Natrium is een eenwaardig kation (positief geladen ion) met het chemische symbool Na +, het zesde meest voorkomende element in de aardkorst. Het bevindt zich in de 1e hoofdgroep in het periodiek systeem en behoort dus tot de groep alkalimetalen. Elementair natrium werd voor het eerst verkregen uit natriumhydroxide (NaOH) door fused-salt elektrolyse in 1808 door de Engelse chemicus Sir Humphry Davy. Rond 1930 erkende St. John de essentie (vitaliteit) van natrium voor normale groei, terwijl Clark het belang van het mineraal beschreef bij het handhaven van de osmotische druk (druk die de stroom van opgeloste deeltjes door een semipermeabel membraan drijft als onderdeel van osmose) van lichaamssappen In 1966 was er de ontdekking van natrium-kalium adenosine trifosfatase (Na + / K + -ATPase; enzym dat het transport van Na + -ionen uit de cel en kalium (K +) -ionen in de cel onder ATP-splitsing katalyseert) in celmembranen door Woodbury. Zes jaar later stelden Coleman et al. Een verhoogd natriumgehalte in het serum concentratie als oorzaak van hypertensie (hoge bloeddruk Natrium komt in de natuur voornamelijk in gebonden vorm voor. Zijn belangrijkste metgezel is chloride (Cl-) - natriumchloride (NaCl) of keukenzout - waarmee het beïnvloedt water evenwicht en volume van extracellulaire (buiten de cel) vloeistof (ECM; extracellulair lichaam massa Elke verandering in het natriumgehalte van het lichaam veroorzaakt een overeenkomstige verandering in extracellulair volume Een overmaat aan natrium wordt dus geassocieerd met een osmotisch geïnduceerde toename van extracellulair volume (hypervolemie) -3 g natrium (7.6 g NaCl) kan 1 liter water-die gepaard kan gaan met oedeem (vasthouden van vocht in weefsels) en een toename van het lichaamsgewicht. Natriumtekort leidt daarentegen tot een afname van het extracellulaire volume (hypovolemie) als gevolg van water verlies, wat kan leiden tot exsiccose (uitdroging als gevolg van een afname van lichaamsvocht) en een afname van het lichaamsgewicht De positief geladen elektrolyt kalium (K +) is de belangrijkste antagonist van natrium, ook bij de regulatie van bloed druk. Terwijl natrium een hypertensieve (bloed drukverhogend) effect, kalium veroorzaakt een afname in bloeddruk Dienovereenkomstig is de natrium / kaliumverhouding in de dieet wordt als van groot belang beschouwd. Japanse studies hebben aangetoond dat bij mensen die eten a dieet zeer zoutrijk (keukenzout), neemt ook de natrium-kaliumverhouding toe bloed druk. De belangrijkste bron van natrium voor mensen is keukenzout - 1 g NaCl bevat 0.4 g natrium, of 1 g natrium zit in 2.54 g NaCl. Ongeveer 95% van de natriuminname is afkomstig van natrium chloride Keukenzout wordt zowel als smaakmaker als als conserverend Om deze reden worden industrieel verwerkte en bereide voedingsmiddelen, zoals vlees- en worstproducten, visconserven, harde kaas, brood en gebakken goederen, ingeblikte groenten en kant-en-klare sauzen, hebben een hoog natriumgehalte (> 400 mg / 100 g), met houdbare worstproducten, gerookte ham, bepaalde kaassoorten en gepekeld voedsel, zoals haring en komkommers, met een bijzonder hoog natriumgehalte (> 1,000 mg / 100 g). Daarentegen zijn onbewerkte of natuurlijke plantaardige voedingsmiddelen, zoals granen, aardappelen, noten, fruit en groenten, met uitzondering van sommige wortel- en bladgroenten, bevatten weinig natrium (<20 mg / 