Správná funkce buněk, tkání a orgánů je závislá na rovnováze chemických reakcí ve vodním prostředí, a to vně i uvnitř buněk. Voda představuje v lidském organismu více jak 55 % tělesné hmotnosti, z čehož je 65 % přímo v buňkách, zbytek pak v mezibuněčném prostoru, plazmě a vodě v GIT a urosystému, slzách a plicích. Voda a rozpuštěné látky prostupují volně buněčnou membránou a stěnami vlásečnic, mezibuněčným prostorem a lymfatickými cévami.
Pohyb vody a příslušných roztoků je závislý na hydrostatickém tlaku na konci arteriol a osmotickém tlaku na začátku venul. Tím se průběžně vyměňuje mezi plazmou, intersticiem, buňkami a lymfou.
Rovnováhu mezi příjmem a výdejem tekutin a elektrolytů zajišťuje vlastní homeostázu s optimálním množstvím a rozložením vody a roztoků. Jakýkoliv rozdíl mezi příjmem a výdejem tekutin vede k patologickým stavům.
Příjem a výdej vody musí být tedy trvale v rovnováze. Rovnováha denního příjmu a výdeje obnáší okolo 2500 ml.
Ve vodě přítomné kladné ionty (Na, K, Ca, H) a záporné (Cl, HCO3, PO4) vytváří elektrolyty, jejichž koncentraci vyjadřujeme pomocí jednotek látkové koncentrace mol/l a mmol/l.
Difuse je posun elektrolytů mezi extracelulární tekutinou a buňkou, který se děje koncentračním spádem, kdy dochází k vyrovnávání oblasti s vyšší koncentrací do oblasti s nižší koncentrací daného roztoku. Tento děj jde někdy i proti koncentračnímu spádu za využití energetického potenciálu buněk. Pak hovoříme o užití tzv. pumpy pro aktivní transport hlavně větších molekul bílkovin a tuků. Buněčné membrány jsou schopny udržení stabilní koncentrace iontů, která se liší u ECT (vyšší koncentrace Na) a ICT (vyšší koncentrace K). Pro pohyb molekul vody je vyhrazen pojem osmóza, pro počet částic v roztoku bez ohledu na jejich velikost osmolarita. Pokud je rozdíl mezi hodnotami osmolarity mezi ETC a ITC, dochází k přestupu vody do buněk a jejich bobtnání (vystavení hypotonickým roztokům) nebo k výstupu vody z buněk a jejich svraštění (vystavení hypertonickým roztokům).
Příjem a výdej elektrolytů musí být v rovnováze. Patologické stavy nastávají při nadměrné ztrátě elektrolytů pocením, trávicí trubicí (průjmy), ale hlavně ztrátou močí při poruše regulace vody a elektrolytů ledvinou.
Ledviny jsou tedy zásadní pro udržení rovnováhy elektrolytů a vody v organismu tak, aby byla udržována homeostáza. Vše závisí rovněž na příjmu vody a potravy. Ledviny jsou schopny omezit ztráty nebo naopak vyloučit přebytky. Vše závisí na správné a vyvážené funkci tubulů, jejich exkreční a retenční schopnosti. U glomerulů je tato funkce nespecifická, takže filtruje vodu a všechny soluty s výjimkou bílkovinných molekul.
Regulační faktory jsou koncentrace iontů v tubulech, hormonální regulace a natriuretické faktory vylučované pravou srdeční předsíní v závislosti na její dilataci. Ztráty vody močí jsou regulovány antidiuretickým hormonem zadního laloku hypofýzy, jeho výdej je vázán na receptory tlaku krve tak, že snížení tlaku stimuluje výdej antidiuretického hormonu. Systém aldosteron-renin-angiotenzin udržuje správné hodnoty krevního tlaku, které jsou nutné pro funkci ledvin. Sekrece aldosteronu závisí na koncentraci draselných iontů v ECT, kde zvýšená koncentrace zvyšuje jeho produkci. Regulací se zúčastní i CNS a signalizace ze sympatického nervového systému.
Patologické stavy vyúsťující z nerovnováhy tělesných tekutin se týkají objemu (volumu) nebo nedostatku či nadbytku jednotlivých iontů a vody. Při zvýšeném objemu je ledvinou zadržována voda a Na. V důsledku jejího onemocnění nebo v důsledku onemocnění srdce a jater se tvoří otoky. Při sníženém objemu (volumu), který nastává při zvracení, průjmech, zkrácení střev, pocení, popálení a onemocnění ledvin nebo nadužití diuretických léků dochází k poklesu krevního tlaku a hypovolemickému šoku.
Při těsném vazebném spojení vody a sodíku dochází při patologických stavech buď ke ztrátě vody, což nazýváme dehydratací, nebo opačně nadbytku vody, což je intoxikace vodou.
Při dehydrataci jde o snížené množství vody při normálních hodnotách sodíku. Vysoké ztráty jsou u diabetes insipidus, kdy je potlačena sekrece ADH. Snížení tlaku krve aktivuje pocit žízně a další pití urovná poměry ECT do normy. Opačně při zvýšené tvorbě ADH dochází k nadměrnému zadržování vody v tubulech a stavu, který nazýváme intoxikace vodou.
Důsledkem nerovnováhy elektrolytů a vody je i bobtnání nebo svrašťování buněk v CNS na podkladě osmotického spádu. Při svrašťování buněk CNS dochází u pacienta ke slabosti, malátnosti a projevům předráždění. U bobtnání buněk CNS pak nastupuje letargie, křeče a koma.
Pro pochopení zmíníme stavy nadbytku nebo nedostatku jednotlivých elektrolytů s vědomím, že prakticky vždy dochází ke kombinacím, kdy nedostatek jednoho vyrovnává nadbytek jiných a opačně. V potaz musí být brána i nerovnováha vody a volumu.
