สมดุลและการควบคุมโซเดียม

โซเดียมเป็นแคตไอออนหลักของของเหลวนอกเซลล์ และเนื่องจากน้ำจะเคลื่อนตามโซเดียม ปริมาณโซเดียมทั้งหมดในร่างกายจึงเป็นตัวกำหนดปริมาตรของส่วนประกอบนั้น ซึ่งส่งผลต่อปริมาตรเลือดและความดันหลอดเลือดแดง สมดุลโซเดียมคือสภาวะคงที่ที่ปริมาณโซเดียมที่ไตขับออกเท่ากับปริมาณที่รับเข้า โดยทำได้โดยการปรับสัดส่วนเล็กน้อยของโซเดียมที่ถูกกรองซึ่งหลุดพ้นจากการดูดซึมกลับตามแนวเนฟรอน

Definition

สมดุลโซเดียมคือสภาวะทางสรีรวิทยาที่การขับโซเดียมออกทางไตมีความสอดคล้องกับการรับโซเดียมเข้า เพื่อรักษาระดับโซเดียมทั้งหมดในร่างกายให้คงที่ และด้วยเหตุนี้จึงรักษาระดับปริมาตรของเหลวนอกเซลล์ให้คงที่

Scope

หัวข้อนี้ครอบคลุมถึงวิธีการดูดซึมโซเดียมที่ถูกกรองกลับในแต่ละส่วน วิธีที่เนฟรอนส่วนปลายมีการควบคุมอย่างละเอียดโดยฮอร์โมน และวิธีที่สัญญาณปริมาตรและความดันส่งผลย้อนกลับต่อการขับออก นอกจากนี้ยังกล่าวถึงคลอไรด์ในฐานะแอนไอออนหลักที่มาพร้อมกัน เนื้อหานี้เป็นข้อมูลอ้างอิงทางสรีรวิทยาและไม่ได้ให้คำแนะนำเกี่ยวกับการบริโภคเกลือหรือแนวทางการรักษา

Core questions

• โซเดียมที่ถูกกรองถูกดูดซึมกลับตามส่วนต่างๆ ของเนฟรอนได้อย่างไร?
• ร่างกายรับรู้ปริมาตรนอกเซลล์เพื่อกำหนดการขับโซเดียมได้อย่างไร?
• ภาวะความดันโลหิตสูงจากการขับโซเดียม (pressure natriuresis) คืออะไร และเหตุใดจึงมีความสำคัญต่อการควบคุมความดันโลหิตในระยะยาว?
• อัลโดสเตอโรนและแองจิโอเทนซิน II ปรับการดูดซึมโซเดียมส่วนปลายได้อย่างไร?

Key concepts

• การกรองที่โกลเมอรูลัสและปริมาณโซเดียมที่ถูกกรอง
• การดูดซึมกลับในท่อขดส่วนต้น แขนขาขึ้นส่วนหนา ท่อขดส่วนปลาย และท่อรวม
• ช่องโซเดียมบุผิว (ENaC)
• ตัวขนส่งร่วมโซเดียม-คลอไรด์ (NCC) และตัวขนส่งร่วม Na-K-2Cl (NKCC2)
• ปริมาตรการไหลเวียนที่มีประสิทธิภาพ
• ภาวะความดันโลหิตสูงจากการขับโซเดียม (Pressure natriuresis)
• ความไวของความดันโลหิตต่อโซเดียมและเกลือ

