken en anorganische calciumfosfaatzouten vrij te maken. PTH verhoogt ook de gastro-intestinale absorptie van calcium in de voeding door vitamine D om te zetten in dihydroxyvitamine D (calcitriol), een actieve vorm van vitamine D die darmepitheelcellen nodig hebben om calcium te absorberen.

PTH verhoogt het calciumgehalte in het bloed door het calciumverlies via de nieren te remmen. PTH verhoogt ook het verlies van fosfaat via de nieren.

Calcitonine komt vrij uit de schildklier als reactie op verhoogde calciumspiegels in het bloed. Het hormoon verhoogt de activiteit van osteoblasten, die calcium uit het bloed verwijderen en calcium opnemen in de benige matrix.

Hoofdstukoverzicht

Elektrolyten dienen verschillende doelen, zoals het helpen geleiden van elektrische impulsen langs celmembranen in neuronen en spieren, het stabiliseren van enzymstructuren en het vrijgeven van hormonen uit endocriene klieren. De ionen in plasma dragen ook bij aan de osmotische balans die de beweging van water tussen cellen en hun omgeving regelt. Onevenwichtigheden van deze ionen kunnen leiden tot verschillende problemen in het lichaam en hun concentraties zijn strak gereguleerd. Aldosteron en angiotensine II regelen de uitwisseling van natrium en kalium tussen het nierfiltraat en de nierverzamelbuis. Calcium en fosfaat worden gereguleerd door PTH, calcitrol en calcitonine.

Zelfcontrole

Beantwoord de onderstaande vraag(en) om te zien hoe goed u de onderwerpen begrijpt die in de vorige sectie zijn behandeld.

Vragen over kritisch denken

  1. Leg uit hoe de CO2 gegenereerd door cellen en uitgeademd in de longen wordt vervoerd als bicarbonaat in het bloed.
  2. Hoe kan iemand een onbalans in een stof hebben, maar niet echt verhoogde of onvoldoende niveaus van die stof in het lichaam hebben?

[reveal-answer q=”763044″]Antwoorden weergeven[/reveal-answer]
[verborgen antwoord a=”763044″]

  1. Zeer weinig van de koolstofdioxide in het bloed wordt opgelost in het plasma vervoerd. Het wordt omgezet in koolzuur en vervolgens in bicarbonaat om te mengen in plasma voor transport naar de longen, waar het terugkeert naar zijn gasvorm.
  2. Zonder een absoluut over- of tekort aan een stof, kan men te veel of te weinig van die stof in een bepaald compartiment hebben. Een dergelijke relatieve toename of afname is te wijten aan een herverdeling van water of het ion in de lichaamscompartimenten. Dit kan te wijten zijn aan het verlies van water in het bloed, wat leidt tot een hemoconcentratie of verdunning van het ion in weefsels als gevolg van oedeem.

[/verborgen-antwoord]

Woordenlijst

dihydroxyvitamine D: actieve vorm van vitamine D die de darmepitheelcellen nodig hebben voor de opname van calcium

hypercalciëmie: abnormaal verhoogde bloedspiegels van calcium

hyperchloremie: hoger dan normale bloedchloridespiegels

hyperkaliëmie: hoger dan normale kaliumspiegels in het bloed

hypernatriëmie: abnormale verhoging van het natriumgehalte in het bloed

hyperfosfatemie: abnormaal verhoogde bloedfosfaatspiegels

hypocalciëmie: abnormaal lage bloedspiegels van calcium

hypochloremie: lager dan normale bloedchloridespiegels

hypokaliëmie: abnormaal verlaagde bloedspiegels van kalium

hyponatriëmie: lager dan normale natriumspiegels in het bloed

hypofosfatemie: abnormaal lage bloedfosfaatspiegels


Download nu!

We hebben het je gemakkelijk gemaakt om een ​​PDF Ebooks te vinden zonder te graven. En door online toegang te hebben tot onze e-boeken of door deze op uw computer op te slaan, heeft u handige antwoorden met Fluid And Electrolyte Balance. Om aan de slag te gaan met het vinden van vloeistof- en elektrolytenbalans, hebt u gelijk onze website met een uitgebreide verzameling handleidingen.
Onze bibliotheek is de grootste van deze die letterlijk honderdduizenden verschillende producten heeft vertegenwoordigd.

Eindelijk krijg ik dit e-boek, bedankt voor al deze vocht- en elektrolytenbalans die ik nu kan krijgen!

Ik had niet gedacht dat dit zou werken, mijn beste vriend liet me deze website zien, en dat doet het! Ik krijg mijn meest gezochte eBook

wtf dit geweldige ebook gratis?!

Mijn vrienden zijn zo boos dat ze niet weten hoe ik alle e-boeken van hoge kwaliteit heb, wat zij niet hebben!

Het is heel gemakkelijk om e-boeken van hoge kwaliteit te krijgen)

zoveel nepsites. dit is de eerste die werkte! Erg bedankt

wtffff ik begrijp dit niet!

Selecteer gewoon uw klik en download-knop en voltooi een aanbieding om het e-boek te downloaden. Als er een enquête is, duurt het slechts 5 minuten, probeer een enquête die voor u werkt.


