Introduktion
Elektrolyter är viktiga för livets grundläggande funktioner, t.ex. för att upprätthålla elektrisk neutralitet i cellerna, generera och leda aktionspotentialer i nerver och muskler. Natrium, kalium och klorid är de viktigaste elektrolyterna tillsammans med magnesium, kalcium, fosfat och bikarbonater. Elektrolyterna kommer från vår mat och våra vätskor.
Dessa elektrolyter kan ha en obalans, vilket leder till antingen höga eller låga nivåer. Höga eller låga nivåer av elektrolyter stör normala kroppsfunktioner och kan leda till till och med livshotande komplikationer. I den här artikeln går man igenom den grundläggande fysiologin för elektrolyter och deras avvikelser samt konsekvenserna av elektrolytobalans.
Natrium
Natrium, som är en osmotiskt aktiv anjon, är en av de viktigaste elektrolyterna i den extracellulära vätskan. Den är ansvarig för att upprätthålla den extracellulära vätskevolymen och även för regleringen av cellernas membranpotential. Natrium utbyts tillsammans med kalium genom cellmembranen som en del av den aktiva transporten.
Natriumregleringen sker i njurarna. Det är i den proximala tubuli som majoriteten av natriumreabsorptionen sker. I den distala konvoluterade tubuli sker reabsorptionen av natrium. Natriumtransporten sker via natriumkloridsymporters, vilket är genom verkan av hormonet aldosteron.
Av elektrolytrubbningarna är hyponatremi den vanligaste. Diagnosen ställs när serumnatriumnivån är lägre än 135 mmol/L. Hyponatremi har neurologiska manifestationer. Patienterna kan presentera sig med huvudvärk, förvirring, illamående och delirium. Hypernatremi uppträder när serumnatriumnivån är högre än145 mmol/L. Symtom på hypernatremi är tachypné, sömnsvårigheter och rastlöshet. Snabba natriumkorrigeringar kan få allvarliga konsekvenser som hjärnödem och osmotiskt demyeliniseringssyndrom.
Kalium
Kalium är huvudsakligen en intracellulär jon. Natrium-kalium adenosintrifosfataspumpen har huvudansvaret för att reglera homeostasen mellan natrium och kalium, som pumpar ut natrium i utbyte mot kalium, som rör sig in i cellerna. I njurarna sker filtreringen av kalium i glomerulus. Reabsorptionen av kalium sker i den proximala konvoluterade tubuli och den tjocka uppåtgående Henle-slingan. Kaliumsekretionen sker i den distala konvoluterade tubuli. Aldosteron ökar kaliumsekretionen. Kaliumkanaler och kaliumklorid-kotransporters vid det apikala membranet utsöndrar också kalium.
Kaliumstörningar är relaterade till hjärtarytmier. Hypokalemi uppstår när serumkaliumnivåerna understiger 3,6 mmol/L-svaghet, trötthet och muskelryckningar förekommer vid hypokalemi. Hyperkalemi uppstår när serumkaliumnivåerna överstiger 5,5 mmol/L, vilket kan leda till arytmier. Muskelkramper, muskelsvaghet, rhabdomyolys, myoglobinuri är närvarande tecken och symtom vid hyperkalemi.
Kalcium
Kalcium har en viktig fysiologisk roll i kroppen. Det är involverat i skelettmineralisering, kontraktion av muskler, överföring av nervimpulser, blodkoagulering och utsöndring av hormoner. Kosten är den dominerande källan till kalcium. Det finns främst i den extracellulära vätskan. Absorptionen av kalcium i tarmen sker främst under kontroll av den hormonellt aktiva formen av D-vitamin, som är 1,25-dihydroxivitamin D3. Parathormonet reglerar också kalciumsekretionen i njurarnas distala tubuli. Kalcitonin verkar på benceller för att öka kalciumnivåerna i blodet.
Diagnosen hypokalcemi kräver kontroll av serumalbuminnivån för att korrigera för totalkalcium, och diagnosen är när de korrigerade serumtotalkalciumnivåerna är mindre än 8,8 mg/dl, som vid D-vitaminbrist eller hypoparatyreoidism. Kontroll av serumkalciumnivåerna är ett rekommenderat test hos patienter efter tyreoidektomi. Hyperkalcemi är när de korrigerade serumtotalkalciumnivåerna överstiger 10,7 mg/dl, vilket ses vid primär hyperparatyreoidism. Humoral hyperkalcemi förekommer vid malignitet och beror främst på PTHrP-sekretion.
Bikarbonat
Blodets syra-basstatus styr bikarbonatnivåerna. Njurarna reglerar främst bikarbonatkoncentrationen och ansvarar för att upprätthålla syra-basbalansen. Njurarna reabsorberar det filtrerade bikarbonatet och genererar även nytt bikarbonat genom nettosyrautsöndring, vilket sker genom utsöndring av både titrerbar syra och ammoniak. Diarré resulterar vanligen i förlust av bikarbonat och orsakar därmed en obalans i syra-basregleringen.
Magnesium
Magnesium är en intracellulär katjon. Magnesium är huvudsakligen involverat i ATP-metabolismen, kontraktion och avslappning av muskler, korrekt neurologisk funktion och frisättning av neurotransmittorer. När musklerna kontraherar sker kalciumåterupptagningen genom det kalciumaktiverade ATPaset i det sarkoplasmatiska retikulumet med hjälp av magnesium. Hypomagnesemi uppstår när serummagnesiumnivåerna är lägre än 1,46 mg/dl. Den kan uppträda med alkoholmissbruk och gastrointestinala och njurförluster-ventrikulära arytmier, som inkluderar torsades de pointes som ses vid hypomagnesemi.
Klorid
Klorid är en anjon som främst finns i den extracellulära vätskan. Det är främst njurarna som reglerar serumkloridnivåerna. Större delen av kloriden, som filtreras av glomerulus, återabsorberas av både proximala och distala tubuli (till största delen av proximala tubuli) genom både aktiv och passiv transport.
Hyperkloremi kan uppstå på grund av gastrointestinal bikarbonatförlust. Hypokloremi uppträder vid gastrointestinala förluster som kräkningar eller överdriven vattentillväxt som kongestiv hjärtsvikt.
Fosfor
Fosfor är en katjon i extracellulärvätska. Åttiofem procent av kroppens totala fosfor finns i benen och tänderna i form av hydroxyapatit; de mjuka vävnaderna innehåller de resterande 15 procenten. Fosfat spelar en avgörande roll i metaboliska vägar. Det är en komponent i många metaboliska mellanprodukter och framför allt i adenosintrifosfat (ATP) och nukleotider. Fosfat regleras samtidigt med kalcium av vitamin D3, PTH och kalcitonin. Njurarna är den primära vägen för fosforutsöndring.
Fosforobalans kan uppstå på grund av tre processer: intag via kosten, gastrointestinala störningar och utsöndring via njurarna.