Gospodarka wodno-elektrolitowa organizmu (inaczej bilans wodny) jest ściśle związana z ilością i jakością płynów znajdujących się w ustroju. Organizm, który jest odwodniony lub pozbawiony odpowiedniej ilości elektrolitów, nie funkcjonuje prawidłowo.
Czym jest ciśnienie osmotyczne?
Obydwa zjawiska: ciśnienie osmotyczne i osmoza są bardzo istotnymi wskaźnikami bilansu wodnego. To ostatnie polega na przemieszczaniu się cząsteczek rozpuszczalnika przez półprzepuszczalną błonę, która rozdziela roztwór i rozpuszczalnik. Do błon półprzepuszczalnych należą m.in. błony komórkowe. Są w stanie przepuścić cząsteczki wody, nie przechodzą przez nie natomiast wielkocząsteczkowe substancje, które znajdują się w płynie komórkowym.
Procesy osmotyczne są odpowiedzialne za prawidłowy poziom jonów wewnątrz organizmów żywych. Decydują o tym, w jaki sposób wody rozmieści się w poszczególnych miejscach ustroju. Warunkuje on m.in. odpowiednie działanie komórek, narządów i całego organizmu. Ciśnienie osmotyczne jest zależne od temperatury, stężenia i rodzaju substancji, a także tego czy dana substancja jest elektrolitem czy też nie. Im większa liczba cząsteczek rozpuści się w roztworze, tym szybciej zachodzi osmoza.
Ciśnienie osmotyczne krwi
Krew charakteryzują takie parametry, jak: lepkość, barwa, smak i zapach, a także pH i ciśnienie osmotyczne. To ostatnie powinno być utrzymane na stałym poziomie, około 6,5 atmosfery, czyli 300 mOsmol/l. Jego nieznaczne wahania powstają na skutek nadmiernej ilości soli w potrawach, zbyt dużej ilości wypijanych płynów bądź też przy utracie dużych ilości wody przez skórę lub nerki, przez przewód pokarmowy lub układ oddechowy. Wysokość ciśnienia osmotycznego we krwi (ale także w komórkach organizmu i w płynach ustrojowych) zależy od stężenia elektrolitów. Jony chlorkowe, jony sodu oraz anion węglanowy to składniki wpływające aż w 80% na wielkość ciśnienia osmotycznego w osoczu i płynach ustrojowych.
To właśnie w osoczu znajdują się krwinki czerwone, zwane też erytrocytami. Ich działanie jest uzależnione od wysokości ciśnienia osmotycznego. Przy prawidłowym i stałym ciśnieniu osmotycznym erytrocyty są w stanie zachować swój kształt i strukturę błony. Obniżone ciśnienie osmotyczne jest niebezpieczne, ponieważ powoduje zjawisko zwane hemolizą. Polega ono na rozpadzie krwinek czerwonych poprzez rozerwanie ich błony komórkowej. Do hemolizy dochodzi, gdy do krwi dostaną się płyny hypotoniczne, mające niższe ciśnienie krwi niż osocze bądź 2-3% roztwór NaCl.
Ciśnienie osmotyczne płynów ustrojowych
Ciśnienie osmotyczne płynów ustrojowych - podobnie jak to we krwi - powinno być utrzymane na jednakowym poziomie. Funkcja płynów znajdujących się we wnętrzu organizmu polega na zachowaniu odporności komórek. Znajdują się one w komórkach i przestrzeniach pomiędzy nimi. Innym przykładem płynu ustrojowego niż krew jest limfa krążąca w układzie limfatycznym. W jego skład wchodzą szpik kostny, grasica, śledziona, węzły chłonne, migdałki i kępki Peyera. Elementy te chronią organizm przed drobnoustrojami poprzez bariery immunologiczne i anatomiczno-fizjologiczne. Do pierwszej grupy należy mechanizm obrony komórkowej i hormonalnej, a do drugiej – błony śluzowe i ciągłość skóry. Krew to także jeden z płynów ustrojowych, który wchodzi w skład układu krwionośnego. Jego funkcje to zapewnienie odporności, utrzymanie stałego ciśnienia osmotycznego, pH oraz temperatury w organizmie. Jest też odpowiedzialny za proces krzepnięcia krwi, odprowadzanie szkodliwych produktów przemiany materii i transport dwutlenku węgla.
Do zaburzenia gospodarki wodno-elektrolitowej może dojść np. podczas wysiłku fizycznego. Wydalanie dużych ilości potu powoduje ubytek płynów ustrojowych i wody z organizmu. Organizm może reagować na to na różne sposoby: zakłóceniami regulacji temperatury ciała i procesów metabolicznych, wzrostem temperatury, pojawieniem się kurczów mięśni, zmniejszeniem wytrzymałości fizycznej, a nawet śmiercią. Z tego powodu uzupełnianie płynów w organizmie jest niezwykle ważne. Aby przyspieszyć powrót do równowagi wodno-elektrolitowej po wysiłku, można sięgnąć po napoje hipertoniczne, izotoniczne lub hipotoniczne.
Warto wiedzieć, że regulowanie ilości płynów w organizmie jest zależne od pracy nerek. Nawet niewielkie zmiany w wartościach ciśnienia osmotycznego i stężeniu elektrolitów sprawiają, że w nerkach zachodzą procesy mające na celu zatrzymanie bądź wydalenie odpowiedniej ilości wody. Jeśli chodzi o zmiany w osoczu zachodzące bez naruszania równowagi osmotycznej, organizm reaguje nieco wolniej.