100 g), hoewel er aanzienlijke regionale verschillen te verwachten zijn - nabijheid van de zee, bemesting [1-5, 10, 12, 14, 18, 19, 22, 26, 27]. Volgens tal van professionele verenigingen en de WHO (World Gezondheid Organisatie), moet de dagelijkse zoutinname worden beperkt tot ≤ 6 g - aanbeveling: 3.8 tot ≤ 6 g NaCl / dag (1.5 tot ≤ 2.4 g natrium / dag). De LOAEL (Lowest Observed Adverse Effect Level) voor natrium in de voeding is 2.3 g natrium / dag (5.8 g NaCl / dag) volgens de FNB (Food and Nutrition Board). Een toename van bloeddruk is als nadelig effect waargenomen. Vanwege de hoge consumptie van industrieel geproduceerd voedsel, zoals vleeswaren en kazen, de dagelijkse inname van natrium chloride in westerse geïndustrialiseerde landen aanzienlijk hoger is dan de aanbevolen dagelijkse hoeveelheid - vooral bij mannen - en gemiddeld tussen 12-15 g NaCl / dag (4.7-5.9 g natrium / dag) met een natrium-kaliumverhouding in de voeding van 3: 1. natrium dieet wordt gekenmerkt door een dagelijkse inname van niet meer dan 0.4 g natrium (1 g NaCl).
Absorptie
Natrium kan worden opgenomen (opgenomen) in de dunne en dikke darm door zowel een actief als passief mechanisme. Actieve opname van het mineraal in de mucosale cellen (mucosale cellen) van de darm vindt plaats via verschillende transmembraantransport eiwitten (dragers) samen met macronutriënten, zoals glucose, galactose en aminozuren, of ionen, zoals waterstof (H +) en chloride (Cl-) ionen. Een voorbeeld van een nutriënt-gekoppeld transportsysteem is het natrium /glucose cotransporter-1 (SGLT-1), die glucose transporteert en galactose, respectievelijk, en Na + -ionen in de cel door middel van een sympoort (gelijkgericht transport) in de bovenste dunne darm Tot de ion-gekoppelde dragers behoren de Na + / H + antiporter, die Na + transporteert in uitwisseling met H + -ionen in de dunne en dikke darm, en de Na + / Cl- symporter, die Na + samen met Cl- ionen overbrengt naar de enterocyten en colonocyten (cellen van de dunne en dikke darm epitheel, respectievelijk) in de dunne en dikke darm. De drijvende kracht van deze dragersystemen is een elektrochemische, cel-naar binnen gerichte natriumgradiënt, die wordt geactiveerd door de Na + / K + -ATPase, die zich in het basolaterale (naar het bloed gericht) bevindt. schepen) celmembraan en wordt geactiveerd door het verbruik van ATP (adenosine trifosfaat, universele energieleverende nucleotide) katalyseert het transport van Na + -ionen van de darmcel naar de bloedbaan en K + -ionen naar de darmcel. Natrium wordt snel en bijna volledig geabsorbeerd (≥ 95%) vanwege zijn goede oplosbaarheid. Het tarief van absorptie is grotendeels onafhankelijk van de oraal verstrekte hoeveelheid.
Distributie in het lichaam
Het totale natriumgehalte in het lichaam bij gezonde mensen is ongeveer 100 g of 60 mmol (1.38 g) / kg lichaamsgewicht. Hiervan is ongeveer 70%, overeenkomend met ongeveer 40 mmol / kg lichaamsgewicht, snel uitwisselbaar, terwijl ongeveer 30% in gebonden vorm als reserve in bot wordt opgeslagen. 95-97% van het natrium in het lichaam bevindt zich in de extracellulaire ruimte (buiten de cel) - natriumserum concentratie 135-145 mmol / l. De overige 3-5% is intracellulair aanwezig (in de cel) - 10 mmol / l. Natrium is het belangrijkste kation van de extracellulaire vloeistof, zowel kwantitatief als kwalitatief [1, 3-5, 6, 9, 11-13, 18, 22].
