Ihmiskeho sisältää nestettä sekä soluissaan, nimeltään solunsisäinen neste (ICF), että solujen ulkopuolella, nimeltään solunulkoinen neste (ECF). Kaksi ECF -tyyppiä ovat veriplasma ja interstitiaalinen neste, joka löytyy solujen välisistä mikroskooppisista tiloista. Kaikki kehon nesteet sisältävät elektrolyyttejä, jotka ovat atomeja, joilla on positiivinen tai negatiivinen varaus ja jotka ovat välttämättömiä hermoston ja lihasten, mukaan lukien sydämen, toiminnalle sekä verenpaineen ja kehon happo-emästasapainon ylläpitämiselle tai potenssivedylle ( pH) tasot. Keuhkoilla, munuaisilla ja hypotalamuksella on tärkeä rooli nesteen ja elektrolyyttien määrän säätelyssä kehossa, samoin kuin osmoosilla. Epätasapaino kehon nesteen ja elektrolyyttien välillä voi johtaa vakavaan sairauteen tai kuolemaan.
Ihmiskehossa on viisi suurta elektrolyyttiä. Ne ovat natriumia (Na+), joka auttaa hermosoluja lähettämään signaaleja toisilleen ja auttaa ylläpitämään elektrolyyttitasapainoa; kalium (K+), joka auttaa hermoja ja lihaksia toimimaan ja auttaa ylläpitämään kehon nesteiden pH: ta; kalsium (CA2+), joka vaikuttaa veren hyytymiseen sekä hermo- ja lihasten toimintaan; kloridi (Cl-), joka toimii tasapainona positiivisia ioneja vastaan; ja bikarbonaatti (HCO3-), joka auttaa ylläpitämään oikean pH: n kehon nesteissä. Natrium, kalium ja kalsium ovat kationeja tai positiivisesti varautuneita ioneja ja kloridi ja bikarbonaatti ovat anioneja tai negatiivisesti varautuneita ioneja. Ioneilla on positiivinen tai negatiivinen varaus, joten ne voivat vaikuttaa kehon nesteiden pH -arvoon. Keho voi sietää vain hyvin vähän nesteiden pH: n muutoksia ja toimii edelleen kunnolla, joten elektrolyyttitasapaino on tasapainossa eloonjäämisen kannalta.
Vakava nestehukka saa munuaiset lopettamaan nesteen erittymisen estääkseen nesteen menetyksen. Tämä aiheuttaa elektrolyyttien epätasapainon, joka johtaa metaboliseen asidoosiin, tilaan, jossa kehon nesteiden pH on liian alhainen. Asidoosi aiheuttaa nopeaa hengitystä, uneliaisuutta ja sekavuutta, ja se voi johtaa sokkiin ja kuolemaan. Äärimmäinen Cl-menetys pitkittyneen oksentelun vuoksi johtaa metaboliseen alkaloosiin, jossa kehon nesteiden pH on liian korkea. Alkaloosin oireita ovat sekavuus, lihasten nykiminen tai kouristukset, pyörrytys, pahoinvointi ja pistely käsissä tai kasvoissa ja kooma.
Munuaiset auttavat ylläpitämään elektrolyyttitasapainoa hallitsemalla, kuinka paljon nestettä ja elektrolyyttejä vapautuu virtsaan, ja keuhkot poistavat verestä hiilidioksidia, mikä tekee verestä vähemmän happaman. Siksi joku, jolla on asidoosi, hengittää nopeasti korjatakseen tilan ja miksi hyperventilaatio voi johtaa hengityselinten alkaloosiin. Liiallinen rauhoittavien lääkkeiden käyttö voi hidastaa hengitysprosessia tarpeeksi aiheuttaakseen hengitysteiden asidoosin.
Nesteen tason ja pH: n ylläpitämisen lisäksi kehon on myös ylläpidettävä terve nesteen ja elektrolyyttien pitoisuus ICF: n ja ECF: n välillä. Vesi liikkuu solukalvojen läpi passiivisen prosessin kautta, jota kutsutaan osmoosiksi, joka toimii ylläpitämään samaa nesteen ja elektrolyyttien, erityisesti Na+: n, pitoisuutta solukalvon sisällä ja ulkopuolella. Jos Na+ -pitoisuus on suurempi solun ulkopuolella, vesi siirtyy ICF: stä ECF: ään tasapainottamaan pitoisuutta. Liian suuri osa tästä veden liikkeestä saa solut kuivumaan, verenpaine nousee ja aivojen hypotalamus laukaisee janoa. Tätä kutsutaan osmoottiseksi janoksi, ja siksi henkilö tuntee janoa suolaisten ruokien syömisen jälkeen.
Kun sama henkilö juo vettä, Na+ -pitoisuus veressä laskee ja vesi virtaa takaisin soluihin palauttaen nesteen ja elektrolyyttien tasapainon. Kun henkilö menettää kehon nestettä hikoilun, virtsaamisen, oksentelun, ripulin tai verenvuodon vuoksi, hypotalamuksen toinen solutyyppi laukaisee janoa tilavuuden korvaamiseksi. Tätä kutsutaan hypovolemiseksi janoksi.
Passiivinen osmoosiprosessi sekä keuhkojen ja munuaisten toiminnot toimivat yhdessä ylläpitääkseen oikeat nesteiden ja elektrolyyttien tasot kehossa. Tämä varmistaa, että jokainen elektrolyytti voi tehdä tehtävänsä pitää sydämenlyönti ja hermoston toiminta. Liian paljon tai liian vähän elektrolyyttiä voi aiheuttaa vakavia ongelmia. Esimerkiksi liian vähän K+: ta johtaa asidoosiin ja liika K+ voi pysäyttää sydämen, mikä on kuolinsyy monille munuaissairauksista kärsiville potilaille. Keuhkot ja munuaiset auttavat myös ylläpitämään kationien ja anionien tasapainon ylläpitääkseen oikean pH -arvon kehon nesteissä, jotta elimet voivat toimia.