Nasze ciała zarządzają milionami reakcji chemicznych każdego dnia. Reakcje te zależą od stężenia płynów w naszych komórkach i naszej krwi, które są ściśle kontrolowane przez cały dzień, każdego dnia. Jak to się dzieje? Sprawiając, że chce nam się pić, na przykład, kiedy płyn ma tendencję do zwiększania stężenia i sprawiając, że oddajemy więcej moczu, kiedy jego stężenie maleje.

Czasami jednak, kiedy jesteś chory, naturalne mechanizmy równowagi twojego ciała ulegają zaburzeniu. W takich sytuacjach może być konieczne regularne monitorowanie krwi i leczenie w celu skorygowania zaburzeń równowagi.

Co to jest osmolalność i osmolarność?

Aby zrozumieć homeostazę płynów, pomocne jest zrozumienie niektórych terminów, które są używane podczas mówienia o równowadze płynów. Osmolalność i osmolarność to terminy opisujące, jak stężone są płyny ustrojowe.

Osmolalność

Osmolalność płynu jest miarą liczby cząsteczek na kilogram płynu, w którym są one rozpuszczone (solutu). Liczba cząsteczek jest mierzona w miliamperogodzinach, co jest miarą szeroko stosowaną w chemii. Pomiar podawany jest w miliamolach na kilogram, lub mOsmol/kg w skrócie.

Osmolalność nie zależy od temperatury cieczy. Aby wziąć przykład, jeśli rozpuścić 100 g soli w 1 kg wody, osmolalność będzie taka sama, czy woda była w pobliżu punktu zamarzania lub w ciepło ciała. To jest różnica między osmolalnością a osmolarnością.

Osmolarność

Osmolarność płynu jest miarą liczby cząsteczek na litr cieczy, w której są one rozpuszczone (solutu). Liczba cząsteczek jest mierzona w milimolach, co jest inną miarą szeroko stosowaną w chemii. Pomiar jest podawany w milimolach na litr, lub mmol/L w skrócie.

Osmolarność będzie się zmieniać w zależności od temperatury cieczy. Aby wziąć ten sam przykład, jak powyżej, jeśli rozpuścić 100 g soli w 1 kg wody, osmolarność spadnie bardzo nieznacznie, jak ciecz ogrzewa. Dzieje się tak dlatego, że woda o tej samej masie zajmuje nieco więcej miejsca w miarę ogrzewania – rozszerza się.

Ponieważ osmolarność zmienia się wraz z temperaturą, termin osmolalność jest preferowany w medycynie.

Jaka jest normalna osmolarność płynów ustrojowych?

Płyn ustrojowy, który zwykle używamy do pomiaru osmolalności u ludzi to surowica. Serum jest tym, co pozostaje z krwi po usunięciu komórek i białek. Cząsteczki, które składają się na osmolalność surowicy to glukoza, sole sodu i potasu (Na+ i K+) oraz mocznik. Normalna osmolalność surowicy wynosi 280-295 mOsm/kg. Często będziesz poproszony o próbkę moczu w celu zbadania osmolalności moczu.

Osmolalność surowicy jest bardzo zbliżona do osmolalności wewnątrz komórek, z których zbudowane jest nasze ciało. Dzieje się tak dlatego, że ściany naszych komórek są przepuszczalne dla mikroskopijnych cząsteczek (jonów i anionów) oraz dla wody. Przepuszczalność oznacza, że pozwala tym cząsteczkom i wodzie swobodnie poruszać się w i na zewnątrz przez ściany komórkowe. Dzięki temu osmolalność jest taka sama po obu stronach ścian komórkowych w całym organizmie. Jest to ważne, ponieważ komórki nie będą działać prawidłowo, jeśli tak się nie stanie.

Okresowo może być również badana osmolalność stolca (kału).

Dlaczego mierzy się osmolalność?

Osmolalność jest mierzona, gdy lekarze obawiają się, że równowaga płynów w organizmie z jakiegoś powodu uległa zaburzeniu. Może to być spowodowane chorobą lub skutkiem ubocznym przyjmowania leków. Może nawet wynikać z przeciążenia organizmu przez picie zbyt dużej ilości wody.