Elektrolyten

Elektrolyten zijn essentieel voor het functioneren van het leven, zoals het handhaven van elektrische neutraliteit in cellen, het genereren en geleiden van actiepotentialen in de zenuwen en spieren. Natrium, kalium en chloride zijn de belangrijkste elektrolyten, samen met magnesium, calcium, fosfaat en bicarbonaten. Elektrolyten komen uit ons voedsel en onze vloeistoffen.

Deze elektrolyten kunnen een onbalans hebben, wat leidt tot hoge of lage niveaus. Hoge of lage niveaus van elektrolyten verstoren de normale lichaamsfuncties en kunnen zelfs tot levensbedreigende complicaties leiden. Dit artikel bespreekt de basisfysiologie van elektrolyten en hun afwijkingen, en de gevolgen van een verstoorde elektrolytenbalans.

Natrium, een osmotisch actief anion, is een van de belangrijkste elektrolyten in de extracellulaire vloeistof. Het is verantwoordelijk voor het in stand houden van het extracellulaire vloeistofvolume en ook voor de regulatie van het membraanpotentiaal van cellen. Natrium wordt samen met kalium uitgewisseld over celmembranen als onderdeel van actief transport.

De natriumregulatie vindt plaats in de nieren. De proximale tubulus is waar het grootste deel van de natriumreabsorptie plaatsvindt. In de distale tubulus wordt natrium opnieuw geabsorbeerd. Natriumtransport vindt plaats via natriumchloride-symporters, dit door de werking van het hormoon aldosteron.

Onder de elektrolytenstoornissen komt hyponatriëmie het meest voor. De diagnose is wanneer het serumnatriumgehalte lager is dan 135 mmol/L. Hyponatriëmie heeft neurologische manifestaties. Patiënten kunnen zich presenteren met hoofdpijn, verwardheid, misselijkheid, delirium. Hypernatriëmie treedt op wanneer de natriumspiegels in het serum hoger zijn dan 145 mmol/L. Symptomen van hypernatriëmie zijn onder meer tachypneu, slaapproblemen en een rusteloos gevoel. Snelle natriumcorrecties kunnen ernstige gevolgen hebben, zoals hersenoedeem en osmotisch demyelinisatiesyndroom.

Kalium is voornamelijk een intracellulair ion. De natrium-kalium-adenosinetrifosfatasepomp heeft de primaire verantwoordelijkheid voor het reguleren van de homeostase tussen natrium en kalium, dat natrium pompt in ruil voor kalium, dat de cellen ingaat. In de nieren vindt de filtratie van kalium plaats bij de glomerulus. De reabsorptie van kalium vindt plaats in de proximale ingewikkelde tubulus en de dikke oplopende lus van Henle. Kaliumsecretie vindt plaats in de distale ingewikkelde tubulus. Aldosteron verhoogt de kaliumsecretie. Kaliumkanalen en kaliumchloride-cotransporters op het apicale membraan scheiden ook kalium uit.

Kaliumstoornissen zijn gerelateerd aan hartritmestoornissen. Hypokaliëmie treedt op wanneer serumkaliumspiegels lager zijn dan 3,6 mmol / L - zwakte, vermoeidheid en spiertrekkingen die aanwezig zijn bij hypokaliëmie. Hyperkaliëmie treedt op wanneer de serumkaliumspiegels hoger zijn dan 5,5 mmol/L, wat kan leiden tot aritmieën. Spierkrampen, spierzwakte, rabdomyolyse, myoglobinurie vertonen tekenen en symptomen bij hyperkaliëmie.

Calcium heeft een belangrijke fysiologische rol in het lichaam. Het is betrokken bij skeletmineralisatie, samentrekking van spieren, de overdracht van zenuwimpulsen, bloedstolling en afscheiding van hormonen. De voeding is de belangrijkste bron van calcium. Het is meestal aanwezig in de extracellulaire vloeistof. De opname van calcium in de darm staat voornamelijk onder controle van de hormonaal actieve vorm van vitamine D, namelijk 1,25-dihydroxy-vitamine D3. Parathyroïdhormoon reguleert ook de calciumsecretie in de distale tubulus van de nieren. Calcitonine werkt in op botcellen om de calciumspiegels in het bloed te verhogen.

Diagnose van hypocalciëmie vereist controle van het serumalbuminegehalte om te corrigeren voor totaal calcium, en de diagnose is wanneer het gecorrigeerde totale calciumgehalte in serum lager is dan 8,8 mg/dl, zoals bij vitamine D-deficiëntie of hypoparathyreoïdie. Het controleren van de serumcalciumspiegels is een aanbevolen test bij patiënten na een thyreoïdectomie. Hypercalciëmie is wanneer de gecorrigeerde totale calciumspiegels in serum hoger zijn dan 10,7 mg/dl, zoals gezien bij primaire hyperparathyreoïdie. Humorale hypercalciëmie komt voor bij maligniteiten, voornamelijk als gevolg van PTHrP-secretie.

De zuur-base-status van het bloed stimuleert de bicarbonaatspiegels. De nieren reguleren voornamelijk de bicarbonaatconcentratie en zijn verantwoordelijk voor het handhaven van het zuur-base-evenwicht. Nieren reabsorberen het gefilterde bicarbonaat en genereren ook nieuw bicarbonaat door netto zuuruitscheiding, die plaatsvindt door uitscheiding van zowel titreerbaar zuur als ammoniak. Diarree resulteert meestal in verlies van bicarbonaat, waardoor een onbalans in de zuur-base-regulatie ontstaat.

