Nerovnomerné rozmiestnenie sodných iónov Na⁺ súvisí s ich funkciami v ľudskom organizme. Prítomnosť sodných iónov Na⁺ v extracelulárnych tekutinách sa spája s udržiavaním osmotického tlaku. Tým je organizmus chránený pred nadbytočnými stratami tekutín, čo je dôležité aj v súvislosti s krvným tlakom. Na každý stratený, alebo zadržaný 1 mmol sodíka sa stráca, alebo udržiava 7,2 cm³ vody. Jeden ión sodíka Na⁺ je hydratovaný desiatimi molekulami vody. Sodík sa zúčastňuje kontroly acidobázickej rovnováhy v organizme. Pozornosť zameriame predovšetkým na hodnoty pH v cievnej sústave. V zdravom ľudskom organizme má krv veľa dôležitých funkcií, ktoré si vyžadujú stálu kontrolu pH. Krv má veľmi slabú alkalickú reakciu, v tepnách má hodnotu pH = 7,4 ± 0,04 (t. j. 7,36 – 7,44), v žilách je krv o málo kyslejšia. V živom organizme hodnota pH krvi nemôže prekročiť interval 7,0 – 7,8, pretože hodnoty pH mimo uvedený interval sú nezlučiteľné so životom. Ľudský organizmus má niekoľko mechanizmov na udržanie acidobázickej rovnováhy, aby hodnota pH krvi neprekročila uvedený interval, mala optimálnu hodnotu pH. Sodík je prítomný v hydrogenuhličitanovom systéme H₂CO₃ : NaHCO₃ v pomere 1 : 20, ktorý predstavuje viac ako polovicu celkovej tlmivej kapacity a v fosfátovom systéme NaH₂PO₄ : Na₂HPO₄ v pomere 1 : 4.

Fosfátový systém

Sodné ióny ovplyvňujú aktivitu mnohých enzýmov (napr. amylázy), majú dôležitú funkciu v transportných procesoch cez membrány. Najvýraznejší vplyv majú pri vstrebávaní glukózy a aminokyselín. Akumulácia glukózy v bunkách je spojená s transportom sodných iónov. Sodné ióny Na⁺ spolu s glukózou pomocou prenášača vo forme komplexu prenikajú do bunky. Prenášačom sú proteíny, viac alebo menej špecifické pre určité substráty. Prenášač glukózy v membráne črevnej sliznice je funkčný iba vtedy, ak je súčasne naviazaný a prenášaný aj sodný ión Na⁺. Glukóza sa do bunky dostáva proti koncentračnému gradientu, sodné ióny v smere koncentračného gradientu (obr. 1).

Obr. 1. Transport glukózy a sodných iónov do bunky.

Tento prípad aktívneho transportu (kotransport) si nevyžaduje bezpodmienečne ATP, pretože prenos glukózy sa uskutočňuje na základe koncentračného gradientu inej látky (sodné ióny). Po rozpade komplexu sú sodné ióny z bunky aktívne odčerpané prostredníctvom Na⁺, K⁺ pumpy.

Sodné ióny prenášajú do bunky aj vodu. Ak by sa sodné ióny z bunky neodčerpávali prostredníctvom sodíkovej pumpy, objem bunky by sa zväčšoval. Časťou sodíkovej pumpy je enzým Na⁺, K⁺ stimulovaná ATP fosfohydroláza (Na⁺, K⁺-ATPáza) umiestnený v membráne prakticky vo všetkých bunkách ľudského organizmu. Sodné a draselné ióny sa naviažu reverzibilne na špecifický nosič a sú prenášané do druhého prostredia. Funkcia tohto enzýmu spočíva v aktívnom transporte sodných iónov z bunky do mimobunkového prostredia a draselných iónov z mimobunkového prostredia do bunky, t. j. proti koncentračnému gradientu (obr. 2.). Energia na pohyb sa získava hydrolýzou intracelulárneho ATP za prítomnosti sodných iónov Na⁺, pri ktorej sa odštepuje jedna molekula kyseliny fosforečnej za vzniku ADP. Otočenie ATPázy trvá stotinu sekundy. Táto činnosť je rozsiahla, pretože sa na ňu spotrebuje až jedna tretina zásob ATP. Transport má stechiometriu zodpovedajúcu prenosu troch sodných iónov von a dvoch draselných iónov dnu pri spotrebe energie odpovedajúcej jednej molekulu ATP:

Pri opačnej činnosti pumpy sa ATP tvorí.

Nerovnomerné rozdelenie Na⁺ a K⁺ iónov je pre niektoré orgány, napr. nervy a svaly, základom ich funkcie, t. j. dráždivosti (prenos nervového vzruchu, svalová kontrakcia). V neurónoch môže byť Na⁺, K⁺-ATPáza inaktivovaná voľnými radikálmi, čo môže spôsobiť stratu vedomia. Ióny prenikajú membránou nervového vlákna mimoriadne rýchlo a preto sa predpokladá, že putujú viac či menej špecifickými kanálmi (K-kanály, Na-kanály). Hustota kanálov závisí od typu membrány. Otváranie a zatváranie kanálov indukuje elektrický signál.

Obr. 2. Sodíková pumpa.

Sodík sa do organizmu dostáva potravou. Kuchynská soľ výrazne zvyšuje vnímanie sladkej chuti, zoslabuje vnímanie horkej, kyslej a kovovej chuti. Podporuje vnímanie vlastnej chuti potraviny v požadovanej intenzite. Takmer 90 % sodných iónov prijatých potravou sa v organizme absorbuje. Pri nerovnomernom prísune sodných iónov do organizmu dochádza k regulácii ich vylučovania. Pri nadbytočnom príjme sodných iónov sa ich vylučovanie obličkami zvyšuje a naopak. Obličkami sa z organizmu vylučuje 95 % Na⁺ iónov, zvyšok inými výlučkami (pot, slzy). jedným dm³ moču sa z organizmu vylúči 3 – 5 g sodných iónov Na⁺, t. j. 7,5 – 12,5 g NaCl. Pot obsahuje 0,5 % NaCl.

Hospodárenie so sodnými iónmi Na⁺ v organizme je riadené hormonálne steroidmi kôry nadobličiek. Obličky novonarodenca majú menšie glomeruly ako dospelý človek. Čiastočne sa vyrovnávajú až po prvom roku života. Novonarodenec nie je preto schopný zbaviť sa nadbytku sodíka. Odporúčaná denná dávka pre deti do 1 roka je 0,6 – 1,9 g NaCl. Pri prekročení dennej dávky vzniká soľná otrava. To je dôvod, prečo neprisoľujeme potravu do jedného roku veku dieťaťa.