Wie funktioniert die Natrium-Glukose-Pumpe? (Und andere Fragen)

In diesem Blogbeitrag beantworten wir Fragen zu Salz, die häufig von Dysautonomie-Patienten gestellt werden. Lesen Sie, um mehr über die Nieren, die Natrium-Glucose-Pumpe und die Kaliumaufnahme zu erfahren. Viele Dysautonomie-Patienten und ihre Betreuer können sich an den Tag ihrer Diagnose erinnern. Abgesehen von den emotionalen Auswirkungen, wenn man vom Vorhandensein einer chronischen Krankheit erfährt, weckt der Begriff „Dysautonomie“ normalerweise Neugierde, da er in der medizinischen Gemeinschaft nicht bekannt ist. Das Verständnis einiger wissenschaftlicher Erkenntnisse hinter der Dysautonomie und der allgemein empfohlenen Behandlungen kann hilfreich sein. Eine der wichtigsten Behandlungen, die Ärzte den meisten (aber nicht allen) Patienten mit Dysautonomie empfehlen, ist die Erhöhung der Salzaufnahme. Die Salzaufnahme kann aufgrund der Natrium-Glukose-Pumpe effizienter sein, wenn das Salz mit etwas Zucker in Form von Glukose kombiniert wird.

Wie funktioniert die Natrium-Glucose-Pumpe?

Vereinfacht gesagt beschreibt die Natrium-Glucose-Pumpe die Art und Weise, wie Zellen Salzionen verwenden, um Glukose aufzunehmen. Der Prozess wird auf drei Arten angetrieben:

• Elektrische Ladungen: Natrium ist ein positiv geladenes Ion. Wenn sich die Natriumkonzentration aufbaut, wird daher eine elektrische Ladung erzeugt. Wie jeder weiß, der mit Magneten gespielt hat, können elektrische Ladungen Bewegung antreiben, sogar auf mikroskopischer Zellebene.
• Konzentrationsgradient: Wie wir kürzlich in unserem Blogbeitrag „ Warum ist Salz im Schweiß? „Wenn zwei Lösungen durch eine semipermeable Membran getrennt sind, gleicht sich die Konzentration der in diesen Lösungen gelösten Ionen im Laufe der Zeit an. Für den Laien bedeutet dies, dass, wenn die Natriumkonzentration innerhalb einer Zelle von der Natriumkonzentration außerhalb der Zelle abweicht, sich die beiden Konzentrationen schließlich von selbst ausgleichen.
• ATP: ATP (das für Adenosintriphosphat steht) treibt die Prozesse an, die in den Zellen stattfinden. Glukose ist entscheidend für die Produktion von ATP, weshalb Sie immer gehört haben, dass „der Körper mit Glukose läuft“.

Eine Kombination der oben genannten Prozesse treibt die Natrium-Glucose-Pumpe an. Im Folgenden haben wir die Schritte skizziert, die stattfinden. Es ist wichtig zu erkennen, dass dieser Prozess zyklisch ist und Schritt 4 zurück zu Schritt 1 führt. Schritt 1: Eine typische Zelle enthält im Vergleich zu ihrer Umgebung im Inneren eine geringere Konzentration an Natriumionen. Dies liegt daran, dass die Zelle durch die Verwendung von ATP, wie in Schritt 4 beschrieben, ständig Natriumionen zurück in das umgebende Plasma freisetzt. (Denken Sie daran, dass dieser Prozess zyklisch ist.) Schritt 2: Die geringere Konzentration an Natriumionen in der Zelle erzeugt ein Ungleichgewicht auf zwei Arten. Zunächst baut sich im Inneren der Zelle eine negative elektrische Ladung auf, die die positiv geladenen Natriumionen aus dem umgebenden Plasma anzieht, um die Zellwand zu durchqueren und die Ladungen auszugleichen. Zweitens driften Natriumionen aufgrund des Konzentrationsgradienten sowieso innerhalb der Zellwand, bis die Konzentration von Natriumionen innerhalb der Zelle gleich der Konzentration von Natriumionen außerhalb der Zelle ist. Schritt 3: Wenn Natriumionen über die Zellwand in die Zelle gelangen, ziehen sie Glukosemoleküle mit sich. Zugegeben, diese Beschreibung vereinfacht den Prozess ein wenig, aber im Grunde ist eine Zellwand voller winziger Öffnungen, die als Natriumpumpen bezeichnet werden. Die Pumpen öffnen und schließen ständig, um Natrium aus der Zelle zu drängen (Schritt 4). Wenn sie sich nach außen öffnen, kann ein Glukosemolekül hineinschlüpfen, und wenn sich die Pumpe nach innen öffnet, gelangt dieses Glukosemolekül in die Zelle, um in ATP abgebaut zu werden. Dieses hilfreiche Diagramm der Khan Academy hilft uns, den Prozess zu visualisieren: _Bild modifiziert aus „ Active transport: Figure 4 “, von OpenStax College, Biology ( CC BY 3.0 ) und „ Scheme secondary transport “, von Mariana Ruiz Villareal (gemeinfrei)._ Schritt 4: Bislang wird der Prozess durch elektrische Ladungen und Konzentrationsgradienten angetrieben, sodass sich die Zelle auf Naturkräfte verlassen und keinerlei Energie verbrauchen kann. Aber um den Prozess am Laufen zu halten, muss die Zelle diese Kräfte bekämpfen und ein Ungleichgewicht der Natriumionen wiederherstellen, damit sich die elektrische Ladung wieder aufbauen kann. Dazu verwendet die Zelle ATP, um die Natriumpumpe anzutreiben und Natriumionen zurück in das umgebende Plasma zu drücken. Dies führt dann zu Schritt 1, und der Vorgang wiederholt sich kontinuierlich. Dieser Prozess ist einer der Gründe, warum ein niedriger Natriumspiegel zu Müdigkeit, Schwäche und Gehirnnebel führt. Ohne Natrium, um die Natrium-Glukose-Pumpe anzutreiben, kann der Körper die Glukose, die er benötigt, um sich selbst zu versorgen, nicht aufnehmen. Andererseits kann Glukose die Natriumaufnahme erleichtern, ist aber für die Natriumaufnahme nicht erforderlich, da der Natriumtransport durch die Zellwände über andere Methoden (Natriumpumpe) erfolgen kann.

