Vann og elektrolytter Randi Vassbotn

Vann • Drikkevann • Personlig hygiene • Produksjon av næringsmidler • Landbruk • Industrielle formål

Vannforbruk pr person i Norge er blant de høyeste i verden, og høyest i Europa.

”Godt drikkevann”

• Norge: – God tilgang på vann – 30 % ikke tilfredsstillende vannforsyning (1995) – Problem: Bruker overflatevann mest • Bakterietilgang større • Mer humus • Lavere pH enn grunnvann • Mindre mineraler • Strenge helsekrav – rensing og behandling i vannverk – ” Forskrift om vannforsyning og drikkevann” • pH, bakterietall, tungmetall

Klorering av vann

• WHO: 3 milliarder tilfeller av diaré hos barn under 5 år • 80% av sykdomstilfeller i utviklingsland har sammenheng med dårlig vann og dårlige sanitærforhold • 5 mill mennesker dør årlig av vannbårne sykdommer – Gastroenteritt, dysenteri, kolera, tyfus, hepatitt, parasitter – Ofte forårsaket av E. coli eller campylobacter • Klorering av vann inaktiverer virus og mikroorganismer – Forebyggende medisinsk tiltak – Dannelse av klorerte organiske forbindelser • Mulig økt risiko for utvikling av kreft ved lavt fiberinntak (tykktarm/endetarm)

Vannets fysikalske egenskaper

• Ved 1 atmosfæres trykk – Smeltepunkt 0 °C – Kokepunkt 100 °C • Iskrystall struktur mer plasskrevende – Lettere enn flytende vann • Høy fordampningsevne – Kjølesystem for kroppen • Høy varmekapasitet – Isolering og varmetransport

Vann

• Kroppens innhold – 50% - 65% vann avhengig av kjønn, alder, kroppssammensetning – Muskler binder mer vann enn fett – Små barn har høyere vanninnhold (70 – 80 %) • Vi er helt avhengig av vann – Dør tidligere av dehydrering enn mangel på mat – Et væsketap på 20 % (8-10 l) av det totale vanninnhold (ca 45 l) kan være dødbringende – Dersom tapet skjer hurtigere kan mindre tap være dødelig

Spedbarn og eldre er spesielt følsomme for dehydrering, og et tap på 13-14 % hos barn kan medføre døden.

Vann

• Nødvendig for – Fordøyelse – Absorpsjon – Transport av næringsstoffer – Transport av avfallsstoffer ut av kroppen • Vi bruker vann (svette) til å regulere temperaturen

Absorpsjon av vann

• Små mengder absorberes i magesekk • 80 % i tynntarm – Na+/glukose kotransportør (2:1) – 200 vannmolekyler taes opp pr Na+ ion • Resten absorberes i tykktarm • Totalt absorberes ca 8 l vann/dag fra mage/tarm – 6-7 l væske skilles ut fra bukspyttkjertel og tarm

Væskebalanse

• Vann tilføres – gjennom mat og drikke • vanlig med et inntak på 2-3 liter – Gjennom metabolisme av næringsstoffer • Mister vann – temperatur og fysisk aktivitet – gjennom hud, lunger, feces og urin • Taper minimum 600 ml/døgn via urinen, uavhengig av inntak, for nødvendig utskillelse av urea og salter

Ca 0,5 l væsketap over natt (svette, respirasjon, urinproduksjon).

Væskebalanse

• innta like mye vann som kroppen skiller ut • økt behov – svetter mye – vanndrivende medisiner – har feber eller diaré • Oppkast og diaré – mister mye væske fra fordøyelseskanalen – har et økt behov for væsketilførsel – samtidig slapp og syk

Tørst er ikke en god nok indikator på væskebehov!