Magnesium is een intracellulair kation. Magnesium is voornamelijk betrokken bij ATP-metabolisme, samentrekking en ontspanning van spieren, goede neurologische werking en afgifte van neurotransmitters. Wanneer spieren samentrekken, wordt calciumheropname door calcium-geactiveerde ATPase van het sarcoplasmatisch reticulum teweeggebracht door magnesium. Hypomagnesiëmie treedt op wanneer de serummagnesiumspiegels lager zijn dan 1,46 mg/dl. Het kan zich presenteren met alcoholgebruiksstoornissen en gastro-intestinale en nierverliezen - ventriculaire aritmieën, waaronder torsades de pointes die worden gezien bij hypomagnesiëmie.

Chloride is een anion dat voornamelijk in de extracellulaire vloeistof wordt aangetroffen. De nieren reguleren voornamelijk de serumchloridespiegels. Het meeste chloride, dat door de glomerulus wordt gefilterd, wordt door zowel actief als passief transport door zowel de proximale als de distale tubuli (hoofdzakelijk door de proximale tubulus) geresorbeerd.

Hyperchloremie kan optreden als gevolg van gastro-intestinaal bicarbonaatverlies. Hypochloremie presenteert zich in gastro-intestinale verliezen zoals braken of overmatige watertoename zoals congestief hartfalen.

Fosfor is een extracellulair vloeibaar kation. Vijfentachtig procent van het totale lichaamsfosfor bevindt zich in de botten en tanden in de vorm van hydroxyapatiet, de zachte weefsels bevatten de resterende 15%. Fosfaat speelt een cruciale rol in metabole routes. Het is een bestanddeel van veel metabole tussenproducten en vooral van adenosinetrifosfaat (ATP's) en nucleotiden. Fosfaat wordt gelijktijdig met calcium gereguleerd door vitamine D3, PTH en calcitonine. De nieren zijn de belangrijkste weg voor de uitscheiding van fosfor.

Fosforonbalans kan het gevolg zijn van drie processen: inname via de voeding, gastro-intestinale stoornissen en uitscheiding door de nieren.


Natrium

Natrium is het belangrijkste kation van de extracellulaire vloeistof. Het is verantwoordelijk voor de helft van de osmotische drukgradiënt die bestaat tussen het binnenste van cellen en hun omgeving. Mensen die een typisch westers dieet eten, dat zeer hoog is in NaCl, nemen routinematig 130 tot 160 mmol/dag natrium in, maar mensen hebben slechts 1 tot 2 mmol/dag nodig. Dit teveel aan natrium lijkt bij sommige mensen een belangrijke factor te zijn bij hypertensie (hoge bloeddruk). Uitscheiding van natrium wordt voornamelijk bereikt door de nieren. Natrium wordt vrij gefilterd door de glomerulaire capillairen van de nieren, en hoewel veel van het gefilterde natrium wordt geresorbeerd in de proximale ingewikkelde tubulus, blijft een deel in het filtraat en de urine en wordt het normaal uitgescheiden.

Hyponatriëmie is een lager dan normale natriumconcentratie, meestal geassocieerd met overmatige waterophoping in het lichaam, waardoor het natrium wordt verdund. Een absoluut verlies van natrium kan te wijten zijn aan een verminderde opname van het ion in combinatie met de voortdurende uitscheiding in de urine. Een abnormaal verlies van natrium uit het lichaam kan het gevolg zijn van verschillende aandoeningen, waaronder overmatig zweten, braken of diarree het gebruik van diuretica overmatige productie van urine, wat kan optreden bij diabetes en acidose, ofwel metabole acidose of diabetische ketoacidose.

Een relatieve afname van natrium in het bloed kan optreden vanwege een disbalans van natrium in een van de andere vloeistofcompartimenten van het lichaam, zoals IF, of door een verdunning van natrium als gevolg van waterretentie als gevolg van oedeem of congestief hartfalen. Op cellulair niveau resulteert hyponatriëmie in een verhoogde binnenkomst van water in cellen door osmose, omdat de concentratie van opgeloste stoffen in de cel de concentratie van opgeloste stoffen in de nu verdunde ECF overschrijdt. Het overtollige water veroorzaakt zwelling van de cellen, de zwelling van rode bloedcellen - waardoor hun zuurstoftransporterende efficiëntie afneemt en ze mogelijk te groot worden om door haarvaten te passen - samen met de zwelling van neuronen in de hersenen kan hersenbeschadiging of zelfs de dood tot gevolg hebben.

Hypernatriëmie is een abnormale verhoging van het natriumgehalte in het bloed. Het kan het gevolg zijn van waterverlies uit het bloed, wat resulteert in de hemoconcentratie van alle bloedbestanddelen. Dit kan leiden tot neuromusculaire prikkelbaarheid, convulsies, lethargie van het centrale zenuwstelsel en coma. Hormonale onevenwichtigheden met betrekking tot ADH en aldosteron kunnen ook resulteren in hoger dan normale natriumwaarden.