Mogą również chcieć ją zmierzyć w celu monitorowania efektów leków mających na celu zmianę osmolalności tkanek organizmu. Mannitol jest stosowany w tym celu, aby zmniejszyć obrzęk mózgu, jeśli pacjent doznał urazu głowy lub przeszedł operację mózgu.

Co to jest homeostaza płynów?

Homeostaza płynów to termin określający sposób, w jaki organizm utrzymuje osmolalność płynów ustrojowych w bardzo wąskim zakresie, przez cały czas. Słowo homeostaza pochodzi od 'homeo’ oznaczającego podobnie lub podobnie i 'stasis’ oznaczającego pozostać takim samym. Tak więc homeostaza płynu oznacza utrzymywanie tego samego płynu przez cały czas.

Jak organizm utrzymuje homeostazę płynu?

W normalnych, zdrowych ludzi osmolalność płynów ciała jest bardzo ściśle regulowana przez organizm.

Gdy osmolalność wzrasta

• Pojawia się pragnienie picia – pragnienie.
• Mózg uwalnia hormon zwany hormonem antydiuretycznym (ADH) (znany również jako wazopresyna argininowa (AVP)).
• ADH zmienia sposób, w jaki nerki reagują na krew przepływającą przez nie.
• Nerki nieustannie filtrują krew i mogą zmieniać ilość wody, jaka jest dopuszczana do moczu i jaka jest wchłaniana z powrotem do organizmu.
• Diuretyk zasadniczo oznacza „sprawiać, że oddajesz mocz”, więc hormon antydiuretyczny (ADH), jak sama nazwa wskazuje, zatrzymuje wytwarzanie tak dużej ilości moczu i dlatego nie oddajesz tak dużo moczu. Mocz, który oddajesz, będzie miał ciemniejszy kolor, ponieważ jest bardziej skoncentrowany.
• Jeśli nie oddajesz tyle moczu, nie tracisz tyle wody.
• Jeśli nie tracisz tyle wody i pijesz, ponieważ jesteś spragniony, w twoim organizmie jest więcej wody.
• Jeśli w twoim ciele jest więcej wody, twoja osmolalność spada.

Jak osmolalność spada

• Mózg przestaje uwalniać ADH i przestajesz odczuwać pragnienie.
• Nerki ponownie zaczynają wytwarzać więcej moczu.
• Wydalasz więcej moczu.
• Tracisz więcej wody z organizmu.
• Jeśli w organizmie jest mniej wody, osmolalność ponownie wzrasta.

I tak to trwa, cały dzień, każdego dnia: Twój mózg i Twoje nerki ściśle kontrolują środowisko wewnątrz Twoich komórek.

Czy potrzebujesz ośmiu szklanek wody dziennie?

Czasami. Czasami nie. To zależy od tego, co robisz, jak gorąco jest, jak duży jesteś, jak stary jesteś … ale twoje ciało powie ci, czy potrzebujesz się napić, powodując pragnienie.

Istnieje mit, że musimy pić 1½ do 2 litrów wody dziennie. Nie wiadomo skąd pochodzi ta liczba, ale została ona opisana jako: „nie tylko nonsens, ale … gruntownie obalony nonsens”. Jest to z pewnością ulubiona teza przemysłu wody butelkowanej. Picie wody jest zdecydowanie lepsze dla nas niż picie słodkich napojów, ale dla tych z nas, którzy mają szczęście żyć w rozwiniętym świecie, dostawy wody są ściśle monitorowane i bardzo bezpieczne.

Z wyjątkiem ludzi, którzy dostają nawracające kamienie nerkowe, nie ma dowodów na to, że powinniśmy pić więcej niż naturalnie chcemy. Może to nawet być dla nas złe: jeśli sprawia, że czujemy się winni, że tego nie osiągamy – i to nie wspominając o braku snu z konieczności wstawania w środku nocy i nietrzymaniu moczu.

