Fluid and Electrolyte Balance and Imbalance (ફ્લુઇડ એન્ડ ઇલેક્ટ્રોલાઇટ બેલેન્સ એન્ડ ઇમબેલેન્સ):

a) Water contents of body, electrolyte and Acid – Base balance

b) Homeostasis

c) Review mechanism of regulating fluid and electrolyte movement

d) Fluid and electrolyte Acid-Base imbalance and its management

INTRODUCTION OF FLUID ELECTROLYTE AND ACID BASE BALANCE (ઇન્ટ્રોડક્શન ઓફ ફ્લુઇડ, ઇલેક્ટ્રોલાઇટ એન્ડ એસિડ – બેઇઝ બેલેન્સ):

Definition (ડેફીનેશન):

1) Osmolarity (ઓસ્મોલારિટી):

એક લીટર સોલ્યુશન માં રહેલા નંબર ઓફ સોલ્યુટ( number of solute) ને ઓસ્મોલારિટી કહેવામાં આવે છે.

OR

Osmolarity એટલે સોલ્યુશન (solution) માં રહેલા કુલ દ્રાવ્ય કણોની સંખ્યા (total number of solute particles) જે એક લિટર સોલ્યુશન (one liter of solution) માં વિઘટિત થયેલી હોય છે તેનો માપ છે. એટલે કે, Osmolarity સોલ્યુશન નું કોન્સન્ટ્રેશન (concentration) દર્શાવે છે, જે મુજબ સોલ્યુટ સબસ્ટન્સ (solute substances) પાણી જેવા સોલ્વન્ટ (solvent) માં વિઘટિત થયા પછી પ્રતિ લિટર દ્રાવણમાં કેટલા ઓસ્મોટિકલી એક્ટિવ પાર્ટીકલ્સ (osmotically active particles) પ્રેઝન્ટ છે તે બતાવે છે. Osmolarity નો માપ મિલિઑસ્મોલ પ્રતિ લિટર દ્રાવણ (milliosmoles per liter of solution – mOsm/L) માં કરવામાં આવે છે. તે બોડી ફ્લુઇડ (body fluids) માં દ્રાવ્ય પદાર્થો અને પાણી વચ્ચેનું બેલેન્સ (fluid balance) અને સેલ માં પાણીના મુવમેન્ટ (movement of water across cell membranes) સમજવા માટે ઇમ્પોર્ટન્ટ હોય છે.

2) Osmolality ( ઓસ્મોલાલીટી):

ઓસ્મોલાલિટી (Osmolality) એ ફ્લુઇડ (Fluid) માં પ્રેઝન્ટ રહેલા કુલ સોલ્યુટ પાર્ટીકલ્સ (Solute Particles) ના કોન્સન્ટ્રેશન (Concentration) ને દર્શાવે છે અને તે પ્રતિ કિલોગ્રામ સોલ્વેન્ટ (Solvent) માં દ્રાવિત કણોની સંખ્યા મીલીઓસ્મોલ પ્રતિ કિલોગ્રામ (Milliosmoles per Kilogram – mOsm/kg)માં મેઝર કરવામાં આવે છે. ઓસ્મોલાલિટી બોડીમાં ઓસ્મોટિક પ્રેશર (Osmotic Pressure) મેઇન્ટેઇન કરવામાં , ફ્લુઇડ બેલેન્સ (Fluid Balance) કંટ્રોલ કરવામાં અને ડિફરન્ટ ઓર્ગન ફંક્શન્સ જેમ કે કિડની ફંક્શન (Kidney Function) અને હાઇડ્રેશન સ્ટેટસ (Hydration Status)નું ઇવાલ્યુએશન કરવામાં ઇમ્પોર્ટન્ટ રોલ પ્લે છે. આ પરિમાણ દ્રાવિત તત્વો જેમ કે સોડિયમ (Sodium), ગ્લુકોઝ (Glucose) અને યૂરીયા (Urea) ની અમાઉન્ટના આધારે નક્કી થાય છે અને ક્લિનિકલ પ્રેક્ટિસમાં બ્લડ (Blood) અને યુરીન (Urine) જેવા બાયોલોજીકલ ફ્લુઇડ્સનું એનાલાઇસીસ કરવા માટે ઉપયોગમાં લેવામાં આવે છે.

