Электролиты — это вещества, которые могут проводить электрический ток в водных растворах. Они существуют в виде положительно и отрицательно заряженных частиц (ионов). Важные представители электролитов — калий, натрий, кальций и магний. Читайте здесь все важное о электролитах: определение, функции, нормальные значения, а также возможные причины нарушений электролитного баланса.
Что такое электролиты?
Электролиты — это вещества (соли, основания, кислоты), которые в водных растворах распадаются на положительно или отрицательно заряженные частицы (катионы или анионы). Состав электролитов в различных участках организма, как внутри, так и вне клетки, строго сбалансирован. Если баланс нарушается, клетка не может выполнять свои функции и может погибнуть.
Электролиты: Натрий
Большая часть этого электролита находится вне клеток (экстрацеллюлярно). Вместе с калием натрий играет важную роль в поддержании электрического потенциала между внешней и внутренней стороной клеточной мембраны, а также в процессах транспорта через клеточную мембрану.
Электролиты: Калий
В отличие от натрия, калий в основном находится внутри клетки (интрацеллюлярно). Он поддерживает так называемый потенциал покоя клеточной мембраны, что необходимо, например, для способности мышечных клеток сокращаться. Кроме того, калий является важным компонентом различных ферментных реакций в организме.
Электролиты: Кальций
Кальциевые ионы, как и калий и натрий, являются положительно заряженными электролитами, то есть катионами. В организме 99 процентов кальция хранится в костях. Внутри клеток он служит важным посредником при передаче сигналов, например, при сокращении мышц или высвобождении накопленных веществ.
Электролиты: Магний
Магний находится в основном внутри клеток и участвует в многочисленных ферментативных реакциях, синтезе белков, метаболизме ДНК и РНК, а также в работе мышц. Более половины магния связано в костях, однако это электролит также содержится в больших количествах в мышцах. Лишь один процент магния в организме циркулирует в крови и может быть измерен в сыворотке.
Электролиты: Хлорид
Человеческий организм содержит около 80 граммов хлоридов, треть из которых находится в мышцах или красных кровяных тельцах. Хлорид — это основное отрицательно заряженное ионное вещество вне клетки и важный «партнер» натрия. Поэтому при нарушениях электролитного баланса натрий и хлорид часто изменяются в одинаковом направлении (оба повышены или оба понижены).
Электролиты: Железо
Железо присутствует в организме в виде двух- или трехвалентного катиона и обозначается как Fe2+ или Fe3+. Оно играет ключевую роль в переносе кислорода как компонент гемоглобина в красных кровяных тельцах. Железо также является частью мышечного белка миоглобина.
Когда определяют уровень электролитов?
Врач определяет уровень электролитов при подозрении на нарушение их баланса. В стандартных анализах часто измеряются уровни кальция, калия и натрия. Поскольку электролиты влияют друг на друга в сложной системе равновесия, врач обычно измеряет несколько значений, даже если симптомы указывают на нарушение конкретного электролита.
Когда уровень электролитов понижен?
Дефицит электролитов может быть как абсолютным, так и относительным. Абсолютный дефицит возникает, когда организму действительно не хватает определенного электролита. Более частый относительный дефицит связан с изменениями в водном балансе организма, что приводит к разбавлению электролитов.
Дефицит натрия
Относительная гипонатриемия (недостаток натрия из-за эффекта разбавления) встречается, например, при сердечной недостаточности, циррозе печени и хроническом алкоголизме.
Истинная потеря натрия возникает при приеме диуретиков, рвоте, диарее или нарушении функции надпочечников.
Дефицит калия
Когда уровень калия слишком низкий, это состояние называется гипокалиемией. Оно может возникнуть из-за гиперальдостеронизма (синдром Конна) или повышенного уровня инсулина и катехоламинов (адреналин, норадреналин). Потеря калия также происходит при рвоте, диарее и приеме определенных диуретиков.
Дефицит кальция
Кальциевый дефицит (гипокальциемия) может быть вызван следующими причинами:
- Дефицит витамина D (например, из-за недостатка солнечного света);
- Прием определенных препаратов, таких как диуретики или глюкокортикоиды (например, «Кортизон»);
- Гипервентиляция (чрезмерно быстрое, глубокое дыхание);
- Разрушение мышечных клеток (например, при тяжелых травмах, определенных заболеваниях или интоксикациях).