Jak homeostaza płynów idzie źle?

Istnieją pewne warunki i sytuacje, kiedy homeostaza płynów może iść źle. Skutki mogą być dla osmolalności zbyt wysokie (hiperosmolalność) lub zbyt niskie (hipoosmolalność).

Co powoduje, że osmolalność jest zbyt wysoka?

Niewystarczająca ilość hormonu antydiuretycznego (lub utracił on swoje działanie)

• Cukrzyca insipidus:
• Nie należy tego mylić z cukrzycą, która jest znacznie częstsza.
• Cukrzyca typu insipidus jest spowodowana albo tym, że mózg nie jest już w stanie wytwarzać hormonu antydiuretycznego (ADH) (cukrzyca czaszkowa), albo tym, że nerki tracą zdolność reagowania na ten hormon (cukrzyca nefrogenna).
• Może powodować poważny brak płynów w organizmie (odwodnienie).

Utrata płynów w organizmie

• Niektóre leki, takie jak leki moczopędne – na przykład diuretyki tiazydowe lub diuretyki pętlowe – mogą przytłaczać zdolność nerek do zatrzymywania wody.
• Silna biegunka.
• Silna choroba (wymioty).
• Nadmierne pocenie się.
• Oparzenia.

Co powoduje zbyt niski poziom osmolalności?

Zbyt duża ilość hormonu antydiuretycznego

• Przyczyny neurologiczne: rak mózgu i guzy mózgu, uraz mózgu, stwardnienie rozsiane, toczeń rumieniowaty układowy, krwawienie do mózgu.
• Zaburzenia płuc: rak płuc, zapalenie płuc, astma, gruźlica.
• Inne nowotwory: rak żołądka, rak trzustki, białaczka i chłoniak.
• Niektóre leki:
• Niesteroidowe leki przeciwzapalne (NLPZ) – na przykład ibuprofen.
• Selektywne inhibitory wychwytu zwrotnego serotoniny (SSRI) – na przykład fluoksetyna.
• Inhibitory pompy protonowej – na przykład omeprazol.
• Inhibitory konwertazy angiotensyny (ACE) – na przykład lisinopril.
• Ecstasy (zwane również MDMA): zwiększa ADH, ale również użytkownicy mają tendencję do nadmiernego spożywania alkoholu, prawdopodobnie w celu przeciwdziałania innemu działaniu ecstasy, jakim jest zwiększenie temperatury ciała.
• Ćwiczenia – patrz niżej.

Picie zbyt dużej ilości wody

Picie nadmiernej ilości wody może zaburzyć homeostazę płynów w organizmie, prowadząc do zatrucia wodnego.

• Występuje u osób, które piją w nadmiarze, starając się poczuć sytość, gdy próbują schudnąć.
• Otrucie wodne było również wynikiem zawodów w piciu wody i ceremonii inicjacji.
• Może wystąpić podczas ćwiczeń, w którym to przypadku nazywane jest hiponatremią związaną z ćwiczeniami (EAH):
• Stanowi to szczególny problem u maratończyków, którzy tak bardzo martwią się, że nie wypiją wystarczająco dużo, że piją za dużo.
• Wysiłek fizyczny jest czynnikiem wyzwalającym uwalnianie ADH, co pogarsza skutki picia zbyt dużych ilości.
• Niektórzy nierozsądnie stosują przeciwzapalne środki przeciwbólowe przed jakąkolwiek aktywnością sportową, co sprawia, że EAH jest jeszcze bardziej prawdopodobne.
• Ostatnio zgłaszano to po mniej wymagających ćwiczeniach, w tym jodze.

Skutek tych problemów wynika z bardzo niskiej osmolalności sodu (Na+). To się nazywa hiponatremia i kiedy ciężkie, może prowadzić ból głowy, zawroty głowy, dezorientacja i zamieszanie. Ostatecznie może to prowadzić do śpiączki i śmierci.

Więcej informacji można znaleźć w oddzielnej ulotce zatytułowanej Hiponatremia.

.