3) Isotonic ( આઈસોટોનિક):

Isotonic એટલે એવું સોલ્યુશન (solution) જેનું Osmotic Pressure (ઓસ્મોટિક પ્રેશર) અથવા Solute Concentration (સોલ્યુટ કન્સન્ટ્રેશન) બોડીના Intracellular Fluid (ઇન્ટ્રાસેલ્યુલર ફ્લૂઇડ) અથવા Body Fluid (બોડી ફ્લૂઇડ) જેવું જ હોય છે. અન્ય શબ્દોમાં કહીએ તો, Isotonic solution એ એવું સોલ્યુશન છે જેમાં વોટર મોલેક્યુલ્સ (water molecules) સેલ (cell) માં ન તો એન્ટર થય શકે અને ન તો બહાર નીકળે છે કારણ કે સેલ મેમ્બ્રેન ની બંને બાજુએ દ્રાવ્ય કણોનું કોન્સન્ટ્રેશન એ ઇક્વલ (equal solute concentration on both sides of cell membrane) હોય છે. તેથી સેલ નો શેપ (cell shape) અને વોલ્યુમ (volume) સ્ટેબલ રહે છે. ઉદાહરણ તરીકે, 0.9% Sodium Chloride (સોડિયમ ક્લોરાઈડ) સોલ્યુશન એ Isotonic solution ગણાય છે.

OR

જો કોઈ સોલ્યુશનની ઓસ્મોલારીટી એ બોડી ફ્લુઇડની ( 300 mol/liter) ઓષ્મોલારીટી જેટલી જ હોય તો તેને આઇસોટોનિક (isotonic fluid) ફ્લુઇડ કહેવામાં આવે છે.

( isotonic solutions:=osmolarity is equal to 300 mol/liter)

Ex. 0.9 % NaCl, Ringer Lactate (RL),Dextrose 5 percent

4)hypotonic (હાઇપોટોનીક):

Hypotonic (હાઇપોટોનીક) એ એવી કન્ડિશન (condition) અથવા સોલ્યુશન (solution) માટે યુઝ થતો મેડીકલ (medical) ટર્મ છે જેમાં દ્રાવણની અંદરના સોલ્યુટ (solute) નું કોન્સન્ટ્રેશન (concentration) સેલના અંદરના દ્રાવ્યની કમ્પેઇરમા ઓછું હોય છે. પરિણામે, જ્યારે હાઇપોટોનીક દ્રાવણ સેલના કોન્ટેક્ટ માં આવે છે ત્યારે ઓસ્મોસિસ (osmosis) ની પ્રક્રિયા દ્વારા વોટર સેલની અંદર એન્ટર થાય છે, જે કારણે સેલ સ્વેલ થય જાય છે (cell swelling) અને અમુક સમયે ફાટી પણ શકે છે (lysis). હાઇપોટોનીક દ્રાવણોનો ઉપયોગ વિવિધ મેડિકલ સારવારોમાં, ખાસ કરીને હાઇડ્રેશન (hydration) માટે થાય છે, પરંતુ તેનો ઉપયોગ સાવધાની પૂર્વક કરવો જરૂરી હોય છે કારણ કે વધુ પ્રમાણમાં તેનો ઉપયોગ સેલને નુકસાન પહોંચાડી શકે છે.

OR

જો કોઈ ફ્લુઇડની ઓસ્મોલારીટી body fluid કરતા ઓછી હોયતો તેને હાઈપોટોનિક સોલ્યુશન
(hypotonic solutions) કહેવામાં આવેછે.

(hypotonic solutions: osmolarity is less than 300 mol/liter)

હાઇપોટોનીક સોલ્યુશન એ એવું હોય છે કે તે સેલ Swell કરે છે.