Warum wird POTS-Patienten geraten, überschüssiges Natrium zu sich zu nehmen?

Eines der ersten Dinge, die Dysautonomie-Patienten lernen – insbesondere Patienten mit posturalem orthostatischem Tachykardiesyndrom oder POTS – ist die Notwendigkeit für die meisten Patienten, die Salzaufnahme drastisch zu erhöhen. Während dies gegen den allgemeinen Rat verstoßen kann, Natrium zu vermeiden, um Bluthochdruck vorzubeugen, wird POTS-Patienten oft empfohlen, fünf bis 10 Gramm Natrium pro Tag zu sich zu nehmen. Es gibt unzählige Gründe, warum POTS-Patienten den Natriumverbrauch erhöhen müssen, und jeder Mensch ist anders. Abgesehen davon haben einige POTS-Patienten anormale Spiegel der Hormone, die das Blutvolumen regulieren, wie Angiotensin und Aldosteron , obwohl der Grund dafür derzeit nicht bekannt ist. Diese Hormone helfen dem Körper, den Natriumspiegel zu regulieren, was wichtig ist, um den Blutdruck zu kontrollieren und das richtige Blutvolumen aufrechtzuerhalten. Tatsächlich ist einer der Hauptgründe, warum POTS-Patienten empfohlen wird, überschüssiges Natrium zu sich zu nehmen, die Erhöhung des Blutvolumens, was hilft, orthostatische Symptome zu reduzieren. POTS-Patienten wird manchmal das Medikament Fludrocortison verschrieben, das den Nieren hilft, mehr Natrium im Körper zu halten, obwohl Salzzusätze diesen Vorteil ebenfalls bieten können.

Warum ist es notwendig, die Kaliumaufnahme zusammen mit der Natriumaufnahme zu erhöhen?

Der Körper verwaltet seinen Elektrolytspiegel durch ein ausgewogenes Verhältnis, und ein wichtiges Verhältnis ist das zwischen Natrium und Kalium. Eine Erhöhung der Natrium- und Wasseraufnahme wird Ihre Symptome lindern, aber eine ausreichende Kaliumaufnahme ist ebenfalls notwendig. Der Körper möchte jederzeit ein angemessenes Gleichgewicht von Natrium und Kalium aufrechterhalten; Wenn der Kaliumspiegel zu niedrig ist, wird der Körper daher kein Natrium mehr über das Verdauungssystem aufnehmen. Daher ist der Verbrauch von zusätzlichem Natrium nutzlos. Kalium ist in pflanzlichen Lebensmitteln reichlich vorhanden, und Sie können genügend Kalium durch eine Ernährung zu sich nehmen, die auf einer vielfältigen Auswahl an Obst und Gemüse basiert. Während einige POTS-Patienten auch Kaliumpräparate einnehmen, ist es wichtig, dass Sie zuerst Ihren Arzt konsultieren. Jede SaltStick Vitassium- Kapsel enthält 250 mg Natrium und 50 mg Kalium, um die Aufnahme auszugleichen. Wenn Sie spezielle individuelle Bedenken hinsichtlich des Elektrolythaushalts haben, wenden Sie sich bitte an Ihren Arzt. Haftungsausschluss: Wenden Sie sich an Ihren Arzt, bevor Sie mit einem Trainingsprogramm beginnen oder wenn Sie Medikamente einnehmen. Personen mit Bluthochdruck oder Personen, die bestimmte Medikamente einnehmen, sollten vor der Einnahme eines Elektrolytzusatzes ebenfalls ihren Arzt konsultieren. Eine Überdosierung von Elektrolyten ist möglich, mit Symptomen wie Erbrechen und Übelkeit, und es sollte darauf geachtet werden, dass keine Elektrolytzusätze überdosiert werden.