Introduction
Elektrolyty jsou nezbytné pro základní životní funkce, jako je udržování elektrické neutrality v buňkách, generování a vedení akčních potenciálů v nervech a svalech. Významnými elektrolyty jsou sodík, draslík a chloridy spolu s hořčíkem, vápníkem, fosforečnany a hydrogenuhličitany. Elektrolyty pocházejí z naší potravy a tekutin.
Tyto elektrolyty mohou mít nerovnováhu, což vede k jejich vysoké nebo nízké hladině. Vysoká nebo nízká hladina elektrolytů narušuje normální tělesné funkce a může vést až k život ohrožujícím komplikacím. Tento článek podává přehled základní fyziologie elektrolytů a jejich abnormalit a důsledků nerovnováhy elektrolytů.
Sodík
Sodík, který je osmoticky aktivní aniont, je jedním z nejdůležitějších elektrolytů v extracelulární tekutině. Je zodpovědné za udržování objemu extracelulární tekutiny a také za regulaci membránového potenciálu buněk. Sodík se vyměňuje spolu s draslíkem přes buněčné membrány v rámci aktivního transportu.
Regulace sodíku probíhá v ledvinách. V proximálním tubulu probíhá většina reabsorpce sodíku. V distálním stočeném tubulu dochází k reabsorpci sodíku. Transport sodíku probíhá prostřednictvím sodíko-chloridových symportérů, což je působením hormonu aldosteronu.
Mezi poruchami elektrolytů je nejčastější hyponatrémie. Diagnostikuje se, když je hladina sodíku v séru nižší než 135 mmol/l. Hyponatrémie má neurologické projevy. Pacienti mohou mít bolesti hlavy, zmatenost, nevolnost, deliria. Hypernatrémie se projevuje, když je hladina sodíku v séru vyšší než145 mmol/l. Mezi příznaky hypernatrémie patří tachypnoe, potíže se spánkem a pocit neklidu. Rychlá úprava sodíku může mít závažné následky, jako je edém mozku a syndrom osmotické demyelinizace.
Draslík
Draslík je především intracelulární ion. Hlavní odpovědnost za regulaci homeostázy mezi sodíkem a draslíkem má sodíko-draslíková pumpa adenosintrifosfatáza, která odčerpává sodík výměnou za draslík, jenž se přesouvá do buněk. V ledvinách probíhá filtrace draslíku v glomerulu. Reabsorpce draslíku probíhá v proximálním stočeném tubulu a tlusté vzestupné Henleově kličce. K vylučování draslíku dochází v distálním stočeném tubulu. Aldosteron zvyšuje sekreci draslíku. Draslíkové kanály a kotransportéry draslíku a chloridu na apikální membráně rovněž vylučují draslík.
Poruchy draslíku souvisejí se srdečními arytmiemi. Hypokalémie vzniká při hladině draslíku v séru pod 3,6 mmol/l – při hypokalémii je přítomna slabost, únava a svalové záškuby. Hyperkalémie nastává při hladině sérového draslíku nad 5,5 mmol/l, což může vést k arytmiím. Svalové křeče, svalová slabost, rabdomyolýza, myoglobinurie jsou přítomné příznaky a symptomy při hyperkalémii.
Vápník
Vápník má v organismu významnou fyziologickou úlohu. Podílí se na mineralizaci skeletu, kontrakci svalů, přenosu nervového impulzu, srážení krve a sekreci hormonů. Převažujícím zdrojem vápníku je strava. Většinou je přítomen v extracelulární tekutině. Vstřebávání vápníku ve střevě je primárně pod kontrolou hormonálně aktivní formy vitaminu D, kterou je 1,25-dihydroxy vitamin D3. Parathormon také reguluje sekreci vápníku v distálním tubulu ledvin. Kalcitonin působí na kostní buňky a zvyšuje hladinu vápníku v krvi.
Diagnostika hypokalcemie vyžaduje kontrolu hladiny sérového albuminu ke korekci celkového vápníku a diagnóza je stanovena, pokud je korigovaná hladina celkového vápníku v séru nižší než 8,8 mg/dl, jako při nedostatku vitaminu D nebo hypoparatyreóze. Kontrola hladiny vápníku v séru je doporučeným vyšetřením u pacientů po tyreoidektomii. Hyperkalcemie je stav, kdy korigovaná hladina celkového vápníku v séru přesahuje 10,7 mg/dl, jako je tomu u primární hyperparatyreózy. Humorální hyperkalcemie se vyskytuje u malignit, především v důsledku sekrece PTHrP.
Bikarbonát
Acidobazický stav krve určuje hladinu bikarbonátu. Ledviny převážně regulují koncentraci bikarbonátu a jsou zodpovědné za udržování acidobazické rovnováhy. Ledviny reabsorbují filtrovaný bikarbonát a také vytvářejí nový bikarbonát čistým vylučováním kyselin, ke kterému dochází vylučováním titrovatelné kyseliny i amoniaku. Průjem obvykle vede ke ztrátě hydrogenuhličitanu, čímž způsobuje nerovnováhu v acidobazické regulaci.
Hořčík
Hořčík je intracelulární kationt. Hořčík se podílí především na metabolismu ATP, kontrakci a relaxaci svalů, správném neurologickém fungování a uvolňování neurotransmiterů. Při kontrakci svalů dochází k opětovnému vychytávání vápníku vápníkem aktivovanou ATPázou sarkoplazmatického retikula díky hořčíku. Hypomagnezémie nastává, pokud je hladina hořčíku v séru nižší než 1,46 mg/dl. Může se projevovat poruchou užívání alkoholu a gastrointestinálními a renálními ztrátami – ventrikulárními arytmiemi, které zahrnují torsades de pointes pozorované při hypomagnezémii.
Chlorid
Chlorid je aniont, který se nachází převážně v extracelulární tekutině. Hladinu chloridů v séru regulují převážně ledviny. Většina chloridu, který je filtrován glomeruly, je reabsorbována proximálními i distálními tubuly (převážně proximálním tubulem) aktivním i pasivním transportem.
Hyperchlorémie se může vyskytnout v důsledku gastrointestinálních ztrát bikarbonátu. Hypochlorémie se projevuje gastrointestinálními ztrátami, jako je zvracení, nebo nadměrným přírůstkem vody, jako je městnavé srdeční selhání.
Fosfor
Fosfor je kationt extracelulární tekutiny. Osmdesát pět procent celkového množství fosforu v těle se nachází v kostech a zubech ve formě hydroxyapatitu, zbylých 15 % obsahují měkké tkáně. Fosfáty hrají klíčovou roli v metabolických pochodech. Je součástí mnoha metabolických meziproduktů a především adenosintrifosfátu (ATP) a nukleotidů. Fosfát je regulován současně s vápníkem pomocí vitaminu D3, PTH a kalcitoninu. Primární cestou vylučování fosforu jsou ledviny.
Nerovnováha fosforu může vzniknout v důsledku tří procesů: příjmu potravy, gastrointestinálních poruch a vylučování ledvinami.
.