0.45% NaCl,0.33%,NaCl,0.2 % NaCl,2.5 %Dextrose

5) hypertonic solutions (હાઈપરટોનિક):

Hypertonic (હાઇપરટોનીક) એ એવા સોલ્યુશન (solution) માટે વપરાતો મેડીકલ (medical) ટર્મ છે જેમાં દ્રાવણની અંદરના સોલ્યુટ (solute) નું કોન્સન્ટ્રેશન (concentration) સેલની અંદરનાં દ્રાવ્યની કમ્પેઇરમા વધુ હોય છે. પરિણામે, જ્યારે હાઇપરટોનીક દ્રાવણ સેલના કોન્ટેક્ટ માં આવે છે ત્યારે ઓસ્મોસિસ (osmosis) ની પ્રક્રિયા દ્વારા વોટર સેલમાંથી બહાર નીકળી જાય છે, જેના કારણે સેલ સ્રીન્કેજ (cell shrinkage) કે ક્રેન્યેટ (crenation) થઇ જાય છે . હાઇપરટોનીક દ્રાવણોનો ઉપયોગ કેટલીક મેડિકલ કન્ડિશનમાં થાય છે જેમ કે ઇન્ટ્રાક્રેનિયલ પ્રેશર (intracranial pressure) ઘટાડવા માટે, પરંતુ તેનો ઉપયોગ નિષ્ણાતની માર્ગદર્શન હેઠળ સાવધાનીપૂર્વક કરવો જરૂરી છે કારણ કે વધુ પ્રમાણમાં તેનો ઉપયોગ સેલને ડીહાઈડ્રેટ (dehydrate) કરી શકે છે.

OR

જો કોઈ ફ્લુઇડની ઓસ્મોલારીટી એ બોડી ફ્લૂઈડ ઓસ્મોલારીટી કરતા વધુ હોય તો તેને હાઇપર ટોનિક સોલ્યુશન( hyper tonic solution ) કહેવામાં આવે છે.

( hypertonic solutions: osmolarity is greater than 300 mol/ liter).

આનો મતલબ કે આ સોલ્યુશન એ સેલ ને shrink ( શંકોચાવે )આવે છે.

3% NaCl,5%NaCl, Manitol (મેનીટોલ)

• Fluid , ઇલેક્ટ્રોલાઇટ અને એસિડ બેઝ બેલેન્સ એ એક ડાયનેમિક પ્રોસેસ છે અને તે લાઈફમાં crucial હોય છે.
• પેશન્ટનું ફ્લુઇડ અને ઇલેક્ટ્રોલાઇટ નું અસેસમેન્ટ કરવું અને તેને મેઇન્ટેન રાખવું એ નર્સિંગની એક મુખ્ય રિસ્પોન્સિલિટી છે.
• જો બોડીમાં ફ્લુઇડ અને ઇલેક્ટ્રોલાઇટ નું બેલેન્સ એ નોર્મલ હશે તો બોડીનું ફંક્શન એ નોર્મલ રહેશે.
• પરંતુ જ્યારે ફ્લુઇડ અને ઇલેક્ટ્રોલાઇટમાં થોડું પણ અલ્ટ્રેશન આવે તો બોડી ની નોર્મલ ફિઝિયોલોજીમાં પણ અલ્ટ્રેશન આવે છે.
• બોડી fuid એ fluid ઇનટેક અને fluid આઉટપુટ નોર્મલ હોય તો બંનેમાં બેલેન્સ રહે છે.
• હેલ્થના પ્રમોશન માટે બોડીમાં ફલુઇડ અને એસિડ- બેઝ બેલેન્સ નું પ્રમાણ જાળવી રાખવું ખૂબ જરૂરી છે.
• બોડીમાં કંટીન્યુઅસ ડાયનેમિક ચેનજીસ થતા હોય છે.

