מה קורה לתאים בגלל חוסר איזון בנתרן?

מרבית נפח התא מורכב ממים. חוסר איזון בנתרן עלול לגרום למים לחדור על פני קרום הפלזמה של התא לשני הכיוונים. מעט מדי מים גורמים לתא להצטמצם; יותר מדי מים גורמים לו להתפוצץ. האיזון בין מים לאלקטרוליטים, כגון נתרן, שולט על שלמות התאים. אלקטרוליטים קובעים את פוטנציאל הפעולה על פני ממברנות התאים. פוטנציאל פעולה הוא המטען החשמלי המשתנה הקובע את יכולתו של התא לווסת את נפח הנוזל שלו, להחליף פסולת לדלק ולהגיב לדחפים עצביים. נתרן הוא האלקטרוליט הנפוץ ביותר, ולכן הוא חיוני לתפקוד התא.

TL; DR (ארוך מדי; לא קרא)

תאים הם בעצם שקי נוזלים הקשורים לקרום, וקיימים בגופי נוזל. פונקציות התאים נשענות על יכולתן לווסת נוזל זה. אלקטרוליטים הם מולקולות המשפיעות על ויסות נוזלי התאים. נתרן הוא האלקטרוליט הנפוץ ביותר. יותר מדי נתרן בנוזל שמסביב - או מעט מדי בתאים - מוצץ יותר מדי מים מהתאים. תאים מיובשים אלה ואברונים שלהם מתכווצים, מוחצים מכונות פנימיות חיוניות. מעט מדי נתרן בנוזל שמסביב - או יותר מדי בתוך התאים - גורם לתאים להתנפח כשלהם ריכוז נתרן גבוה יותר שואב פנימה יותר מדי מים, מה שבסופו של דבר גורם לקרומי התא והאברונים הִתפָּרְצוּת. חוסר איזון בנתרן ישתק את מערכות ההובלה והתקשורת של התאים ויהרוג את האורגניזם.

תאים הם בעצם שקי נוזלים זעירים וקרומי קרום. רוב האורגניזמים החד תאיים חיים בנוזל, בעוד שרוב התאים בתוך אורגניזמים רב תאיים קיימים שטופי נוזלים בגוף. פונקציות התאים נשענות על יכולתן לווסת נוזל זה. אלקטרוליטים הם מולקולות המשפיעות על ויסות נוזלי התאים. ריכוז האלקטרוליטים נקרא אוסמולריות, כלומר כמות של חומר מומס, או חומר מומס, ליחידת נוזל. נתרן הוא האלקטרוליט הנפוץ ביותר בתוך אורגניזמים, ולכן הוא קובע את אוסמולריות.

נתרן ממלא תפקיד חשוב בשמירה על נפח התא. צריך שיהיה מספיק נתרן בתוך התא ומחוצה לו כדי לשמור על נוזלים הכרחיים ועל עודף נוזלים. יותר מדי נתרן בנוזל הגוף שמסביב - או מעט מדי בתאים - נקרא hypernatremia. בהיפרנטרמיה, עודף הנתרן בנוזל הגוף מוצץ יותר מדי מים מהתאים. תאים מיובשים אלה ואברונים שלהם מתכווצים, מוחצים מכונות פנימיות חיוניות.

מעט מדי נתרן בנוזל שמסביב - או יותר מדי בתוך התאים - נקרא hyponatremia. כאשר עליית מים מוגזמת מחוץ לתא גורמת להיפונתרמיה, זה נקרא euvolemia; כאשר רמות המים והנתרן גדלות, אך המים עולים יותר, זה נקרא היפר-וולמיה. כאשר אובדן של נוזלים ושל נתרן גורם לחוסר איזון היפונטרמי, זה נקרא hyponatremia hypovolemic. בכל המקרים הללו, תאים היפונטרמיים מתנפחים כאשר ריכוז הנתרן הגבוה יותר שלהם שואב יותר מדי מים בסופו של דבר גורם לקרום תאים ואברונים להתפוצץ, שופך את התוכן לסביבה שמסביב והורג התא.

משאבת הנתרן-אשלגן היא המיקום של חילופי מטען חשמלי קבוע על פני קרומי התא. הוא סוחר ביוני נתרן טעונים חיוביים באשלגן טעון שלילי ומאפשר העברת חומרים על פני קרומי התא. משאבת הנתרן-אשלגן מייצרת גם את הדחפים החשמליים הדרושים לאותות עצבים. חוסר איזון בנתרן מפריע להחלפה זו וליכולת לקבל ולהעביר אותות. אם ההפרעה מספיק גדולה או נמשכת מספיק זמן, חוסר האיזון בנתרן ישתק את מערכות ההובלה והתקשורת של התאים ויהרוג את האורגניזם.