CIE A-niveau biologie notities

eigendommen:
- kleine moleculen
- in water oplosbaar
- 1 gram geeft 16 KJ energie vrij
- verstoort de osmotische balans
- kan gemakkelijk door plasmamembranen gaan
- kan worden gebruikt voor het vrijmaken van energie
- kan worden opgeslagen in de vorm van zetmeel en glycogeen


Structuur van glucose:
- glucosemoleculen kunnen in 3 vormen worden gevormd,
1) rechte ketting
2) α - glucose
3) β - glucose
- zowel alfa- als bètaglucose hebben 5 koolstofatomen in de zeshoek, terwijl de 6e koolstof buiten ligt, gehecht aan koolstof 5
- in alfaglucose, C-1 hydroxyl (-OH) groep is brul de vlakte. terwijl in bèta glucose (-OH) wordt geplaatst boven de vlakte

2- Fructose:
Het is monosacharide en een hexosesuiker




β Fructose





2CH12O6 ---------> C12H22O11+ H2O


glycosidische binding tussen hen




Polysachariden:
*veel monomeren zijn samengebonden in glycosidische eenheden
*alle polysachariden zijn gemaakt van herhaalde dezelfde monomeren
*aanwezig in menselijke spieren
*glycosidebindingen


Voorbeeld
1- zetmeel
2- glycogeen
3- cellulose


1) Zetmeel: onvertakte component
- het uiteindelijke amylose/amylopectine-complex is onoplosbaar en heeft geen invloed op de osmotische eigenschappen van de cel


*zetmeel en glycogeen zijn beide opslagkoolhydraten, terwijl cellulose een structureel koolhydraat is


- lineaire helix
- alfa-helix
- (1-4) koppelingen

Amylopectine:
- (1-4 & amp 1-6) links


- Zetmeel is een polysacharide gemaakt van 2 moleculen, amylose en amylopectine


Amylose Amylopectine
- α - glucose - 1-4 en 1-6 link
- glycosidische binding - vertakt
- α helix
- 1-4 link
- onvertakt
- is de reden voor blauw/zwart
kleurverandering

2) Glycogeen:
- glycogeen en amylopectine hebben beide 1-4 glycosidebindingen, glycogeen bevat meer 1-6 vertakkingen dan amylobectine
- het is een opslagpolysacharide voor dierlijke cellen en schimmels
- precies zoals amylopectine, maar de vertakking is uitgebreider

(cellulose en amylopectine hebben beide C-O-C)

3) Cellulose: afhankelijk van waterstofbinding
- structureel polysacharide
- gemaakt van β-glucose om a . te vormen rechte keten
- heeft 1-4 links (alleen β 1-4)
- deze schakels worden afwisselend onder en boven de vlakte gevormd, waardoor het effect van de opgerolde vorm wordt opgeheven en een rechte ketting ontstaat
- omdat het een rechte ketting is, krijgt het kracht
- veel cellulosemoleculen zijn aan elkaar gekoppeld om een microfibrillen dit vergroot de kracht
- veel microfibrillen zijn samen gerangschikt om te vormen vezels
- celwand is gemaakt van een gaasachtige opstelling van deze vezels
- door cellulose is de celwand in staat om een ​​definitieve vorm aan de plantencel te geven en helpt bij het handhaven van de turgiditeit van de cel
- gesynthetiseerd uit identieke subeenheden


EIWITTEN: 20 verschillende aminozuren
wanneer een peptidebinding wordt gevormd, verliest 1 aminozuur een hydroxylgroep van zijn carboxylgroep
- zwakke H+ binding, sterke disulfidebinding en zwakke ionische binding houden een eiwitmolecuul in vorm
- de functionele groep 'R' definieert de chemische aard ervan
- ze kunnen polair, niet-polair, hydrofiel of hydrofoob zijn
- er kan de aanwezigheid van de sulfidegroep zijn


Betekenis van eiwitten:
- vormen een groot onderdeel van het levende lichaam, bijvoorbeeld: enzymen, cellen enz.


Primaire structuur van eiwitten: (peptidebinding)
- gemaakt door sequentiebepaling van specifieke aminozuren
- gebonden door peptidebinding (covalente binding)
- alle polysachariden verbonden door peptidebindingen zijn covalent. een polypeptideketen is bijvoorbeeld gemaakt van 200 aminozuren

Secundaire structuur van eiwit: (waterstofbinding)
- een secundaire structuur is het resultaat van veel -H-bindingen gemaakt tussen de aminozuren van dezelfde polypeptideketen
- er zijn verschillende wikkelingen die het gevolg zijn van -H-bindingen
- de meest voorkomende zijn helix- en plooivellen
- α helix resulteert als gevolg van meer georganiseerde waterstofbruggen wanneer ze zich tussen de zuurstof van de carboxylgroep bevinden met de H van de aminogroep van aminozuren op 4 afstand van elkaar geplaatst

Tertiaire structuur van eiwit: (disulfidebinding)
- minder georganiseerde bètaplooien van vouwen
- gedefinieerd door vorming van verschillende bindingen tussen functionele groepen van verschillende aminozuren
bijvoorbeeld:
1- waterstof
2- ionisch
3- hydrofobe interacties
4- disulfide

