Биологическая роль натрия

Натрий - электролит, играющий ключевую роль в регулировании жидкостного обмена. Натрий в виде катиона Na+ участвует в поддержании гомеостаза (ионное равновесие, осмотическое давление в жидкостях организма). Натрий играет весьма важную роль в регуляции осмотического давления и водного обмена, при нарушении которых отмечаются следующие признаки: жажда, сухость слизистых оболочек, отечность кожи. Натрий оказывает значительное влияние и на белковый обмен. Обмен натрия находится под контролем щитовидной железы. При гипофункции щитовидной железы происходит задержка натрия в тканях. При гиперфункции количество натрия в коже уменьшается, а выделение его из организма усиливается.

В организме человека натрий выполняет "внеклеточные" функции:

Поддержание осмотического давления и рН среды.

Формирование потенциала действия путем обмена с ионами калия.

Транспорт углекислого газа.

Гидратация белков.

Солюбилизация органических кислот.

Внутри клеток натрий необходим для поддержания нейро-мышечной возбудимости и работы Na+-K+-насоса, обеспечивающих регуляцию клеточного обмена различных метаболитов. От натрия зависит транспорт аминокислот, сахаров, различных неорганических и органических анионов через мембраны клеток.

Натрий также участвует в образовании желудочного сока, регулирует выделение почками многих продуктов обмена веществ, активирует ряд ферментов слюнных желез и поджелудочной железы, а также более чем на 30% обеспечивает щелочные резервы плазмы крови.

Биологическая роль калия

Калий один из важнейших электролитов в организме. Калий, как и натрий, имеет большое значение в образовании буферных систем, предотвращающих сдвиги реакции среды и обеспечивающих их постоянство. Калий вместе с натрием регулирует содержание воды внутри клеток. Обеспечивает поддержание электрического потенциала в нервах и на поверхности клеточных мембран, чем регулируется сокращение мышц. Калий включается в механизм накопления гликогена - основного источника энергии в клетке. Калий активирует работу ряда ферментов.

Нарушения калий-натриевого баланса приводит к нарушению водного обмена, обезвоживанию, ослаблению мускулатуры.

Считается, что калий обладает защитным действием против нежелательного действия избытка натрия и нормализует давление крови. По этой причине в некоторых странах предложено выпускать поваренную соль с добавлением хлорида калия. Однако и избыток калия по отношению к натрию может вызвать нарушение работы сердечно-сосудистой системы.

Главной биологической функцией калия является формирование трансмембранного потенциала и распространение изменения потенциала по клеточной мембране путем обмена с ионами натрия по градиенту концентраций. Вместе с натрием и хлором, калий является постоянным составным элементом всех клеток и тканей. В организме эти элементы содержатся в определенном соотношении и обеспечивают постоянство внутренней среды. В виде катиона К+ калий участвует в поддержании гомеостаза (ионное равновесие, осмотическое давление в жидкостях организма). Хлориды калия и натрия, будучи сильными электролитами, участвуют в генерации и проведении электрических импульсов в нервной и мышечной ткани. Таким образом калий участвует в поддержании электрической активности мозга, функционировании нервной ткани, сокращении скелетных и сердечных мышц. Калий регулирует активность таких важнейших ферментов, как К+-АТФ-аза, ацетилкиназа, пируватфосфокиназа.

Терапевтическое значение калия связано с его раздражающим действием на слизистые оболочки и повышением тонуса гладких мышц (кишечник, матка), в силу чего его соединения используются в качестве слабительных средств. Калий вызывает расширение сосудов внутренних органов и сужение периферических сосудов, что способствует усилению мочеотделения. Калий замедляет ритм сердечных сокращений и, действуя аналогично блуждающему нерву, участвует в регулировании деятельности сердца.

Основные функции калия в организме:

Поддержание постоянства состава клеточной и межклеточной жидкости.

Поддержание кислотно-щелочного равновесия.

Обеспечение межклеточных контактов.

Обеспечение биоэлектрической активности клеток.

Поддержание нервно-мышечной возбудимости и проводимости.

Участие в нервной регуляции сердечных сокращений.

Поддержание водно-солевого баланса, осмотического давления.

Роль катализатора при обмене углеводов и белков.

Поддержание нормального уровня кровяного давления.

Участие в обеспечении выделительной функции почек.