BODY FLUID (બોડી ફ્લુઇડ):

• મેલની બોડીમાં 60% વોટર કન્ટેઇન હોય છે.
• જ્યારે ફીમેલ બોડીમાં 50% વોટર કન્ટેઇન હોય છે.
• તેમાં 75% જેટલું વોટર એ બ્રેઇનમાં,
  70 થી 75% જેટલું વોટર એ મસલ્સમાં ,
  અને 22% બોનમાં આવેલું હોય છે.
• એલ્ડરલી પીપલ( elderly people) માં 50% કરતાં ઓછું વોટર હોય છે અને ઇન્ફન્ટમાં 70 % થી 80% જેટલું વોટર હોય છે.

1) Extracellular fluid ( સેલની બહાર આવેલું ફ્લુઇડ) :

35-40% હોય ( 14 liter) છે.

•interstitial fluid :10.5liter, (બે સેલ ની વચ્ચે આવેલું)

•plasma: 3liter ,(પ્લાઝમા)

transcellular fluid: 0.5liter.  (cerebrospinal fluid. synovial fluid (joint fluid) aqueous humour (ocular fluid)

2) intracellular fluid ( સેલની અંદર આવેલું ફ્લુઇડ) :

60-65% ( 28 liter) હોય છે

બોડીમાં 6 -10 લીટર જેટલું લિંફ ( lymph) આવેલું હોય છે અને 3.5 – 5 liter જેટલું બ્લડ ( blood )આવેલું હોય છે.

Explain the fluid balance( ફલુઇડ બેલેન્સ વર્ણવો) :-

• બોડી નું ફલુઇડ એ કોન્સ્ટન્ટલી લોસ થતું હોય અને હ્યુમન બિંગ જે પણ લિક્વિડ્સ, ફૂડ એ ઇન્ટેક કરતા હોય તેના દ્વારા ફલુઇડ બેલેન્સ એ નોર્મલ થતું હોય છે.
• ફલુઇડ બેલેન્સ એ એવું બેલેન્સ છે કે જેમાં વોટર એ બોડીમાં ઇન્ટેક થાય છે.
  કોઈપણ ડ્રીંક, ફૂડ વગેરે દ્વારા અને વોટર એ બોડી માંથી excrete થાય છે યુરીન અને બીજી વેસ્ટ પ્રોડક્ટ દ્વારા ,આમ થવાથી બોડીમાં ફલુઇડ બેલેન્સ જળવાઈ રહે છે.
• ફ્લુઇડ એ મુખ્યત્વે કિડની, લંગ્સ અને સ્કીન માંથી એક્સક્રીટ થાય છે.
• બોડી હિટ એ Evaporation of water ની પ્રક્રિયા દ્વારા સ્કીન એન્ડ લન્ગ્સ માંથી રીમુવ થાય છે
• યુરિયા અને અધર મેટાબોલિક વેસ્ટ પ્રોડક્ટ એ કિડની દ્વારા એક્સક્રીસન ( remove )થાય છે.
• બોડી ફ્લુઈડ એ ઓક્સિજન અને ન્યુટ્રીયંટ્સ એ સેલ ને સપ્લાય કરવામાં અગત્યનો ભાગ ભજવે છે.
• Bodily fluid મા aqueous humour( એકવસ હ્યુમર := તે આંખની એન્ટિરિયર ચેમ્બરમાં આવેલું છે),
• Vitrous humour ( વિટ્રીસ હ્યુમર : તે આંખની પોસ્ટીરીયર ચેમ્બરમાં આવેલું છે),
• Bile ( બાઇલ),
• blood serum ( બ્લડ સિરમ),
• Breast milk ( બ્રેસ્ટ મિલ્ક),
• Cerebrospinal fluid ( સેરેબ્રો સ્પાઇનલ ફ્લુડ),
• Cerumen ( earwax),
• Endolymph and perilymph,
• Gastric juice ( ગેસ્ટ્રીક જ્યુસ),
• Mucous ( મ્યુકસ),
• Peritoneal fluid ( abdomen ની આજુબાજુમાં આવેલું ફ્લુઇડ),
• Pleural fluid ( lungs ની આજુબાજુમાં આવેલું ફ્લુઇડ),
• Saliva( લાળ),
• Sebum ( skin oil),
• Semen ( વીર્ય),
• Sweat( પરસેવો),
• Tears( આંસુ),
• Vaginal secretion ( વજાઈનલ સિકરિશન),
• Vomit, urin , etc વગેરે બોડીમાં આવેલું હોય છે અને બોડી ના ઇન્ટર્નલ એન્વાયરમેન્ટ નું હોમિયોસ્ટેસિસ ( homeostasis) મેઇન્ટેન રાખે છે.

