पानी-इलेक्ट्रोलाइट संतुलन

का पानी-इलेक्ट्रोलाइट संतुलन जीवों के सभी जैव रासायनिक प्रक्रियाओं के सामान्य पाठ्यक्रम के लिए महत्वपूर्ण है। जीवन के लिए आवश्यक रासायनिक प्रतिक्रियाएं केवल एक जलीय वातावरण में होती हैं। शरीर में द्रव वितरण इलेक्ट्रोलाइट्स द्वारा नियंत्रित होता है। पानी-इलेक्ट्रोलाइट संतुलन में पानी और उसमें घुले इलेक्ट्रोलाइट्स शामिल हैं।

जल-इलेक्ट्रोलाइट संतुलन क्या है?

जीवन समुद्र में उत्पन्न हुआ, जिसमें शुरू से ही इलेक्ट्रोलाइट्स की एक निश्चित एकाग्रता और संरचना थी। जीवों द्वारा समुद्र को विकास के हिस्से के रूप में छोड़ने के बाद भी, पानी और घुले हुए लवण जैव रासायनिक प्रक्रियाओं में एक आवश्यक भूमिका निभाते रहे।

मानव जीव में लगभग 60 प्रतिशत पानी होता है। विभिन्न लवण पानी में घुल जाते हैं, जिन्हें इलेक्ट्रोलाइट्स के रूप में जाना जाता है।

शरीर कोशिकाओं से बना है। इसलिए, पूरे जीव को अलग-अलग कमरों में विभाजित किया गया है। सबसे अच्छा ज्ञात आंतरिक-सेलुलर और अतिरिक्त-सेलुलर अंतरिक्ष में विभाजन है। कोशिका झिल्ली द्वारा दोनों रिक्त स्थान एक दूसरे से अलग होते हैं। इंट्रासेल्युलर स्पेस (इंट्रासेल्युलर स्पेस) और एक्स्ट्रासेल्यूलर स्पेस (बाह्य अंतरिक्ष) के बीच इलेक्ट्रोलाइट्स की संरचना में महत्वपूर्ण अंतर हैं। इन अंतरों को स्थायी रूप से कोशिका झिल्ली के माध्यम से सक्रिय परिवहन प्रक्रियाओं द्वारा बनाए रखा जाता है।

चूंकि पानी कोशिका झिल्ली के माध्यम से फैल सकता है, लेकिन इलेक्ट्रोलाइट्स के आयन केवल सक्रिय पंपों द्वारा झिल्ली के माध्यम से प्राप्त करते हैं, एक तथाकथित आसमाटिक दबाव स्थापित होता है। विभिन्न कमरों (डिब्बों) में तरल की अलग संरचना के बावजूद, आसमाटिक दबाव बराबर है।

कार्य और कार्य

विभिन्न डिब्बों के बीच निरंतर विनिमय होता है। एक संतुलित जल-इलेक्ट्रोलाइट संतुलन के साथ, आंतरिक-सेलुलर अंतरिक्ष और अतिरिक्त-सेलुलर अंतरिक्ष के बीच निरंतर संभावित अंतर हैं, क्योंकि इन दो स्थानों में इलेक्ट्रोलाइट संरचना अलग है।

इलेक्ट्रोलाइट्स में सोडियम, पोटेशियम, कैल्शियम या मैग्नीशियम के सकारात्मक रूप से चार्ज किए गए पिंजरे और फॉस्फेट, बाइकार्बोनेट या क्लोराइड के नकारात्मक चार्ज किए गए आयन शामिल हैं। प्रोटीन जैसे कार्बनिक यौगिकों के अन्य नकारात्मक चार्ज किए गए आयन हैं।

कोशिकाओं के अंदर और बाहर द्रव की विभिन्न संरचना यह सुनिश्चित करती है कि महत्वपूर्ण प्रतिक्रियाएं सुचारू रूप से चलती हैं, जो केवल कुछ शर्तों के तहत हो सकती हैं। झिल्ली के भीतर तथाकथित सोडियम चैनल के माध्यम से, सोडियम और क्लोराइड आयनों को मुख्य रूप से बाह्य कोशिकीय और पोटेशियम और फॉस्फेट आयनों में ले जाया जाता है या आंतरिक सेलुलर अंतरिक्ष में नकारात्मक रूप से चार्ज किए गए प्रोटीन। केवल इस तरह से कोशिका के भीतर सबसे महत्वपूर्ण जैव रासायनिक प्रक्रिया हो सकती है। सेल में सेल ऑर्गेनेल होते हैं, जो बदले में अपने स्वयं के रिक्त स्थान बनाते हैं और झिल्ली द्वारा साइटोप्लाज्म से अलग होते हैं।

कुल मिलाकर, अलग-अलग एकाग्रता वितरण के कारण आंतरिक सेलुलर अंतरिक्ष और बाह्य अंतरिक्ष के बीच एक संभावित अंतर विकसित होता है। एकाग्रता में परिवर्तन कोशिकाओं के बीच सूचनाओं के आदान-प्रदान को सुनिश्चित करता है। इस तरह से उन सूचनाओं को पारित किया जा सकता है, जो कोशिकाओं के संपर्क के लिए महत्वपूर्ण हैं।