afscheiding
Overtollige hoeveelheden natrium in het lichaam worden grotendeels door de nieren geëlimineerd - 100-150 mmol / 24 uur - en slechts in geringe mate door feces - 5 mmol / 24 uur. Bij zweet gaat gemiddeld 25 mmol natrium / l verloren. Zwaar zweten kan gepaard gaan met natriumverlies van meer dan 0.5 g / l, hoewel de hoeveelheid natrium toeneemt met toenemend zweetvolume, maar kan ook afnemen met acclimatisatie (aanpassing). Daarnaast wordt natrium in geringe mate uitgescheiden via traanvocht, neusslijmvlies en speeksel. In de niernatrium wordt volledig glomerulair gefilterd en voor 99% geresorbeerd in de distale tubuli (niertubuli). De hoeveelheid natrium die in de urine wordt uitgescheiden, is afhankelijk van de hoeveelheid die via de voeding (met voedsel) wordt toegediend. In deze context is de renale excretie (excretie via de nieren) onderworpen aan een 24-uursritme. Bij een dagelijkse natriuminname van 120 mmol (~ 2.8 g) wordt ongeveer 0.5% van het glomerulair gefilterde natrium uitgescheiden in de urine als de nierfunctie intact is. Een verdubbeling van de natriuminname via voedsel (via voedsel) resulteert ook in een verdubbeling van de hoeveelheid natrium die via de urine wordt uitgescheiden. De aanpassing van nier- (nier) natriumuitscheiding tot natriuminname via de voeding duurt ongeveer 3-5 dagen. Gedurende deze tijd wordt het mineraal tijdelijk vastgehouden (vastgehouden). De volgende factoren verhogen de renale natriumuitscheiding en kunnen in verband worden gebracht met natriumtekort:
- Endocriene aandoeningen, zoals de ziekte van Addison (primaire bijnierschorsinsufficiëntie) → renale natriumreabsorptie wordt verstoord door een tekort aan het steroïdhormoon aldosteron
- Nieraandoeningen geassocieerd met verminderde natriumreabsorptie.
- Polyurie (abnormaal verhoogde urineproductie, bijvoorbeeld in suikerziekte suikerziekte).
- Onvoldoende inname van diuretica (uitdroging drugs).
Vanwege een effectief enterohepatische circulatie (lever-darm circulatie), natrium uitgescheiden (uitgescheiden) via de gal wordt grotendeels opnieuw opgenomen in de darm. Wanneer de reabsorptie wordt verstoord, bijvoorbeeld in diarree (diarree), kunnen aanzienlijke natriumverliezen via de ontlasting optreden, waardoor het risico op natriumtekort toeneemt.
Regulatie van natriumhomeostase
Terwijl intracellulair natrium concentratie wordt gecontroleerd door Na + / K + -ATPase, regulering van extracellulaire ruimte natriumconcentratie vindt plaats via de renine-angiotensine-aldosteron systeem (RAAS) en atriaal natriuretisch peptide (ANP). Natriumtekort resulteert in een osmotisch geïnduceerde vermindering van het extracellulaire volume (hypovolemie) - een daling van bloeddruk-die, gecontroleerd door pressor (druk) receptoren van het hogedruksysteem en volumereceptoren van het lagedruksysteem, leidt tot de afgifte van een specifiek protease genaamd renine (een enzym dat peptidebindingen splitst door waterophoping) van het juxtaglomerulaire apparaat van de nier. Renine splitst het decapeptide (peptide bestaande uit 10 aminozuren) en prohormoon (hormoonprecursor) angiotensine I uit het eiwit angiotensinogeen in de lever, dat vervolgens wordt omgezet in angiotensine I door een tweede protease, angiotensine-converting enzyme. Angiotensin Converting Enzyme (ACE), resulterend in het octapeptide (peptide bestaande uit 8 aminozuren) en hormoon angiotensine II. Angiotensine II heeft verschillende werkingsmechanismen:
- Algemene vasoconstrictie (vasoconstrictie) behalve in coronair schepen → toename van extracellulair volume en verhoging van de bloeddruk.
