XV Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2023

Введение. Натрий является одним из самых важных элементов в составе внутренних сред нашего организма. Оценить важность оптимального количества натрия в организме можно просто по колоссальному ряду функций, выполняемых им в организме. Организм не может самостоятельно вырабатывать натрий, он в ионной форме поступает к нам в организм с пищей, при этом содержится не только в продуктах животного, но и растительного происхождения. Ионы натрия концентрируются в большинстве своем во внеклеточных жидкостях большинства современных животных, включая человека, в тканях и клетках этих организмов преобладают ионы калия.

Цель. Изучить список российских и иностранных источников, описывающих роль катионов натрия для нормального функционирования всех систем организма, проследить особенности последствий недостатка ионов натрия в организме человека.

Материалы и методы. Для определения значимости ионов натрия для организма человека нами был проработан список российских и зарубежных источников.

Результаты анализа данных литературы. Натрий – основной компонент межклеточного пространства. В человеческом организме натрий в виде растворимых солей (хлорида, фосфата, гидрокарбоната) содержится в основном во внеклеточных жидкостях. Совместно с калием активная ионизированная форма натрия выполняет ряд жизненно важных функций, обеспечивающих гомеостатическое состояние организма, среди которых можно выделить создание условий для формирования мембранного потенциала, обеспечивающего передачу сигнала нервных и мышечных клеток исполнительным органам (что особенно значимо для ритмичного сокращения миокарда), поддержание осмотической концентрации крови (поскольку от количества ионов натрия в сыворотке крови напрямую зависит объём циркулирующей крови и её вязкость), поддержание кислотно-основного состояния, нормализация водного баланса, обеспечение мембранного транспорта, перенос углекислого газа от клеток к лёгким, оказание гипотензивного воздействия путём расширения сосудов, участие в синтезе желудочного сока, защищающего от патогенных микроорганизмов, участие во всех видах обмена, в том числе активация многих ферментативных систем, при этом выступает в качестве кофактора важнейших биохимических превращений [1].

Натрий является одним из ключевых компонентов плазмы крови, лимфатической жидкости, внеклеточной жидкости и околоплодных вод. Вместе с калием он обеспечивает поддержание водного баланса организма, влияя на осмотическое давление, за счет которого обеспечивается необходимый объем внеклеточной жидкости, в то время как калий обеспечивает сохранение жидкости внутри клетки. Если баланс уровня натрия или калия нарушается, то жидкость начинает перемещаться из клетки или внутрь клетки, чтобы восстановить утраченное равновесие натрия и калия во внутриклеточной и внеклеточной жидкостях [2]. Со значительной долей вероятности можно предполагать, что в клетках животных – от одноклеточных форм до высших многоклеточных – удерживается доминирование катиона калия. Это имеет принципиальное значение для сохранения физико-химических особенностей внутриклеточной среды с момента её формирования до настоящего времени, то есть на протяжении миллиардов лет. Редкие исключения (например, натриевые безъядерные эритроциты некоторых линий животных) только подтверждают закономерность внутриклеточного преобладания ионов калия над ионами натрия. Преобладание ионов натрия внутри эритроцитов объясняется тем, что натрий в клетке сменяет калий, когда на заключительных стадиях жизни данного типа клеток нет необходимости в синтезе белка [3].

Вышеизложенным не ограничивается роль катионов натрия. Последние необходимы для всасывания глюкозы почками и в кишечнике, а также для транспортировки других нутриентов через клеточную мембрану. Натрий оказывает существенную роль в поддержании постоянства кислотно-основного состояния в организме. Как компонент натриевой помпы, натрий помогает в переносе метаболического материала между клеточными мембранами. При этом также колоссальна и значима его роль в передаче электрохимических импульсов вдоль нервных и мышечных мембран и поддержании нормальной мышечной раздражимости и возбудимости, тем самым обеспечивая работу мышц [4].

Вывод

Анализ литературных источников показал, что натрий – один из важнейших элементов в организме человека, называемый также внеклеточным щелочным катионом. Концентрация катионов натрия внутри клетки примерно в 15 раз меньше, чем во внеклеточной жидкости. Благодаря разнице потенциалов солей натрия и калия становится возможен переход веществ из внеклеточного пространства во внутриклеточное, а от концентрации натрия зависит водно-электролитный баланс организма, регуляция и распределение жидкости в нем. Вместе с калием натрий содержится во всех жидких средах организма, участвуя во всех процессах клеточного обмена. Из-за разницы содержания в клетке и межклеточной жидкости натрий и калий постоянно стремятся в область с меньшей концентрацией своих же ионов.

Список используемой литературы

Wilck N, Balogh A, Markó L, Bartolomaeus H, Müller DN. The role of sodium in modulating immune cell function. Nature reviews. Nephrology. 2019. vol. 15. no. 9. P. 546-558. DOI: 10.1038/s41581-019-0167-y. 

Mohamed A, Davenport A. Sodium loss, extracellular volume overload and hypertension in peritoneal dialysis patients treated by automated peritoneal dialysis cyclers. The International journal of artificial organs. 2020. vol. 43. no. 1. P. 17-24. DOI: 10.1177/0391398819864368.

Snell-Rood EC, Swanson EM, Espeset A, Jaumann S, Philips K, Walker C, Semke B, Mori AS, Boenisch G, Kattge J, Seabloom EW, Borer ET. Nutritional constraints on brain evolution: Sodium and nitrogen limit brain size. Evolution; international journal of organic evolution. 2020. vol. 74. no. 10. P. 2304-2319. DOI: 10.1111/evo.14072.

Kirabo A. A new paradigm of sodium regulation in inflammation and hypertension. American journal of physiology. Regulatory, integrative and comparative physiology. 2017. vol. 313. no. 6. P. R706-R710. DOI: 10.1152/ajpregu.00250.2017.