Ionbinding: wanneer de 'R'-groep een polaire groep heeft, wordt er een ionische binding gevormd

hydrofobe interacties: vindt plaats tussen niet-polaire groepen

Disulfide verbindingen: (glycoproteïne) zeer sterk en alleen afbreekbaar met reductiemiddelen zoals ureum

- ionbindingen breken door verandering in pH en temperatuur
- hydrofobe interactie wordt afgebroken door een verandering in temperatuur
-- Waterstof kan door beide worden gebroken --

*tertiaire structuur wordt gevormd als een 3D-structuur van een polypeptideketen


Quaternaire structuur van eiwit:
- als een eiwit uit 2 of meer polypeptideketens bestaat, wordt gezegd dat het quaternaire structuur heeft
- eiwit kan van 2 soorten zijn

Vezelig bolvormig
- lineaire structuur - bolvormige structuur
- structureel - functioneel eiwit
- keratine, collageen - hemoglobine
- ze zijn allemaal onoplosbaar in water - altijd hydrofobe groepen aanwezig
geclusterd aan de binnenkant terwijl
hydrofiele groepen zijn ingeschakeld
buiten
- allemaal in water oplosbaar

*Keratine: vormt het haar, de nagels en de buitenkant
huidlaag, waardoor deze structuur waterdicht is.



Hemoglobine: (afhankelijk van waterstofbrug)
- bolvormig eiwit
- heeft een quaternaire structuur
- gemaakt van a 4 polypeptideketens waarvan 2 identieke αkettingen en 2 βkettingen
- elke keten heeft aminozuren met hydrofobe -R- groepen in het midden afgeschermd door hydrofiele -R- groepen aan de buitenzijden
- elke ketting bevat een haem als prothesegroep (gemaakt van IJZER) [niet-eiwitdeel]
- haem kan binden met zuurstofmoleculen
- 4O2-moleculen kunnen binden met 4 haemgroepen
- bestaat uit 4 polypeptiden, elk met een prothetische groep


collageen:
- onoplosbaar vezelig eiwit
- gevonden in huid, pezen, kraakbeen, botten, tanden en wanden van bloedvaten
- structureel eiwit
- heeft een quaternaire structuur
- bestaan ​​uit 3 polypeptideketen elk in de vorm van een losse helix [geen alfa-helix]
- bijna elk derde aminozuur in elk polypeptide is glycine
- het kan grote trekkrachten aan zonder structuur of breuk en is ook flexibel
- veel collageenmoleculen worden dicht bij elkaar gelegd om de sterkte en make covalente bindingen onder C-N van 2 verschillende ketens
- de moleculen beginnen en eindigen niet op hetzelfde punt, maar hebben gespreide uiteinden zodat er geen zwak punt in de structuur is

[collageen en deoxyribonucleïnezuur bevat koolstof, waterstof, zuurstof en stikstof]

Lipiden: (bevat C=O bindingen)
- vetten en olie
- vetten zijn vast bij kamertemperatuur, terwijl oliën vloeibaar zijn bij kamertemperatuur
- lipide is een polymeer gemaakt van condensatie van 3 vetzuren en 1 glycerol waarbij 3 watermoleculen vrijkomen
- hoge energiedichtheid (38KJ/mol)
- helpt bij isolatie
- make-up blubber
- gebruikt als energieopslagmoleculen






Vetzuren:
ze kunnen verzadigd zijn als ze alle enkelvoudige bindingen in de koolwaterstofketens hebben

[een knik is een bocht die wordt weergegeven als gevolg van een bocht in de koolwaterstofketen]

triglyceriden:
- ze hebben een lagere verhouding van O2 tot koolstof in vergelijking met koolhydraten
- ze zijn niet-polair
- minder dichter dan water
- hogere energiewaarde dan koolhydraten
- hoger aandeel H+ dan in koolhydraten

Fosfolipiden:
- fosfolipidemolecuul is een polymeer gemaakt door vervanging van 1 waterstofketen door 1 fosfaat
- plasmamembraan maken
- celmembraan/plasmamembraan zijn gemaakt van een dubbellaag van fosfolipiden op een zodanige manier dat de koolwaterstofstaarten [hydrofoob] tussen de fosfaatkoppen zijn gesandwiched
- in een dergelijke opstelling blijven de hydrofiele fosfaatkoppen verenigbaar met water aan de buiten- en binnenkant
- de plaatsing geeft celmembraan hun eigenschap van gedeeltelijke permeabiliteit
- aangezien een groot deel van de breedte van het membraan hydrofoob is, kunnen kleine en niet-polaire moleculen gemakkelijk door de kleine openingen in de fosfolipidemoleculen gaan

