钠:定义,合成,吸收,转运和分布

是一种单价阳离子(带正电的离子),化学符号为Na +,是地壳中第六大含量最高的元素。 它在元素周期表中的第一个主要族中,因此属于碱金属族。 元素的 最初是从 氢氧化钠 由英国化学家汉弗莱·戴维爵士(Sir Humphry Davy)在1808年通过熔融盐电解制得(NaOH)。 1930年左右,圣约翰认识到 对于正常生长,克拉克(Clark)描述了矿物在保持渗透压(驱动溶解的颗粒流通过半渗透膜作为渗透的一部分的压力)方面的重要性。 体液。 1966年,发现了钠 腺苷 三磷酸酶(Na + / K + -ATPase;在ATP裂解后,催化Na +离子从细胞外转运和钾(K +)离子向细胞内转运的酶)由伍德伯里(Woodbury)制成。 六年后,Coleman等人假定血清钠增加 浓度 作为一个原因 高血压 (高血压)。 钠主要以结合形式存在于自然界中。 它最重要的伴侣是 氯化物 (Cl-)– 氯化钠 (NaCl)或食盐–影响 平衡体积 细胞外(细胞外)液(ECM;细胞外体) 质量)。 人体钠水平的任何变化都会引起细胞外的相应变化 体积。 因此,过量的钠与渗透诱导的细胞外增加有关 体积 (高血容量)-3克钠(7.6克NaCl)可以结合1升 -可能伴有水肿(组织中的水分滞留)和体重增加。 另一方面,由于缺乏钠,钠缺乏会导致细胞外体积减少(血容量不足) 损失,这可能导致干ex症(脱水 由于减少了体内的水分)和减轻了体重。带正电的电解质 (K +)是最重要的钠离子拮抗剂,包括调节 血液 压力。 钠会引起高血压(血液 压力增加)效果, 导致减少 胃和食管静脉血压增高。 因此, 饮食 被认为是最重要的。 日本研究表明, 饮食 盐(食盐)非常丰富,钠钾比也增加了 血液 压力。 对人类而言,最重要的钠来源是食盐– 1克NaCl含有0.4克钠,或者在1克NaCl中发现2.54克钠。 钠摄入量的大约95%来自钠 氯化物。 食盐既可以用作调味料,也可以用作调味料。 防腐剂。 因此,肉类和香肠产品,鱼罐头, 硬奶酪, 面包 以及烘焙食品,蔬菜罐头和现成的酱汁中的钠含量较高(> 400 mg / 100 g),以及长寿命的香肠产品,烟熏火腿,某些类型的奶酪和盐水中保存的食物,例如鲱鱼和黄瓜,钠含量特别高(> 1,000 mg / 100 g)。 相比之下,未经加工的或天然的植物性食品,例如谷物,土豆, 坚果,水果和蔬菜,除某些根类和叶类蔬菜外,钠含量较低(<20 mg / 100 g),尽管必须预见到很大的地区差异-靠近大海,受精[1-5,10, 12、14、18、19、22、26、27]。 根据众多专业协会和WHO(World 健康管理 组织),每日盐摄入量应限制为≤6 g –建议:NaCl /天为3.8至≤6 g(钠/天为1.5至≤2.4 g)。 根据FNB(食品和营养委员会)的数据,饮食中钠的LOAEL(最低可观察到的不良反应水平)为2.3克钠/天(5.8克氯化钠/天)。 增加 胃和食管静脉血压增高 已经观察到是不利的影响。 由于高消费工业化食品,例如腌制的肉和奶酪,因此每日摄入的钠 氯化物 在西方工业化国家/地区,每日摄入的钠钾比为12:15,大大超过了建议的每日摄入量,尤其是男性,且平均摄入量为4.7-5.9 g NaCl /天(3-1 g钠/天)。钠 饮食 其特点是每天摄入的钠含量不超过0.4克(1克氯化钠)。

吸收

钠可以通过主动和被动机制在小肠和大肠中吸收(吸收)。 矿物质通过各种跨膜转运主动吸收到肠的粘膜细胞(粘膜细胞)中 蛋白质 (载体)和大量营养素,例如 葡萄糖, 半乳糖氨基酸或离子,例如 加氢 (H +)和氯离子(Cl-)离子。 营养耦合运输系统的一个例子是钠/葡萄糖 cotransporter-1(SGLT-1),可转运葡萄糖和 半乳糖分别通过上部的共向运动(整流输运)和Na +离子进入细胞 小肠。 离子耦合载体包括Na + / H +反向转运蛋白和Na + / Cl-转运转运蛋白,其中Na + / H +反向转运蛋白与小肠和大肠中的H +离子交换,而Na + / Cl-转运蛋白将Na +和Cl-离子转移到肠上皮细胞和结肠细胞小肠和大肠的 上皮分别)在小肠和大肠中。 这些载体系统的驱动力是电化学的,向细胞内的钠梯度,该梯度由位于基底外侧(面向血液)的Na + / K + -ATPase激活。 船舶) 细胞膜 并通过消耗ATP激活(腺苷 三磷酸,提供通用能量的核苷酸)催化Na +离子从肠道细胞进入血流,而K +离子进入肠道细胞。 钠由于其良好的溶解性而迅速且几乎完全被吸收(≥95%)。 以...的速率 吸收 在很大程度上与口头供应量无关。