Væskebehov

• Forbrenning av næringsstoffene gir vann: 1 g protein = 1 g KH = 1 g fett = 0,41 ml vann 0,6 ml vann 1,07 ml vann

Kroppsvæske • Intracellulær væske (ICV)

– vannet inni cellene – utgjør ca to tredjedeler av vannet i kroppen

• Ekstracellulære væske (ECV)

– resten av vannet – i blodårene, lymfeårene og omkring cellene

Kroppsvæske inneholder elektrolytter

• Elektrolytter – utgjør mesteparten av de osmotisk virksomme stoffene i og utenfor cella – Kation - positive ioner – Anion - negative ioner – Disse regulerer dermed kroppsvæskens volum og vannbalanse • Elektrolyttsammensetning – svært ulik inni og utenfor en celle – dominante kationet i cella er K+ – Na+ dominerer i den ekstracellulære væsken

Ionekonsentrasjon

• Cellefunksjonen – avhengig av normal ionekonsentrasjon – cellene utfører en nøye kontroll på sammensetning og mengde av kroppsvæsker som omgir dem • Kroppen sørger selv for balanse – mellom inntak og utskillelse av vann og salter – helt avhengig av en normal ionesammensetning

Elektrolyttsammensetning

• Kroppsvæskene er normalt elektronøytrale, verken positiv eller negativt ladd • ICV (intracellulær væske) – Mye kalium (K + ), magnesium (Mg + ), fosfationer (HOP42-), protein • ECV (ekstracellulær væske) – mye natrium (Na + ) og klor (Cl-) • Cellemembranen er barrieren mellom ICV og ECV

Elektrolyttsammensetning • Membranen er semipermeabel

– restriktiv med å slippe ioner gjennom – lar vann strømme fritt

• Vann følger salt

– konsentrasjonen i og utenfor cella er nøye regulert – Vann beveger seg mot væske med høy saltkonsentrasjon

Elektrolyttsammensetning

•

Osmose

: – saltene streber etter å være i samme konsentrasjon på begge sider av en semipermeabel membran – Kraften som beveger vannet kalles osmotisk trykk

Osmolaritet

• Osmolaritet: – Kroppsvæskenes samlede innhold av ioner og uladete partikler per kg vann (mmol/l) – Normalt: 290-295 mmol/kg vann – Natrium (Na+), Klor (Cl-), bikarbonat (HC0 3 -), glukose, urea, aminosyrer, fosfat, magnesium, protein • Ved tap av mer væske enn man tar inn faller først ECV volum, deretter faller i ICV volum

Stigende osmolaritet • Osmolaritet stiger

– Uregulert diabetes pga økning i glukose – Metabolsk acidose pga laktat og acetat – Ved etanolintoksitasjon pga etanol – Kraftig svetting pga at det tapes mer vann enn ioner/molekyler

Kwashiorkor – proteinenergi mangel

• I blodet – Proteiner viktige for opprettholdelse av osmotisk trykk Kwashiorkor • Osmotisk trykk – viktig for at vannet ikke skal sive ut av blodbanen og gi ødemer • Ødemer ved underernæring – kan skyldes lavt nivå av serumproteiner og forstyrrelser i ionebalansen Marasmus

Avvik i serumelektrolytter

• Målinger i serum og urin – Na+ – Cl – K+ – Mg2+ – Ca2+ – Fosfat – Bikarbonat – Serum-osmolaritet • Kliniske observasjoner – Dehydrering – Ødem – Gastroenteritt – Malabsorpsjon

Laboratorieverdier må alltid sees i forhold til det kliniske bildet!

Regulering av vannbalansen

• Homeostatiske mekanismer: – Renale – påvirkes av hormoner – Ekstra-renale • Ekstra-renale mekanismer: – Baroreseptorer – avvik i trykk – Osmoreseptorer – avvik i osmolaritet – Tørstemekanismer – tørstesenter i hypotalamus – Svetting – fall i væskevolum og økning i osmolaritet

Regulering av vannbalansen

• Renale: – Kroppens vanninnhold reguleres av hormoner via nyrene – Nyrene er viktige for regulering av vanninnholdet • ved å minke eller øke urinutskillelsen • daglig filtreres 180 l vann gjennom nyrene, ca 99 % reabsorberes – Når vannmengden i kroppen minker blir det et høyere osmotisk trykk i blodbanen • Celler i hypotalamus kan sanse dette forhøyede osmotiske trykket – Hypotalamus øker utskillelsen av ADH (antidiuretisk hormon) • ADH påvirker nyrene til å reabsorbere vann og konsentrere urinen