इसके अलावा, इलेक्ट्रोलाइट्स शरीर में द्रव वितरण और कोशिका स्तर पर जैव रासायनिक प्रक्रियाओं के अविच्छिन्न प्रवाह को सुनिश्चित करते हैं। इसके अलावा, वे तंत्रिका कोशिकाओं में उत्तेजना के संचरण में भी महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं।

बाह्य अंतरिक्ष को अंतरालीय अंतरिक्ष और इंट्रावास्कुलर स्पेस में विभाजित किया गया है। इंट्रावस्कुलर स्पेस में रक्त और लिम्फ वाहिकाओं में द्रव होता है। अंतरालीय अंतरिक्ष व्यक्तिगत कोशिकाओं के बीच का स्थान है। शरीर के कुल पानी का दो तिहाई भाग कोशिकाओं में होता है और इस प्रकार कोशिकाओं के बाहर एक तिहाई होता है। इस तीसरे में से, तीन चौथाई तरल पदार्थ अंतरालीय अंतरिक्ष में है, जबकि इंट्रावास्कुलर स्पेस में बाह्य अंतरिक्ष में एक चौथाई पानी होता है।

भोजन और पेय के माध्यम से पानी और इलेक्ट्रोलाइट्स के दैनिक सेवन के माध्यम से पानी-इलेक्ट्रोलाइट संतुलन बनाए रखा जाता है। शरीर को लगभग 2.5 लीटर तरल पदार्थ दिया जाना चाहिए। तरल पदार्थ और इलेक्ट्रोलाइट्स का उत्सर्जन मुख्य रूप से गुर्दे के माध्यम से होता है। हालांकि, एक बड़ा हिस्सा पसीना और सांस लेने के माध्यम से भी खो जाता है।

पोषक तत्वों की व्यक्तिगत संरचना को यह सुनिश्चित करना चाहिए कि इलेक्ट्रोलाइट्स की आवश्यक मात्रा भोजन के माध्यम से अवशोषित हो।

बीमारियाँ और बीमारियाँ

पानी-इलेक्ट्रोलाइट संतुलन में गड़बड़ी से गंभीर बीमारियां हो सकती हैं। गुर्दे की बीमारी के मामले में या कुछ चरम स्थितियों में, शरीर के पानी-इलेक्ट्रोलाइट संतुलन का अपना विनियमन ध्वस्त हो सकता है। गुर्दे की बीमारियों के अलावा, यह गंभीर दस्त, उल्टी, खून की कमी, प्यास के कारण पसीना या निर्जलीकरण के साथ होता है।

विभिन्न बीमारियों से निर्जलीकरण हो सकता है, लेकिन यह भी हाइपरहाइड्रेशन, हाइपो- या हाइपोर्वोलामिया, हाइपो- या हाइपरनाटर्मिया, हाइपो- या हाइपरकेलेमिया और हाइपो- या हाइपरलकसीमिया हो सकता है। ये सभी स्थितियाँ आंतरिक-सेलुलर अंतरिक्ष और अतिरिक्त-सेलुलर अंतरिक्ष के बीच सामान्य क्षमता के टूटने का कारण बनती हैं। एक जीवन-धमकी की स्थिति उत्पन्न हो सकती है जिसे उचित इलेक्ट्रोलाइट जलसेक के साथ इलाज किया जाना चाहिए।

पानी-इलेक्ट्रोलाइट संतुलन प्रणाली को विभिन्न तंत्रों द्वारा नियंत्रित किया जाता है। इनमें प्यास तंत्र, रेनिन-एंजियोटेंसिन-एल्डोस्टेरोन प्रणाली, एंटीडायरेक्टिक हार्मोन या पेप्टाइड्स शामिल हैं जो गुर्दे पर कार्य करते हैं। इन तंत्रों के भीतर गड़बड़ी से पानी-इलेक्ट्रोलाइट संतुलन की गंभीर गड़बड़ी हो सकती है।

सोडियम आयन सबसे महत्वपूर्ण आयनों में से एक है जो पूरे इलेक्ट्रोलाइट और द्रव संतुलन को बनाए रखता है। हाइपोनेट्रेमिया (बहुत कम सोडियम एकाग्रता) के साथ, उदाहरण के लिए, मांसपेशियों में ऐंठन, भटकाव, सुस्ती या यहां तक ​​कि कोमा भी हो सकती है। विशिष्ट कारण के आधार पर, इन मामलों में सोडियम को प्रतिस्थापित किया जाना चाहिए। हाइपरनाट्रेमिया (बहुत अधिक सोडियम आयन सांद्रता) के लक्षण अक्सर असुरक्षित होते हैं और कमजोरी और स्नायविक घाटे की भावनाओं में खुद को प्रकट करते हैं। उपचार किया जाता है, उदाहरण के लिए, कम सोडियम हाइड्रेशन द्वारा।