Іони крові – це заряджені частинки (катіони та аніони), розчинені в плазмі крові, які відіграють ключову роль у підтримці гомеостазу, регуляції осмотичного тиску, кислотно-лужного балансу (pH), передачі нервових імпульсів, скороченні м’язів та інших фізіологічних процесах. Основні іони плазми включають натрій (Na⁺), калій (K⁺), кальцій (Ca²⁺), магній (Mg²⁺), хлор (Cl⁻), бікарбонат (HCO₃⁻), фосфат (HPO₄²⁻) і сульфат (SO₄²⁻). Їхня концентрація ретельно регулюється нирками, легенями та ендокринною системою.

Основні іони крові

1. Натрій (Na⁺)

• Концентрація: 135–145 ммоль/л (найпоширеніший катіон плазми).
• Джерело: надходить із їжею (NaCl), регулюється нирками та альдостероном.
• Функції:
• Регуляція осмолярності плазми (~90% внеску разом із Cl⁻).
• Підтримка об’єму позаклітинної рідини.
• Участь у генерації нервових імпульсів (деполяризація мембран).
• Патології:
• Гіпернатріємія (>145 ммоль/л): зневоднення, діабетична кома.
• Гіпонатріємія (<135 ммоль/л): надлишок води, SIADH, ниркова недостатність.

2. Калій (K⁺)

• Концентрація: 3,5–5,0 ммоль/л (основний внутрішньоклітинний катіон, у плазмі низька концентрація).
• Джерело: їжа (фрукти, овочі), регуляція через альдостерон і нирки.
• Функції:
• Підтримка мембранного потенціалу спокою в нейронах і м’язах.
• Регуляція серцевих скорочень.
• Патології:
• Гіперкаліємія (>5 ммоль/л): ниркова недостатність, ацидоз, аритмії.
• Гіпокаліємія (<3,5 ммоль/л): діуретики, блювання, слабкість м’язів.

3. Кальцій (Ca²⁺)

• Концентрація: 2,2–2,6 ммоль/л (загальний), з них ~50% – іонізований (1,1–1,3 ммоль/л), решта зв’язана з білками чи комплексами.
• Джерело: їжа (молочні продукти), регуляція паратгормоном (ПТГ), вітаміном D, кальцитоніном.
• Функції:
• Скорочення м’язів (взаємодія з тропоніном).
• Згортання крові (фактор IV).
• Передача сигналів у клітинах (другий месенджер).
• Патології:
• Гіперкальціємія (>2,6 ммоль/л): гіперпаратиреоз, пухлини.
• Гіпокальціємія (<2,2 ммоль/л): дефіцит вітаміну D, судоми.

4. Магній (Mg²⁺)

• Концентрація: 0,7–1,1 ммоль/л.
• Джерело: їжа (горіхи, зелень), регуляція нирками.
• Функції:
• Кофермент для >300 ферментів (наприклад, АТФази).
• Стабілізація нервово-м’язової збудливості.
• Патології:
• Гіпермагніємія (>1,1 ммоль/л): ниркова недостатність, пригнічення ЦНС.
• Гіпомагніємія (<0,7 ммоль/л): алкоголізм, діарея, тремор.

5. Хлор (Cl⁻)

• Концентрація: 98–106 ммоль/л (основний аніон плазми).
• Джерело: NaCl у їжі, регуляція нирками.
• Функції:
• Регуляція осмолярності разом із Na⁺.
• Участь у кислотно-лужному балансі (буфер Cl⁻/HCO₃⁻).
• Патології:
• Гіперхлоремія (>106 ммоль/л): ацидоз, дегідратація.
• Гіпо хлоремія (<98 ммоль/л): алкалоз, блювання.

6. Бікарбонат (HCO₃⁻)

• Концентрація: 22–26 ммоль/л.
• Джерело: утворюється в організмі (CO₂ + H₂O ⇌ H₂CO₃ ⇌ H⁺ + HCO₃⁻), регулюється легенями (CO₂) і нирками.
• Функції:
• Основний буфер крові, підтримує pH 7,35–7,45.
• Патології:
• Підвищення (>26 ммоль/л): метаболічний алкалоз.
• Зниження (<22 ммоль/л): метаболічний ацидоз.

7. Фосфат (HPO₄²⁻, H₂PO₄⁻)

• Концентрація: 0,8–1,5 ммоль/л.
• Джерело: їжа (м’ясо, молоко), регуляція ПТГ і нирками.
• Функції:
• Буферна система крові.
• Компонент кісток, АТФ, ДНК.
• Патології:
• Гіперфосфатемія (>1,5 ммоль/л): ниркова недостатність.
• Гіпофосфатемія (<0,8 ммоль/л): голодування, алкоголізм.

8. Сульфат (SO₄²⁻)

• Концентрація: <1 ммоль/л (незначна).
• Функція: продукт метаболізму сірковмісних амінокислот (цистеїн, метіонін), виводиться нирками.

Регуляція іонів

• Нирки: фільтрація, реабсорбція, секреція (Na⁺, K⁺, HCO₃⁻).
• Гормони:
• Альдостерон: підвищує Na⁺, знижує K⁺.
• ПТГ: підвищує Ca²⁺, знижує HPO₄²⁻.
• АДГ: контролює воду, впливаючи на осмолярність.
• Легені: регуляція CO₂ впливає на HCO₃⁻ і pH.

Осмолярність і іони

Іони Na⁺ і Cl⁻ складають ~90% осмолярності плазми:
$ \text{Osm} = 2 \times \text{[Na}^+\text{]} + \text{[Глю]} + \text{[Сеч]} $
(у ммоль/л, норма 275–295 мосм/л).

Аніонний розрив

Показник для оцінки кислотно-лужного балансу:
$ \text{Аніонний розрив} = \text{[Na}^+\text{]} – (\text{[Cl}^-\text{]} + \text{[HCO}_3^-\text{]}) $

• Норма: 8–12 ммоль/л.
• Підвищення: метаболічний ацидоз (кетони, лактат).

Діагностика

• Електроліти крові: аналіз Na⁺, K⁺, Cl⁻, Ca²⁺, Mg²⁺.
• Газовий склад: HCO₃⁻, pH.
• Сеча: оцінка виведення іонів.

Цікаві факти

• Na⁺ і K⁺ протилежно розподілені: Na⁺ – позаклітинний (140 ммоль/л), K⁺ – внутрішньоклітинний (150 ммоль/л).
• Ca²⁺ у плазмі лише 0,0001% від загального кальцію в організмі (99% у кістках).
• Іони можуть впливати на ЕКГ: гіперкаліємія – високі T-хвилі.

Іони крові – це фундамент фізіологічної рівноваги, порушення якої призводить до серйозних наслідків.