Body fluid has been divided into Two compartment ( બોડીના ફ્લુઇડને બે ભાગમાં વહેંચવામાં આવ્યું છે ) :

• 1) intracellular fluid ( ICF: સેલની અંદર આવેલું ફ્લુઇડ),
• 2) extracellular fluid ( ECF: સેલની બહાર આવેલું ફ્લુઇડ)

1) intracellular fluid (ઇન્ટ્રાસેલ્યુલર ફ્લુઇડ) :

• ઇન્ટ્રાસેલ્યુલર ફ્લુઇડ એ સેલની અંદર આવેલું હોય છે.
• સેલ મેમ્બરેન અને સેલ્યુલર metabolism એ cellular constituents ( સેલના ઘટકો)ને control મા રાખે છે.
• ઇન્ટ્રાસેલ્યુલર ફ્લુઇડ એ બોડી વોઇટના ટુ બાય થ્રી( 2/3) જેટલું હોય છે.
• ઇન્ટ્રા સેલ્યુલર ફ્લુઇડ માં પોટેશિયમ ,મેગ્નેશિયમ, ફોસ્ફેટ ,ઓર્ગેનિક એનાયન્સ ,અને પ્રોટીન વગેરે આવેલા હોય છે.
• જો બોડીમાં 60% વોટર હોય તો ઇન્ટ્રા સેલ્યુલર ફ્યુઈડ એ બોડી વેઈટ ના 40% જેટલું હોય છે.
• ઇન્ટ્રા સેલ્યુલર fluid એ દરેક સેલનું પોતાનું મિક્ષ્ચર હોય છે પરંતુ એ બધા જ સેલમાં સરખું હોય છે.
• by volume ઇન્ટ્રા સેલ્યુલર ફ્લ્યુઈડ એ બોડી નું લાર્જેસ્ટ બોડી fluid કમ્પાર્ટમેન્ટ હોય છે.

2) Extracellular fluid (એક્સ્ટ્રાસેલ્યુલર ફ્લુઇડ) :

• સેલની બહાર આવેલા ફ્લુઇડને એક્સ્ટ્રાસેલ્યુલર ફ્લુઇડ કહેવામાં આવે છે.
• એક્સ્ટ્રાસેલ્યુલર ફ્લુઇડ એ બોડી વોટર ના 1/ 3 જેટલું હોય છે.
• એક્સ્ટ્રાસેલ્યુલર ફ્લુઇડ એ બોડી વેઇટ ના 20% જેટલું હોય છે.
• એક્સ્ટ્રા સેલ્યુલર ફ્લુઇડમાં સોડિયમ, ક્લોરાઇડ, બાયકાર્બોનેટ, તથા બીજા સબસ્ટન્સ જેવા કે ઓક્સિજન, ગ્લુકોઝ, ફેટી એસિડ, અને એમાઈનો એસિડ વગેરે આવેલા હોય છે.

એક્સ્ટ્રા સેલ્યુલર ફ્યુડ એ પાછા ત્રણ ભાગમાં ડિવાઇડ થાય છે.

• 1) interstitial fluid( ISF),
• 2)Intravascular fluid (plasma),
• 3)transcellular fluid.

1)interstitial fluid (ઇન્ટરસ્ટીશીયલ ફ્લુઇડ) :

• ઇન્ટરસ્ટીશીયલ ફ્લુઇડ એ cell ની આજુબાજુમાં આવેલું હોય છે.
• આ ઇન્ટરસ્ટીશીયલ ફ્લુઇડ( interstitial fluid ) એ એક્સ્ટ્રા સેલ્યુલર ફ્લુઇડ ( extra cellular fluid )ના 3/4 એટલું આવેલું હોય છે.

