Människokroppen innehåller vätska både i sina celler, som kallas intracellulär vätska (ICF), och utanför sina celler, som kallas extracellulär vätska (ECF). De två typerna av ECF är blodplasma och interstitiell vätska, som finns i de mikroskopiska utrymmena mellan celler. Alla kroppsvätskor innehåller elektrolyter, som är atomer som har en positiv eller negativ laddning och är väsentliga för funktionen av nervsystemet och musklerna, inklusive hjärtat, och för att upprätthålla blodtrycket och kroppens syra-basbalans, eller potenzväte ( pH) nivåer. Lungorna, njurarna och hypotalamus spelar stora roller för att reglera nivåerna av vätska och elektrolyter i kroppen, liksom osmos. En obalans mellan kroppens vätska och elektrolyter kan leda till svår sjukdom eller dödsfall.
Det finns fem stora elektrolyter i människokroppen. De är natrium (Na+), som hjälper nervceller att skicka signaler till varandra och hjälper till att upprätthålla elektrolytbalansen; kalium (K+), som hjälper nerver och muskler att fungera och hjälper till att upprätthålla pH i kroppsvätskor; kalcium (CA2+), som spelar en roll vid blodkoagulering och nerv- och muskelfunktion; klorid (Cl-), som fungerar som en balans mot positiva joner; och bikarbonat (HCO3-), som hjälper till att upprätthålla rätt pH i kroppsvätskor. Natrium, kalium och kalcium är katjoner eller positivt laddade joner och klorid och bikarbonat är anjoner eller negativt laddade joner. Joner har en positiv eller negativ laddning, så de kan påverka pH i kroppens vätskor. Kroppen kan bara tolerera mycket liten förändring av pH i dess vätskor och fortfarande fungera korrekt, så balanserade elektrolytnivåer är nödvändiga för att överleva.
Allvarlig uttorkning gör att njurarna slutar utsöndra vätska i ett försök att förhindra ytterligare vätskeförlust. Detta orsakar en obalans i elektrolyterna som leder till metabol acidos, ett tillstånd där pH i kroppens vätskor är för lågt. Acidos orsakar snabb andning, slöhet och förvirring, och det kan leda till chock och död. En extrem förlust av Cl- på grund av långvariga kräkningar leder till metabol alkalos, där pH i kroppens vätskor är för högt. Tecken och symtom på alkalos inkluderar förvirring, muskelryckningar eller spasmer, yrsel, illamående och stickningar i händer eller ansikte och koma.
Njurarna hjälper till att upprätthålla elektrolytbalansen genom att kontrollera hur mycket vätska och elektrolyter som frigörs i urinen, och lungorna tar bort koldioxid från blodet, vilket gör blodet mindre surt. Det är därför någon som har acidos andas snabbt för att korrigera tillståndet och varför hyperventilering kan leda till respiratorisk alkalos. Överdriven användning av lugnande läkemedel kan bromsa andningsprocessen tillräckligt för att orsaka respiratorisk acidos.
Förutom att upprätthålla vätskenivåer och pH, måste kroppen också upprätthålla en hälsosam koncentration av vätska och elektrolyter mellan ICF och ECF. Vatten rör sig över cellmembranen genom en passiv process som kallas osmos, som arbetar för att bibehålla samma koncentration av vätska och elektrolyter, särskilt Na+, inuti och utanför cellmembranet. Om det finns en högre koncentration av Na+ utanför cellen kommer vatten att flytta från ICF till ECF för att balansera koncentrationen. För mycket av denna vattenrörelse gör att cellerna blir uttorkade, blodtrycket stiger och hjärnans hypotalamus utlöser en törstkänsla. Detta kallas osmotisk törst, och det är därför en person känner sig törstig efter att ha ätit salt mat.
När samma person dricker vatten sjunker koncentrationen av Na+ i blodet och vatten rinner tillbaka in i cellerna och återställer balansen mellan vätska och elektrolyter. När en person förlorar kroppsvätska genom svettning, urinering, kräkningar, diarré eller blödning, utlöser en annan typ av celler i hypotalamus törst för att ersätta vätskevolymen. Detta kallas hypovolemisk törst.
Den passiva osmosprocessen och lungornas och njurarnas funktioner samverkar för att upprätthålla rätt nivåer av vätskor och elektrolyter i kroppen. Detta säkerställer att varje elektrolyt kan göra sitt jobb för att hålla hjärtat slå och nervsystemet fungera. För mycket eller för lite av en elektrolyt kan orsaka allvarliga problem. Till exempel leder för lite K+ till acidos, och för mycket K+ kan stoppa hjärtat, vilket är dödsorsaken för många patienter med njursjukdom. Lungorna och njurarna hjälper också till att upprätthålla en balans mellan katjoner och anjoner för att bibehålla rätt pH i kroppsvätskorna så att organen kan fungera.