- Afname van de glomerulaire filtratiesnelheid (GFR) via vasoconstrictie → afname van de renale natrium- en wateruitscheiding.
- Afgifte van het mineraal corticoïde aldosteron in de bijnierschors → aldosteron induceert verhoogde opname van natriumkanalen (ENaC, Engels: Epithelial Sodium (Na) Channel) en kaliumkanalen (ROMK, engl.: Renal Outer Medularry Kalium (K) -kanaal) en natrium-kaliumtransporters (Na + / K + -ATPase) in de apicale (naar het lumen gerichte) en basolaterale (naar de bloedvaten gerichte) celmembranen van de distale tubuli (niertubuli) en het opvangen van tubuli van de nier, wat geassocieerd is met verhoogde natriumreabsorptie en osmotische retentie (retentie ) van water en verhoogde kaliumuitscheiding
- Afscheiding van antidiuretisch hormoon (ADH) uit de neurohypofyse (achterste kwab van de hypofyse) → ADH stimuleert de reabsorptie van water in de distale tubuli en opvangbuizen van de nier en vermindert de uitscheiding van water
- Toename van dorstgevoel en zout eetlust → verhoogde vocht- en zoutinname
Al deze hormonaal geïnduceerde effecten in hun totaliteit in aanwezigheid van natriumtekort leiden tot een toename van het natrium- en watergehalte van het lichaam met een toename van het extracellulaire volume en een toename van de bloeddruk. negatieve feedbackmechanismen voorkomen overmatige activering van het RAAS door de afgifte van renine door hogere bloeddruk te remmen, aldosteron en angiotensine II. In het geval van een verhoogde inname van zoutoplossing en een resulterende osmotisch geïnduceerde toename van het bloedvolume (hypervolemie) - bloeddrukverhoging - synthese en secretie van atriaal natriuretisch peptide (ANP) uit de atria van de hart-, vooral van de rechter atrium, komt voor, gecontroleerd door drukreceptoren van de atria. ANP bereikt de nier, waar het de afscheiding van renine uit het juxtaglomerulaire apparaat en dus de activering van het RAAS remt. Dit resulteert in een verhoogde renale uitscheiding van natrium en water, waardoor het extracellulaire volume en dus de bloeddruk normaliseert. In aanwezigheid van endocriene ziekte kan de natriumhomeostase verstoord zijn. Bijvoorbeeld, De ziekte van Cushing (verhoogde stimulatie van de bijnierschors als gevolg van een ACTH (adrenocorticotroop hormoon) -producerende tumor in de hypofyse, leidend tot een verhoogde afgifte van aldosteron) of de ziekte van Addison (primaire bijnierschorsinsufficiëntie die leidt tot een tekort aan aldosteron) gaat gepaard met een verhoogde of verlaagde natriumretentie en uiteindelijk met een overmaat (→ verhoogde bloeddruk, enz.) of een tekort aan natrium. ) of een tekort aan natrium (→ verlaagde bloeddruk, "zoutgebrek", enz.). De natriumconcentratie in serum is geen geschikte maat om de natriumtoestand van het menselijk lichaam te bepalen. Het geeft alleen de voorraad vrij water weer. Hyponatriëmie (laag natriumgehalte in serum) duidt niet noodzakelijk op een natriumtekort, maar alleen op een verstoorde osmoregulatie (regulering van de osmotische druk van lichaamssappen) of een verhoogd extracellulair volume (hypervolemie). Natriumuitscheiding in 24-uurs urine wordt beschouwd als de beste marker voor natriuminname of -voorraad in het menselijk lichaam.