体内分布

健康人体内的钠总量约为100克或60 mmol(1.38 g)/ kg体重。 其中,约70%(相当于约40 mmol / kg体重)可以快速交换,而约30%以结合形式存储在骨骼中。 体内95-97%的钠位于细胞外空间(细胞外)–钠血清 浓度 135-145 mmol / l。 其余的3-5%存在于细胞内(细胞内)– 10 mmol / l。 钠在数量和质量上都是细胞外液中最重要的阳离子[1、3-5、6、9、11-13、18、22]。

排泄

肾脏中100-150 mmol / 24小时可消除体内过量的钠,而粪便5 mmol / 24小时可将其少量清除。 汗水平均流失25 mmol / l。 大汗淋漓 尽管钠的量会随着汗水量的增加而增加,但也会随钠的损失而超过0.5 g / l,但随着驯化(适应)也会减少。 此外,钠通过以下方式少量排泄 泪液, 鼻黏膜唾液。 在 ,钠已完全被肾小球过滤,远端肾小管(肾小管)中有99%被重吸收。 尿液中钠的排泄量取决于饮食中(食物)的供给量。 在这种情况下,肾脏排泄(通过肾脏排泄)要遵守24小时节律。 如果肾脏功能完好,则每天摄入的钠量为120 mmol(〜2.8 g)时,约0.5%的肾小球滤过钠会从尿液中排出。 (通过食物)摄入的钠的摄入量增加一倍,也会导致通过尿液排出的钠量增加一倍。 肾脏的适应性)钠排泄至饮食中钠的摄入量大约需要3-5天。 在此期间,矿物被暂时保留(保留)。 以下因素会增加肾脏钠排泄,可能与钠缺乏有关:

  • 类固醇激素醛固酮的缺乏会损害内分泌失调,例如Addison病(原发性肾上腺皮质功能不全)→肾钠重吸收
  • 与钠重吸收受损有关的肾脏疾病。
  • 多尿症(例如尿液异常增加 糖尿病 )。
  • 摄入不足 利尿剂 (脱水 毒品).

由于有效 肠肝循环 (肠道 循环),钠通过 胆汁 大部分在肠道中被重吸收。例如,当重吸收受到干扰时, 腹泻。 (腹泻),可能会通过粪便造成大量的钠流失,增加钠缺乏的风险。

调节钠稳态

而细胞内钠 浓度 由Na + / K + -ATPase所控制,细胞外空间钠浓度的调节是通过 肾素-血管紧张素-醛固酮 系统(RAAS)和心钠素(ANP)。 钠缺乏会导致渗透诱导的细胞外体积减少(血容量不足)-降低 胃和食管静脉血压增高-由高压系统的压力(压力)受体和低压系统的体积受体控制,导致特定蛋白酶的释放 肾素 (一种通过水的积累裂解肽键的酶)来自 . 肾素 裂解十肽(由10个组成的肽 氨基酸)和蛋白中的血管紧张素原中的激素原(激素前体)血管紧张素I 然后通过第二种蛋白酶血管紧张素转化酶将其转化为血管紧张素I。 血管紧张素转换酶(ACE),产生八肽(由8个肽组成的肽 氨基酸)和激素血管紧张素II。 血管紧张素II具有不同的作用机制:

  • 全身血管收缩(血管收缩),冠状动脉除外 船舶 →细胞外体积增加和血压升高。
  • 通过血管收缩降低肾小球滤过率(GFR)→减少肾脏钠和水的排泄。
  • 释放皮质类固醇 醛固酮 在肾上腺皮质→醛固酮诱导钠通道整合增加(ENaC,英语:上皮钠(Na)通道)和钾通道(ROMK,英语:肾外髓质钾(K)通道)和钠钾转运蛋白(Na + / K + -ATPase)分别进入远端肾小管(肾小管)的顶端(面对内腔)和基底外侧(面对血管)的细胞膜并收集肾脏的肾小管,这与钠重吸收增加和渗透保留(保留)有关)的水以及增加的钾排泄
  • 神经垂体(垂体后叶)分泌抗利尿激素(ADH)→ADH刺激远端小管中的水重吸收并收集肾脏的管并减少水的排泄
  • 口渴感和食盐量增加→液体和盐的摄入量增加

在钠缺乏的情况下,所有这些激素诱导的作用合在一起 随着细胞外体积的增加和血压的升高,体内钠和水含量的增加。负反馈机制通过抑制血压升高引起的肾素的释放来防止RAAS的过度活化, 醛固酮 和血管紧张素II。 如果食盐摄入量增加,并导致渗透压导致血容量增加(高血容量)–血压升高–房颤患者心房利钠肽(ANP)的合成和分泌 ,尤其是来自 右心房发生,由心房的压力受体控制。 ANP到达肾脏,在那里它抑制了肾小球器官中肾素的分泌,从而抑制了RAAS的激活。 这导致肾钠和水的排泄增加,使细胞外体积和血压正常化。 在存在内分泌疾病的情况下,钠稳态可能会受到干扰。 例如, 库欣病 (由于 ACTH (促肾上腺皮质激素)产生肿瘤 垂体,导致醛固酮释放增加)或 艾迪生病 (原发性肾上腺皮质功能不全导致醛固酮缺乏)与钠retention留增加或减少有关,最终与钠过多(→血压升高等)或钠缺乏有关。 )或钠缺乏(→血压降低,“盐饥饿”等)。 血清钠浓度不是确定人体钠状态的合适方法。 低钠血症(低血清钠水平)不一定表示钠缺乏,而仅表示渗透压调节紊乱(渗透压的调节)。 体液)或增加的细胞外体积(血容量过多)。 24小时尿液中的钠排泄被认为是人体钠摄入或储备的最佳标志。