Water: (afhankelijk van waterstofbrug)
- vanwege gedeeltelijke positieve en gedeeltelijke negatieve ladingen op waterstof en zuurstof, water fungeert als oplosmiddel voor geladen ionen
- het fungeert ook als oplosmiddel voor het transport van opgeloste glucose en ureum
- het heeft een hoge specifieke warmtecapaciteit die nodig is om van toestand te veranderen, hetzij in damp of in ijs
- water vertoont een vreemde kwaliteit bij 4 °176C, dus ijs drijft op water
- ijs isoleert het onderliggende water door convectiestroming die het waterleven zelfs bij lage temperaturen in stand houdt, watermoleculen hebben een sterke intermoleculaire aantrekkingskracht waardoor cohesie en adhesie resulteren in waterlichamen zodat kleine insecten kunnen lopen
- vanwege Samenhang krachten, watermoleculen maken een kolom om door de xyleemvaten te worden getrokken
- Adhesie betekent dat watermoleculen de neiging hebben zich vast te klampen aan het oppervlak waarlangs ze passeren en deze eigenschap helpt bij de beweging van watermoleculen langs de celwand van de plant roept


natrium(Na)/kalium(K)= nodig voor het op peil houden van elektrolyt
balans en stabiliteit van membraan
Magnesium (Mg) = controle van chlorofyl
IJzer (Fe) = rode bloedcellen
Calcium(Ca)=1- botten en tanden
2- bij synapsen
Chloride-ionen (Cl − )= nodig om het slijm dat in de luchtwegen wordt gevormd te verdunnen


Elektrolytvervanging en ziekte

Een van de belangrijkste momenten om ervoor te zorgen dat het lichaam voldoende elektrolyten heeft, is tijdens ziekte. Ziekten die diarree veroorzaken, kunnen leiden tot elektrolytenverlies, dat snel gevaarlijke niveaus kan bereiken. Gedurende deze tijd is het het beste om onmiddellijk medische hulp in te roepen. Als er niet direct medische hulp beschikbaar is, kan een apotheker bij de drogist u adviseren over dranken met elektrolyten of andere producten zoals sportdranken.


Behandelingen

Hoewel veel van de behandelingen voor verstoring van de elektrolytenbalans overeenkomen met die voor preventie, zijn er aanvullende behandelingen beschikbaar voor ernstige gevallen. In het algemeen omvat de behandeling het identificeren en behandelen van het onderliggende probleem dat de verstoring van de elektrolytenbalans veroorzaakt, het verstrekken van intraveneuze vloeistoffen en het verstrekken van de specifieke elektrolytvervanging. Kleine verstoringen van de elektrolytenbalans kunnen worden gecorrigeerd door veranderingen in het dieet. In meer ernstige gevallen zal een dieet alleen niet werken. Het is belangrijk op te merken dat lage natriumspiegels langzaam moeten worden hersteld, omdat snelle veranderingen in natriumconcentraties hersencelkrimp en andere schade aan de hersenen kunnen veroorzaken. Natriumniveaus kunnen worden hersteld door vloeistoffen te beperken, intraveneuze zoutoplossingen te gebruiken of zouttabletten te consumeren. Er zijn ook medicijnen die werken door het vasthouden van vocht te vergroten en het plassen te verminderen. Behandeling voor lage kaliumspiegels omvat intraveneuze kaliumoplossingen of het geven van kaliumsupplementen aan de patiënt. Net als bij natrium moet kalium langzaam worden toegediend om complicaties te voorkomen. Insuline wordt vaak samen met glucose gegeven om de kaliumabsorptie te bevorderen, en albuterol kan ook worden toegevoegd om de absorptie te verhogen.


Veiligheid en werkzaamheid van intraveneuze hypotone 0,225% natriumchloride-infusie voor de behandeling van hypernatriëmie bij ernstig zieke patiënten

Achtergrond: Het doel van deze studie was om de veiligheid en werkzaamheid te evalueren van centraal veneuze toediening van een hypotone 0,225% natriumchloride (een kwart normale zoutoplossing [¼ NS]) infusie voor ernstig zieke patiënten met hypernatriëmie.

Methoden: Ernstig zieke volwassen patiënten met traumatische verwondingen en hypernatriëmie (serumnatrium [Na] >150 mEq/L) die ¼NS kregen, werden retrospectief bestudeerd. Serumnatrium, vochtbalans, vrije waterinname, natriuminname en plasmavrije hemoglobineconcentratie (fHgb) werden beoordeeld.

Resultaten: Twintig patiënten (leeftijd, 50 ± 18 jaar Injury Severity Score, 29 ± 12) werden geëvalueerd. De ¼NS-infusie werd gegeven met 1,5 ± 1,0 l/d gedurende 4,6 ± 1,6 dagen. De natriumconcentratie in serum nam af van 156 ± 4 tot 143 ± 6 mEq/L (P < .001) gedurende 3-7 dagen. De totale natriuminname was verlaagd van 210 ± 153 tot 156 ± 112 mEq/d (P < .05). De dagelijkse netto vochtbalans was niet significant verhoogd. Plasma fHgb nam toe van 4,9 ± 5,4 mg/dL pre-infusie tot 8,9 ± 7,4 mg/dL na 2,6 ± 1,3 dagen continu intraveneus (IV) ¼ NS bij 10 patiënten (P = 0,055). Nog eens 10 patiënten hadden een plasma-fHgb van 10,2 ± 9,0 mg/dL tijdens de infusie. Hematocriet en hemoglobine namen af ​​(respectievelijk 26% ± 3% tot 24% ± 2%, P < .001 en 9.1 ± 1.1 tot 8.2 ± 0.8 g/dL, P < .001).

conclusies: Hoewel IV ¼ NS effectief was voor het verlagen van de natriumconcentratie in het serum, rechtvaardigt het bewijs voor lichte hemolyse verder onderzoek om de veiligheid ervan vast te stellen voordat routinematig gebruik kan worden aanbevolen.

trefwoorden: intensive care hemolyse hypernatriëmie natrium water-elektrolyt balans.