Дефицит хлорида
Дефицит хлорида может возникнуть из-за повторной сильной рвоты, так как желудочный сок содержит много хлорида. Это часто встречается у людей с булимией или тяжелыми инфекциями ЖКТ (например, ротавирус). Другие возможные причины дефицита хлорида:
- Регулярный прием диуретиков;
- Гипервентиляция;
- Избыток альдостерона;
- Синдром Кушинга.
Дефицит железа
Основной причиной дефицита железа часто являются хронические кровопотери (например, обильные менструации). Другие причины включают:
- Железодефицитная диета (например, строгий вегетарианский или веганский рацион);
- Снижение абсорбции железа (например, после удаления желудка или при целиакии);
- Хронические воспалительные заболевания (например, ревматоидный артрит или язвенный колит);
- Генетические причины;
- Повышенная потребность в железе у детей или беременных.
Когда уровень электролитов повышен?
Повышение уровня электролитов может быть связано с их избыточным потреблением, нарушением их выведения или перераспределением в организме.
Избыток натрия
Наиболее частой причиной гипернатриемии является выраженная потеря воды, например, при ожогах, сильном потоотделении и лихорадке, а также при несахарном диабете. Абсолютный избыток натрия часто связан с чрезмерным потреблением натрия (например, питье соленой воды или прием больших доз натрия хлорида).
Избыток калия
Пациенты с нарушением функции почек имеют высокий риск развития гиперкалиемии (избыток калия). Этот риск увеличивается, если они потребляют продукты с высоким содержанием калия, такие как бананы. Определенные лекарства, такие как антагонисты альдостерона или калийсберегающие диуретики, также повышают уровень калия и противопоказаны при гиперкалиемии.
Избыток кальция
Так как большая часть кальция в организме содержится в костях, заболевания, вызывающие разрушение костной ткани, могут привести к выбросу кальция в кровь. Такие заболевания включают костные метастазы, остеохондроз и хондробластому. Другие причины гиперкальциемии:
- Гиперфункция паращитовидных желез;
- Прием определенных препаратов (например, литий, тиазиды, витамин D);
- Саркоидоз;
- Длительная иммобилизация;
- Семейная гипокальциурическая гиперкальциемия.
Избыток хлорида
Причинами повышенного уровня хлорида могут быть почечная недостаточность, черепно-мозговая травма и отравление бромом. Последнее не оказывает прямого влияния на хлорид, но бромиды могут учитываться при определении уровня хлорида.
Избыток железа
Когда организм не может выводить избыток железа, оно накапливается, что приводит к повышению его уровня в сыворотке. Это может быть связано с увеличенным потреблением железа (например, при наследственном гемохроматозе) или нарушениями в процессе образования красных кровяных телец. Избыток железа также может возникнуть в результате частых переливаний крови.
Что делать при измененных уровнях электролитов?
При относительном дефиците электролитов необходимо восстановить баланс воды и электролитов. Например, при нарушении электролитного баланса вследствие разбавления из-за избытка жидкости врач может назначить мочегонные препараты. При водном дефиците с повышением уровня электролитов важно обеспечить достаточное поступление жидкости.
В случае абсолютного дефицита электролитов необходимо восполнить недостающие вещества. Врач может назначить препараты, содержащие необходимые электролиты, которые нужно принимать в течение нескольких недель. Эти препараты могут быть в виде таблеток или растворимых гранул. В тяжелых случаях может потребоваться переливание.
Если определенные электролиты присутствуют в избытке, требуется специфическое лечение (например, прием хелатирующих агентов при избытке железа, диуретиков при избытке калия).
- Баллетсхофер, Б. и др.: Эндокринология и диабет. Издательство Георг Тиеме, 200
- Немецкое общество детской эндокринологии и диабетологии: Руководство S1 по первичному гиперпаратиреозу. Состояние: 2016
- Гресснер, А. и Арндт, Т.: Справочник по лабораторной диагностике. 3-е издание, Издательство Шпрингер, 2019
- Хан, Й.-М.: Список по внутренней медицине. Издательство Георг Тиеме, 8-е издание, 2018
- Кюльпманн, В.-Р. и др.: Клиника и лаборатория электролитов, кислотно-щелочного баланса и газов крови. Издательство Шпрингер, 3-е издание, 2003
- Мюллер, М.Й.: Практика диетологии. Издательство Шпрингер, 2007
- Шмидель, В.: Терапия питательных веществ. Издательство Хауг, 4-е издание, 2019