Elektrolity - Charakterystyka, występowanie, rola w organizmie

Elektrolity to związki odpowiedzialne za prawidłowe funkcjonowanie organizmu. Jako że ich stężenie w ustroju nie jest stałe, organizm nie ma zdolności ich samoistnego syntetyzowania, a one same są wydalane z niego wraz z moczem, potem lub z wydychanym powietrzem, należy dostarczać je do organizmu wraz z pożywieniem, wodą i innymi płynami. Właściwy poziom suplementacji elektrolitów pomaga z kolei wyeliminować ryzyko wystąpienia zaburzeń gospodarki wodno-elektrolitowej.

Rodzaje elektrolitów

Elektrolity niezbędne do właściwej pracy całego ustroju to przede wszystkim jony soli: sód, potas,  wapń i magnez. W regulacji kwasowo-zasadowej organizmu istotny udział biorą ponadto aniony – żelazo, jony chlorkowe i fosforanowe. Należą one do tzw. mocnych elektrolitów, tj. całkowicie rozpuszczanych w płynach. Dzięki tej właściwości fizycznej mamy zdolność dostarczania ich do organizmu wraz ze spożywanym pożywieniem i płynami.

Funkcje elektrolitów i ich wpływ na zdrowie jednostki

Jednym z najważniejszych uwarunkowań prawidłowego funkcjonowania organizmu ludzkiego oraz utrzymania jego homeostazy jest prawidłowy skład roztworów rozmieszczonych w poszczególnych obszarach ustroju. Roztwory te stanowią elektrolity, które – z chemicznego punktu widzenia – są wodą wraz z rozpuszczonymi w niej solami i różnymi formami białek. Zapewniają one organizmowi także możliwość odbioru zdarzeń, głównie sensorycznych, zachodzących w otoczeniu oraz umożliwiają właściwe i skuteczne reagowanie na nie (Ł. Pilaczyńska-Szcześniak, M. Pawlak, 2014).

W praktyce obecność jonów w organizmie ludzkim gwarantuje prawidłowy przebieg szeregu procesów metabolicznych – od nich zależy również równowaga kwasowa-zasadowa oraz gospodarka wodna w ustroju. Zasadniczo bowiem wyłącznie postać jonowa umożliwia ich wchłanianie w przewodzie pokarmowym oraz tzw. resorpcję zwrotną w kanalikach nerkowych. Koncentracja płynów zewnątrz- i wewnątrzkomórkowych ma więc charakter specyficzny, oddziałujący na zachodzące w organizmie funkcje życiowe. Dzięki elektrolitom mamy zdolność kontrolowania pracy serca, przepływu krwi, dotlenienia i odżywienia komórek. Roztwory te stymulują ponadto przewodzenie impulsów nerwowych i odpowiadają za właściwe funkcjonowanie układu mięśniowego człowieka.

Co ważne, nawet niewielka zmiana stężenia określonego jonu może spowodować poważne, czasem nieodwracalne, zaburzenia pracy całego systemu (np. drżenie mięśni, zaburzenia rytmu serca), a nawet śmierć. Modelowym przykładem jonu wrażliwego na tego typu zmiany jest potas, którego średnie stężenie wewnątrz- i zewnątrzkomórkowe wynosi odpowiednio 155 i 4 mmol/l. Obniżenie poziomu pozakomórkowego poniżej progu 3,5  mmol/l może skutkować dysfunkcją rytmu serca, a jego podwyższenie do 6 mmol/l zagraża życiu człowieka (Ł. Pilaczyńska-Szcześniak, 2014).

Zaburzenia gospodarki wodno-elektrolitowej organizmu i jej kontrolowanie

Monitorowanie parametrów równowagi wodno-elektrolitowej i metabolicznej organizmu oraz wyrównywanie tych zaburzeń jest znaczące dla utrzymania zdrowej kondycji organizmu. Zaniechanie tym procedurom prowadzić może do poważnych powikłań – w tym także śmiertelnych. Szczególnie narażoną na to zjawisko grupą pacjentów są m.in. osoby z hematologiczną chorobą nowotworową (B. K. Budziszewska, 2018).  Nieprawidłowości związane z zaburzeniami gospodarki wodno-elektrolitowej wystąpić mogą przed i w trakcie przebiegu choroby oraz w procesie jej intensywnego leczenia. Do powikłań o takim podłożu zalicza się m.in.:

Niedobór elektrolitów w organizmie człowieka

Najwięcej wody i elektrolitów – bo ok. 1,5 l w ciągu doby – traci organizm wraz z wydalanym moczem. Utrata wody wskutek termoregulacji i parowania z powierzchni skóry oraz wydzielania ich wraz z potem z gruczołów potowych zależy od indywidualnej, własnej temperatury ciała oraz stopnia wilgotności powietrza. W temperaturze nieprzekraczającej 28 st. C organizm traci w ciągu doby około 500 ml wody przez parowanie skóry i nie więcej niż 400 ml w trakcie oddychania (Ł. Pilaczyńska-Szcześniak, M. Pawlak, 2014). Utratę elektrolitów powodować mogą także: wysoka gorączka i inne objawy infekcji, intensywny trening fizyczny, stosowanie leków moczopędnych i przeczyszczających, biegunka, wymioty (np. w przebiegu grypy żołądkowej), przegrzanie organizmu (np. podczas letnich upałów), picie zbyt małej ilości płynów oraz restrykcyjna dieta. Bez względu na jednak na przyczynę deficytu, niedobór elektrolitów stanowi zagrożenie zdrowia człowieka. Głównym objawem niedoboru elektrolitów jest niebezpieczne dla zdrowia odwodnienie organizmu. Współtowarzyszyć mogą mu również skurcze i drżenie mięśni, obrzęki, biegunki, zaparcia, zaburzenia rytmu serca, senność, apatia, omdlenia, wyczerpanie, a nawet łamliwość kości.

Niedobór elektrolitów potwierdza badanie kliniczne, zwane jonogramem. Przeprowadza się je w warunkach szpitalnych w przypadku podejrzenia zaburzeń gospodarki wodno-elektrolitowej, a do jego wykonania konieczne jest pobranie próbki krwi – podobnie jak w przypadku podstawowej morfologii. Badanie musi zostać wykonane na czczo, po upływie około 12 godzin od ostatnio spożytego posiłku. Określenie poziomu badanych elektrolitów, po konsultacji lekarskiej, pozwoli na dobranie odpowiedniej formy suplementacji i terapii elektrolitami.

Zapobieganie deficytom elektrolitów i ich źródła w diecie

Gwarancją utrzymania odpowiedniego poziomu elektrolitów w organizmie jest właściwie zbilansowana dieta. Ważne, by była ona bogata w składniki odżywcze i mineralne oraz płyny – przede wszystkim wysokozmineralizowaną wodę i ziołowe herbaty. Źródłem naturalnym elektrolitów w pożywieniu są produkty bogate w potas (np. pomidory, ziemniaki, banany, awokado, kiwi, suszone morele i figi oraz grejpfruty), sód (składnik soli), wapń (np. nabiał, mleko i jego przetwory, rośliny strączkowe, sardynki, pieczywo razowe) oraz magnez (np. kakao, czekolada, orzechy laskowe, kasza gryczana czy płatki owsiane).

Choć najskuteczniejszą formą suplementacji elektrolitów jest jej wspomniana powyżej naturalna postać, popularne są też jej farmakologiczne odpowiedniki – np. dystrybuowane w aptekach preparaty i elektrolity w postaci rozpuszczalnych w wodzie, musujących tabletek. Coraz częstszym trendem jest również sięganie po elektrolity właściwe, zawarte w napojach izotonicznych.

Zastosowanie elektrolitów w lecznictwie

Poznawanie zagadnień związanych z wodą w organizmie przyniosło środowisku akademickiemu wiedzę o stosowaniu wody oraz elektrolitów w terapii. Wiele schorzeń lub form ich leczenia wymaga znajomości podstawowych zasad funkcjonowania gospodarki wodno-elektrolitowej i kwasowo-zasadowej organizmu. Zalicza do nich m.in. dializy, transplantacje, wysiłek fizyczny, sporty ekstremalne i wytrzymałościowe oraz terapie farmakologiczne. Nowoczesna formuła terapii płynami zmniejsza – przykładowo – śmiertelność z powodu biegunki czy cholery (Ł. Pilaczyńska-Szcześniak, M. Pawlak, 2014).