41.1 Osmoregulatie en osmotische balans

Aan het einde van dit gedeelte kunt u het volgende doen:

  • Definieer osmose en leg de rol ervan binnen moleculen uit
  • Leg uit waarom osmoregulatie en osmotisch evenwicht belangrijke lichaamsfuncties zijn
  • Beschrijf actieve transportmechanismen
  • Leg osmolariteit uit en de manier waarop deze wordt gemeten
  • Beschrijf osmoregulatoren of osmoconformers en hoe deze hulpmiddelen dieren in staat stellen zich aan te passen aan verschillende omgevingen

Osmose is de diffusie van water door een membraan als reactie op osmotische druk veroorzaakt door een onbalans van moleculen aan weerszijden van het membraan. Osmoregulatie is het proces van handhaving van de zout- en waterbalans (osmotische balans) over membranen in de lichaamsvloeistoffen, die zijn samengesteld uit water, plus elektrolyten en niet-elektrolyten. Een elektrolyt is een opgeloste stof die in ionen uiteenvalt wanneer deze in water wordt opgelost. Een niet-elektrolyt daarentegen dissocieert niet in ionen tijdens het oplossen van water. Zowel elektrolyten als niet-elektrolyten dragen bij aan de osmotische balans. De lichaamsvloeistoffen omvatten bloedplasma, het cytosol in cellen en interstitiële vloeistof, de vloeistof die zich in de ruimten tussen cellen en weefsels van het lichaam bevindt. De membranen van het lichaam (zoals de pleurale, sereuze en celmembranen) zijn semi-permeabele membranen. Semi-permeabele membranen zijn permeabel (of permissief) voor bepaalde soorten opgeloste stoffen en water. Oplossingen aan twee zijden van een semi-permeabel membraan hebben de neiging om de opgeloste stofconcentratie gelijk te maken door beweging van opgeloste stoffen en/of water over het membraan. Zoals te zien is in figuur 41.2, heeft een cel die in water is geplaatst de neiging om op te zwellen als gevolg van watertoename uit de hypotone of "zoutarme" omgeving. Een cel die in een oplossing met een hogere zoutconcentratie wordt geplaatst, heeft daarentegen de neiging om het membraan te laten verschrompelen als gevolg van waterverlies in de hypertone of "zoutrijke" omgeving. Isotone cellen hebben een gelijke concentratie opgeloste stoffen binnen en buiten de cel, dit egaliseert de osmotische druk aan weerszijden van het celmembraan dat een semi-permeabel membraan is.

Het lichaam bestaat niet op zichzelf. Er is een constante toevoer van water en elektrolyten in het systeem. Terwijl osmoregulatie wordt bereikt over membranen in het lichaam, worden overtollige elektrolyten en afvalstoffen naar de nieren getransporteerd en uitgescheiden, wat helpt om de osmotische balans te behouden.

Behoefte aan osmoregulatie

Biologische systemen staan ​​voortdurend in wisselwerking met en wisselen water en voedingsstoffen uit met de omgeving door middel van consumptie van voedsel en water en door uitscheiding in de vorm van zweet, urine en ontlasting. Zonder een mechanisme om de osmotische druk te reguleren, of wanneer een ziekte dit mechanisme beschadigt, bestaat de neiging om giftig afval en water op te hopen, wat ernstige gevolgen kan hebben.

Zoogdiersystemen zijn geëvolueerd om niet alleen de algehele osmotische druk over membranen te reguleren, maar ook specifieke concentraties van belangrijke elektrolyten in de drie belangrijkste vloeistofcompartimenten: bloedplasma, extracellulaire vloeistof en intracellulaire vloeistof. Omdat de osmotische druk wordt geregeld door de beweging van water over membranen, kan het volume van de vloeistofcompartimenten ook tijdelijk veranderen. Omdat bloedplasma een van de vloeibare componenten is, heeft osmotische druk een directe invloed op de bloeddruk.

Transport van elektrolyten door celmembranen

Elektrolyten, zoals natriumchloride, ioniseren in water, wat betekent dat ze dissociëren in hun samenstellende ionen. In water dissocieert natriumchloride (NaCl) in het natriumion (Na + ) en het chloride-ion (Cl - ). De belangrijkste ionen, waarvan de concentraties in lichaamsvloeistoffen zeer nauw worden gereguleerd, zijn de kationen natrium (Na + ), kalium (K + ), calcium (Ca + 2 ), magnesium (Mg + 2 ) en de anionen chloride (Cl -), carbonaat (CO3 -2 ), bicarbonaat (HCO3 -), en fosfaat (PO3 - ). Tijdens het plassen en transpireren gaan elektrolyten uit het lichaam verloren. Om deze reden worden atleten aangemoedigd om elektrolyten en vloeistoffen te vervangen tijdens perioden van verhoogde activiteit en transpiratie.

Osmotische druk wordt beïnvloed door de concentratie van opgeloste stoffen in een oplossing. Het is recht evenredig met het aantal opgeloste atomen of moleculen en niet afhankelijk van de grootte van de opgeloste moleculen. Omdat elektrolyten dissociëren in hun samenstellende ionen, voegen ze in wezen meer opgeloste deeltjes toe aan de oplossing en hebben ze een groter effect op de osmotische druk, per massa dan verbindingen die niet dissociëren in water, zoals glucose.