Regulering av vannbalansen

• Tørstsenteret blir også stimulert av det osmotiske trykket – Når saltkonsentrasjonen blir lavere, lavere osmotisk trykk, vil ADH utskillelsen minke og nyrene vil avgi mer vann til urinen • Ved stort svettetap må kroppen rehydreres med både vann og salter – Etter intensiv trening må væsketap erstattes med 150 % av væsketapet for å oppnå væskebalanse, forutsatt at elektrolytter tilsettes samtidig

Natrium – Na+ • Innhold i kroppen

– 97 % ekstracellulært – 60 mmol Na+/kg • 4200 mmol (96 g) i 70 kg kropp – 20 000 – 30 000 mmol filtreres i nyrene • 99,5 % reabsorberes • Daglig utskillelse er 50 – 150 mmol

Natrium inntak

• 1 g Na+ tilsvarer 2,6 g NaCl (”bordsalt”) • Daglig inntak NaCl er 9 g (3,5 g Na+ + 5,5 g Cl-) • Daglig behov – noe usikkert, sannsynligvis 0,5 g Na+ (1,3 NaCl) • Anbefalt øvre grense – 1,9 g Na+ (5 g NaCl) for voksen person – 0,5 g for barn under 2 år • Høyt inntak av kan føre til høyt blodtrykk (hypertensjon) – Ved hypertensjon eller nyresvikt bør inntak ikke overskride 1 g NaCl – Reduksjon av inntak kan redusere blodtrykket – Kalium i optimal mengde kan også redusere blodtrykk

Natrium kilder

• Mangel på Na+ sjelden, vanligere med for mye i kosten • Kan føre til hypertensjon og magekreft – Derfor viktig å begrense inntaket av Na+ • Bordsalt • Salt i brød og kornprodukter • Kjøtt og fisk • Hermetikk • Røkte matvarer • (Meieriprodukter)

Frukt og grønnsaker inneholder lite Na+ men mye K+!

Kalium – K+ • Daglig inntak 2 – 3 g

– Person på 70 kg inneholder ca 140 g – 98 % finnes intracellulært

• Hovedkilde:

– Frukt og grønnsaker – Mindre i kornprodukter, kjøtt og fisk – (Seltin)

Mangel av K+

• Mangel kan oppstå ved – Diaré og oppkast (anoreksia) – Bruk av diuretika – Nyresvikt – Metabolske sykdommer • Mangel kan føre til alvorlige rytmeforstyrrelser i hjertet – Kan forsterkes ved bruk av digitalispreparater • Forsiktighet ved bruk av revebjelle

For mye kalium ekstracellulært kan føre til hjertestans

Magnesium – Mg

2+ • Innhold i kroppen – ca 24 g i 70 kg kropp • Virker som aktivator for over 300 enzymer • Anbefalt inntak: – 350 mg for menn – 280 mg for kvinner • Kilder: – Finnes i de fleste matvarer • Planter, kornvarer og grønnsaker står for 50 % av inntak • Kjøtt og melk står for resten av inntaket

Mangel av magnesium

• Mangel vanligere enn overskudd – Feilernæring – Alkoholisme – Malabsorpsjon – Tap fra tarm etter diaré – Tap fra nyrer • Symptomer på mangel: – Leggkrampe – Muskelsvakhet – Svelgeproblemer

Symptomer på for mye magnesium er vage, og hjertestopp kan inntre!

Spørsmål

• Hvor mye vann trenger vi pr dag?

• Hvordan kan vi miste væske?

• Forklar hvordan vannbalansen reguleres.

• Hvordan er tørstemekanismen hos mennesker?

• Kan man stille en diagnose på bakgrunn av en blodprøve? Hvorfor/hvorfor ikke?

• Hva er forskjellen på ICV og ECV?

• Hva er osmose?

• Hva skjer når osmolariteten stiger?

• Hvilke kilder til NaCl har vi?

• Hva er anbefalingen til inntak av NaCl, og hva kan skje dersom man får for mye?

• Kan man få for lite/ for mye magnesium?