2)intravascular fluid (plasma)(ઇન્ટ્રાવસ્ક્યુલર ફ્લુઇડ):

• Fluid અને ઇલેક્ટ્રોલાઇટ એ ઇન્ટરસ્ટીયલ તથા ઇન્ટ્રાવસ્ક્યુલર fluid ની વચ્ચે મુવ થાય છે અને તે પ્લાઝમા હોય છે.
• પ્લાઝમા એ બ્લડનું એક્સ્ટ્રા સેલ્યુલર કમ્પોનન્ટ તરીકે સર્ક્યુલેટ થાય છે.
• અને તે એક્સ્ટ્રા સેલ્યુલર ફ્લુઇડના 1/4 પ્રમાણમાં હોય છે.

3)transcellular fluid (ટ્રાન્સસેલ્યુલર ફ્લુઇડ):

• આ fluid નો સેટ છે કે જે નોર્મલ કમ્પાર્ટમેન્ટની બહાર હોય છે.
• અને આ એકથી બે લીટર( 1-2 liter) જેટલું હોય છે.

જેમાં સેરેબ્રોસ્પાઇનલ ફ્લુઇડ ( CSF : CEREBRO SPINAL FLUID) ,ડાયજેસ્ટિવ જ્યુસ( DIAGESTIVE JUICE), MUCOUS નો સમાવેશ થાય છે.

Explain the function of body fluid (બોડી ફ્લુઇડ નાં કાર્યો જણાવો):

1) બ્લડ એ ન્યુટ્રિઅન્સ ને સેલ તરફ પહોંચાડે છે અને સેલના waste પ્રોડક્ટ ને બોડી માંથી રીમુવ કરવાનું કામ કરે છે.

2) બોડી ફ્લૂઈડ એ બ્લડ વોલ્યુમ તથા બ્લડ પ્રેશર નોર્મલ તથા તેમની વચ્ચે મેઇન્ટેનન્સ રાખવાનું કામ કરે છે.

3) બોડી ફ્લૂઈડ એ બોડી નું ટેમ્પરેચર મેન્ટેન રાખે છે.

4) આ બોડી ફ્લુઇડ એ સ્વેટિંગ દ્વારા ફલુઇડનું ઇવાપોરેટ કરી અને બોડીનું હોમિયોસ્ટેસીસ એ મેન્ટેન રાખે છે.

5) બોડી ફ્લૂઈડ એ સેલ માટે એક્વાસ મિડીયમ ( Aqueous medium) તરીકે વર્ક કરે છે.

6) તે ઘણા બધા સોલવન્ટ માટે કેમિકલ રિએક્શન માટેનું કામ કરે છે.

7) તે fluid દ્વારા ફૂડનું ડાયજેશન કરવામાં મદદ કરે છે.

8) fluid એ વેસ્ટ પ્રોડક્ટ ના એક્સક્રિશન માટેનું વકૅ કરે છે.

9) ફ્લૂઈડ એ વાઈટલ ઓર્ગન ના cushion (ગાદી) તરીકે વર્ક કરે છે અને વાઈટલ ઓર્ગનને પ્રોટેક્ટ કરે છે.

10) ફ્લુઇડ એ ફૂડને એનર્જીમાં કન્વર્ટ કરવા માટે મદદ કરે છે.

11) fluid એ બોન્સ ના જોઈન્ટ ની વચ્ચે cushion (એટલે ગાદી )તરીકે વર્તે છે.

12) fluid એ વેસ્ટ પ્રોડક્ટ ના એલિમિનેશન નું કામ કરે છે.

13) ફ્લુઇડ એ intestine ના હેલ્થને ઈમ્પ્રુવ કરે છે અને તેના કારણે constipation દૂર થાય છે.

14) fluid એ કિડનીને flushed કરે છે જેના કારણે metabolism ની waste પ્રોડક્ટ એ બોડી માંથી દૂર થાય છે.

15) fluid એ બોડીના વાઈટલ ફંકશન ને નોર્મલ રાખવા માટેનું કામ કરે છે.