Corpul uman conține lichid atât în interiorul celulelor sale, numit fluid intracelular (ICF), cât și în afara celulelor sale, numit fluid extracelular (ECF). Cele două tipuri de ECF sunt plasma sanguină și lichidul interstițial, care se găsește în spațiile microscopice dintre celule. Toate fluidele corporale conțin electroliți, care sunt atomi care au o sarcină pozitivă sau negativă și sunt esențiali pentru funcționarea sistemului nervos și a mușchilor, inclusiv a inimii, și pentru menținerea tensiunii arteriale și a echilibrului acido-bazic al organismului, sau potenz hidrogen ( pH). Plămânii, rinichii și hipotalamusul joacă un rol major în reglarea nivelului de lichid și electroliți din organism, la fel ca și osmoza. Un dezechilibru între lichidul corpului și electroliți poate duce la boli grave sau la moarte.
Există cinci electroliți majori în corpul uman. Sunt sodiu (Na+), care ajută celulele nervoase să își trimită semnale între ele și ajută la menținerea echilibrului electrolitic; potasiu (K+), care ajută la funcționarea nervilor și a mușchilor și ajută la menținerea pH-ului fluidelor corporale; calciu (CA2+), care joacă un rol în coagularea sângelui și în funcția nervoasă și musculară; clorura (Cl-), care servește ca echilibru împotriva ionilor pozitivi; și bicarbonatul (HCO3-), care ajută la menținerea pH-ului adecvat în fluidele corporale. Sodiul, potasiul și calciul sunt cationi sau ioni încărcați pozitiv, iar clorura și bicarbonatul sunt anioni sau ioni încărcați negativ. Ionii au o sarcină pozitivă sau negativă, astfel încât pot afecta pH-ul fluidelor din organism. Organismul poate tolera doar o modificare foarte mică a pH-ului fluidelor sale și încă funcționează corect, astfel încât nivelurile echilibrate ale electroliților sunt necesare pentru supraviețuire.
Deshidratarea severă determină rinichii să nu mai excrete lichid în efortul de a preveni pierderea suplimentară de lichid. Acest lucru determină un dezechilibru al electroliților care duce la acidoză metabolică, o afecțiune în care pH-ul fluidelor din organism este prea scăzut. Acidoza provoacă respirație rapidă, letargie și confuzie și poate duce la șoc și moarte. O pierdere extremă de Cl- din cauza vărsăturilor prelungite duce la alcaloză metabolică, în care pH-ul fluidelor din organism este prea mare. Semnele și simptomele alcalozei includ confuzie, zvâcniri sau spasme musculare, senzație de amețeală, greață și furnicături în mâini sau față și comă.
Rinichii ajută la menținerea echilibrului electrolitic controlând cât de mult lichid și electroliți sunt eliberați în urină, iar plămânii elimină dioxidul de carbon din sânge, ceea ce face sângele mai puțin acid. Acesta este motivul pentru care cineva care are acidoză respiră rapid pentru a corecta starea și de ce hiperventilația poate duce la alcaloză respiratorie. Utilizarea excesivă a medicamentelor sedative poate încetini suficient procesul de respirație pentru a provoca acidoză respiratorie.
Pe lângă menținerea nivelurilor fluidelor și a pH-ului, organismul trebuie să mențină și o concentrație sănătoasă de lichid și electroliți între ICF și ECF. Apa trece prin membranele celulare printr-un proces pasiv numit osmoză, care menține aceeași concentrație de fluid și electroliți, în special Na+, în interiorul și în afara membranei celulare. Dacă există o concentrație mai mare de Na+ în afara celulei, apa se va muta de la ICF la ECF pentru a echilibra concentrația. Prea multă mișcare a apei determină deshidratarea celulelor, creșterea tensiunii arteriale, iar hipotalamusul creierului declanșează o senzație de sete. Aceasta se numește sete osmotică și acesta este motivul pentru care unei persoane îi este sete după ce a mâncat alimente sărate.
Când aceeași persoană bea apă, concentrația de Na+ din sânge scade și apa curge înapoi în celule, restabilind echilibrul fluidului și electroliților. Pe măsură ce o persoană pierde lichide corporale prin transpirație, urinat, vărsături, diaree sau sângerare, un alt tip de celulă din hipotalamus declanșează setea pentru a înlocui volumul de lichid. Aceasta se numește sete hipovolemică.
Procesul pasiv de osmoză și funcțiile plămânilor și ale rinichilor lucrează împreună pentru a menține nivelurile corecte de fluide și electroliți în organism. Acest lucru asigură că fiecare electrolit își poate face treaba de a menține bataile inimii și funcționarea sistemului nervos. Prea mult sau prea puțin electrolit poate cauza probleme grave. De exemplu, prea puțin K+ duce la acidoză, iar prea mult K+ poate opri inima, care este cauza morții pentru mulți pacienți cu boli de rinichi. Plămânii și rinichii ajută, de asemenea, la menținerea unui echilibru de cationi și anioni pentru a menține pH-ul adecvat în fluidele corpului, astfel încât organele să poată funcționa.