Water kan door passieve diffusie door membranen gaan. Als elektrolyte-ionen passief door membranen zouden kunnen diffunderen, zou het onmogelijk zijn om specifieke concentraties van ionen in elk vloeistofcompartiment te handhaven, daarom hebben ze speciale mechanismen nodig om de semi-permeabele membranen in het lichaam te passeren. Deze beweging kan worden bereikt door gefaciliteerde diffusie en actief transport. Gefaciliteerde diffusie vereist op eiwitten gebaseerde kanalen voor het verplaatsen van de opgeloste stof. Actief transport vereist energie in de vorm van ATP-conversie, dragereiwitten of pompen om ionen tegen de concentratiegradiënt in te bewegen.

Concept van osmolaliteit en milliequivalent

Om de osmotische druk te berekenen, is het noodzakelijk om te begrijpen hoe opgeloste stofconcentraties worden gemeten. De eenheid voor het meten van opgeloste stoffen is de mol. Eén mol wordt gedefinieerd als het grammolecuulgewicht van de opgeloste stof. Het molecuulgewicht van natriumchloride is bijvoorbeeld 58,44. Zo weegt één mol natriumchloride 58,44 gram. De molariteit van een oplossing is het aantal mol opgeloste stof per liter oplossing. The molality of a solution is the number of moles of solute per kilogram of solvent. If the solvent is water, one kilogram of water is equal to one liter of water. While molarity and molality are used to express the concentration of solutions, electrolyte concentrations are usually expressed in terms of milliequivalents per liter (mEq/L): the mEq/L is equal to the ion concentration (in millimoles) multiplied by the number of electrical charges on the ion. The unit of milliequivalent takes into consideration the ions present in the solution (since electrolytes form ions in aqueous solutions) and the charge on the ions.

Thus, for ions that have a charge of one, one milliequivalent is equal to one millimole. For ions that have a charge of two (like calcium), one milliequivalent is equal to 0.5 millimoles. Another unit for the expression of electrolyte concentration is the milliosmole (mOsm), which is the number of milliequivalents of solute per kilogram of solvent. Body fluids are usually maintained within the range of 280 to 300 mOsm.

Osmoregulators and Osmoconformers

Persons lost at sea without any freshwater to drink are at risk of severe dehydration because the human body cannot adapt to drinking seawater, which is hypertonic in comparison to body fluids. Organisms such as goldfish that can tolerate only a relatively narrow range of salinity are referred to as stenohaline. About 90 percent of all bony fish are restricted to either freshwater or seawater. They are incapable of osmotic regulation in the opposite environment. It is possible, however, for a few fishes like salmon to spend part of their life in freshwater and part in seawater. Organisms like the salmon and molly that can tolerate a relatively wide range of salinity are referred to as euryhaline organisms. This is possible because some fish have evolved osmoregulatory mechanisms to survive in all kinds of aquatic environments. When they live in freshwater, their bodies tend to take up water because the environment is relatively hypotonic, as illustrated in Figure 41.3a. In such hypotonic environments, these fish do not drink much water. Instead, they pass a lot of very dilute urine, and they achieve electrolyte balance by active transport of salts through the gills. When they move to a hypertonic marine environment, these fish start drinking seawater they excrete the excess salts through their gills and their urine, as illustrated in Figure 41.3b. Most marine invertebrates, on the other hand, may be isotonic with seawater ( osmoconformers ). Their body fluid concentrations conform to changes in seawater concentration. Cartilaginous fishes’ salt composition of the blood is similar to bony fishes however, the blood of sharks contains the organic compounds urea and trimethylamine oxide (TMAO). This does not mean that their electrolyte composition is similar to that of seawater. They achieve isotonicity with the sea by storing large concentrations of urea. These animals that secrete urea are called ureotelic animals. TMAO stabilizes proteins in the presence of high urea levels, preventing the disruption of peptide bonds that would occur in other animals exposed to similar levels of urea. Sharks are cartilaginous fish with a rectal gland to secrete salt and assist in osmoregulation.

Carrièreverbinding

Dialysis Technician

Dialysis is a medical process of removing wastes and excess water from the blood by diffusion and ultrafiltration. When kidney function fails, dialysis must be done to artificially rid the body of wastes. This is a vital process to keep patients alive. In some cases, the patients undergo artificial dialysis until they are eligible for a kidney transplant. In others who are not candidates for kidney transplants, dialysis is a life-long necessity.

Dialysis technicians typically work in hospitals and clinics. While some roles in this field include equipment development and maintenance, most dialysis technicians work in direct patient care. Their on-the-job duties, which typically occur under the direct supervision of a registered nurse, focus on providing dialysis treatments. This can include reviewing patient history and current condition, assessing and responding to patient needs before and during treatment, and monitoring the dialysis process. Treatment may include taking and reporting a patient’s vital signs and preparing solutions and equipment to ensure accurate and sterile procedures.


Bekijk de video: Nachweisreaktionen 1: Nachweis von Glukose, Protein Eiweiß, Stärke - Abiturtraining 2 Praxisteil (Februari 2023).