Mechanisms

ประมาณสองในสามของโซเดียมที่ถูกกรองจะถูกดูดซึมกลับแบบไอโซออสโมติกในท่อขดส่วนต้น และอีกส่วนใหญ่จะถูกดูดซึมกลับในแขนขาขึ้นส่วนหนาของห่วงเฮนเลผ่านตัวขนส่งร่วม Na-K-2Cl ส่วนที่เหลือจะถูกดูดซึมกลับในท่อขดส่วนปลาย (ผ่านตัวขนส่งร่วมโซเดียม-คลอไรด์) และท่อรวม (ผ่านช่องโซเดียมบุผิว) ส่วนปลายเหล่านี้จัดการกับปริมาณที่ถูกกรองเพียงเล็กน้อย แต่เป็นจุดที่มีการควบคุมอย่างละเอียดที่สามารถปรับได้ด้วยฮอร์โมน โดยตอบสนองต่ออัลโดสเตอโรนและแองจิโอเทนซิน II เพื่อกักเก็บโซเดียมเมื่อปริมาตรต่ำ ปริมาตรจะถูกรับรู้ทางอ้อมผ่านบาร์โอรีเซพเตอร์ในหลอดเลือดแดงและไต รวมถึงมาคูลาเดนซา และการขับออกจะถูกปรับให้เข้ากับการรับเข้า ในระยะยาว ความสัมพันธ์ระหว่างความดันกับการขับโซเดียมของไต (pressure-natriuresis relationship) ซึ่งความดันหลอดเลือดแดงที่สูงขึ้นจะเพิ่มการขับโซเดียมออก ถือเป็นปัจจัยสำคัญในการกำหนดความดันโลหิตที่คงที่ซึ่งสมดุลโซเดียมจะเกิดขึ้น

Clinical relevance

ระดับโซเดียมในซีรัมที่วัดได้สะท้อนถึงสมดุลของน้ำมากกว่าปริมาณโซเดียม ในขณะที่ปริมาณโซเดียมทั้งหมดในร่างกายควบคุมปริมาตรนอกเซลล์ การแยกแยะความแตกต่างระหว่างสองสิ่งนี้เป็นพื้นฐานในการตีความสถานะของเหลวและอาการบวมน้ำ ข้อมูลนี้อธิบายถึงสรีรวิทยาการควบคุมและไม่ใช่แนวทางในการจัดการของเหลวหรือโซเดียมในแต่ละบุคคล

Evidence & guidelines

กลไกที่กล่าวถึงในที่นี้สรุปมาจากการทบทวนแบบบูรณาการเกี่ยวกับการขนส่งโซเดียมในเนฟรอนและความสัมพันธ์ระหว่างเกลือ ระบบเรนิน-แองจิโอเทนซิน และความดันโลหิต โดยเสริมด้วยตำราสรีรวิทยามาตรฐาน ข้อมูลนี้เป็นสรีรวิทยาเชิงพรรณนาและไม่ได้นำแนวทางปฏิบัติทางคลินิกมาใช้

Debates

เกลือในอาหารมีผลต่อความดันโลหิตของประชากรมากน้อยเพียงใด?

มีการถกเถียงกันในสาขาสรีรวิทยาและวิทยาศาสตร์ประชากรว่าการบริโภคโซเดียมเป็นประจำเพิ่มความดันโลหิตหรือไม่และรุนแรงเพียงใด รวมถึงบทบาทของความไวต่อเกลือของแต่ละบุคคลและระบบเรนิน-แองจิโอเทนซินในการตอบสนองนั้น

Key figures

• Arthur Guyton
• Lawrence Palmer

Seminal works

• palmer-2015-na

Frequently asked questions

ความเข้มข้นของโซเดียมในซีรัมบอกปริมาณโซเดียมทั้งหมดในร่างกายได้หรือไม่?

ไม่ได้ ความเข้มข้นของโซเดียมในซีรัมส่วนใหญ่สะท้อนถึงสมดุลระหว่างโซเดียมกับน้ำ และถูกกำหนดโดยการจัดการน้ำเป็นหลัก ปริมาณโซเดียมทั้งหมดในร่างกายซึ่งเป็นตัวกำหนดปริมาตรของเหลวนอกเซลล์ อาจสูงหรือต่ำได้โดยไม่ขึ้นกับความเข้มข้นที่วัดได้

การดูดซึมโซเดียมมีการปรับแต่งอย่างละเอียดที่ส่วนใดของเนฟรอน?

โซเดียมส่วนใหญ่จะถูกดูดซึมกลับในท่อขดส่วนต้นและห่วงเฮนเล แต่ท่อขดส่วนปลายและท่อรวม ซึ่งอยู่ภายใต้การควบคุมของฮอร์โมน จะทำการดูดซึมกลับในปริมาณน้อยที่สามารถปรับได้ ซึ่งในที่สุดจะปรับการขับออกให้เข้ากับการรับเข้า