Su ve elektrolitler, vücut sıvıları

Su ve elektrolitler
Yrd.Doç.Dr. Mustafa ALTINIŞIK
ADÜ Tıp Fakültesi
Biyokimya AD
Suyun molekül yapısı
Su molekülü, dipol karakterdedir;
çevresindeki elektrik yükü dağılımı üniform değildir
Su molekülleri, dipol karakterde oluşları nedeniyle
hem katı halde hem de sıvı halde iken, birbirlerine
hidrojen köprüsü bağlarla bağlanma yeteneğindedirler
Hidrofilik (suyu seven) maddeler suda çözünürler.
Bunlardan iyonik olanlar yüklerine göre suyun pozitif
veya negatif ucuyla etkileşir, polar olanlar su ile hidrojen
bağları yaparlar.
Non-polar bağların çoğunlukta olduğu maddeler
hidrofobik (suyu sevmeyen) maddelerdir, suda
çözünmezler.
Su moleküllerinin ayrışması ile az da olsa
proton ve hidroksil iyonları elde edilir.
Sulu çözeltilerde, saf suda olduğu gibi H+ ile OH’nin
konsantrasyonları eşit olduğunda, çözeltinin nötral pH’
da olduğu ifade edilir
Nötral pH’da H+ ile OH’nin konsantrasyonu
[H+] = [OH-] = 10-7 M
pH, bir çözelti için bir karakteristiktir. Bir
çözeltinin pH’ı, çözeltideki H+ iyonları
konsantrasyonunun eksi logaritmasıdır.
25oC’de nötral bir çözeltinin pH’ı 7’dir.
Asidik ve alkali çözeltiler
Bir çözeltinin pH’ı
7’den küçükse (H+
iyonu konsantrasyonu
daha yüksek), çözelti
asidiktir
Bir çözeltinin pH’ı
7’den büyükse (H+
iyonu konsantrasyonu
daha düşük), çözelti
alkali veya baziktir
Asitler ve bazlar
Asitler, proton donörleri (vericileri) olarak;
bazlar da proton akseptörleri (alıcıları) olarak
tanımlanabilir
Canlı organizmada bulunan asitlerin çoğu zayıf asittir.
Bir proton donörü ve ona uygun proton akseptörü,
bir konjuge asit-baz çifti oluşturur
Zayıf bir asit (proton donörü) ve onun konjuge bazını
(proton akseptörü) içeren sistemler tampon sistemi olarak
bilinirler.
Henderson-Hasselbalch denklemi
Tamponlar, küçük miktarlarda asit (H+) veya baz (OH)
eklendiğinde pH değişikliklerine karşı koyma eğiliminde
olan sulu sistemlerdir.
Vücuttaki önemli tampon sistemleri
• Karbonik asit/Bikarbonat tampon sistemi [H2CO3 /
HCO3 ]: Ekstrasellüler sıvılarda
pH = 6,1 + log {[HCO3]/pCO2 x 0,255}
• Primer fosfat/Sekonder fosfat tampon sistemi
[H2PO4/ HPO42]: İntrasellüler sıvılarda, böbreklerde
• Asit Hemoglobin/Hemoglobinat tampon sistemi [HHb/
Hb]: Eritrositlerde
• Asit Protein/Proteinat tampon sistemi [H.Prot/Prot]:
Hücre içinde
Elektrolitler
•
•
•
•
•
•
•
Na+
K+
Ca2+
Mg2+
Cl
HCO3
HPO42
Elektrolitlerin fonksiyonları
•
•
•
•
•
•
Metabolik olayları etkilerler.
Ozmotik basıncın düzenlenmesinde rol oynarlar.
Suyun vücut sıvı bölüklerine dağılımında etkili olurlar.
Asit-baz dengesinin düzenlenmesinde etkindirler.
Kalp ve kas işlevlerinin düzenlenmesinde rol oynarlar.
Oksidoredüksiyon olaylarının düzenlenmesine
katkıda bulunurlar.
• Katalizde kofaktör görevi üstlenirler.
Vücut sıvı bölükleri
Su, erkeklerde vücut ağırlığının %50-65, kadınlarda ise
%45-55 kadarını oluşturur. Bu oran, yeni doğanlarda
daha yüksek (%75), yaşlılarda ise daha düşüktür (%45).
1) İntrasellüler(hücre içi) sıvı bölüğü:
Toplam su miktarının %66’sı.
2) Ekstrasellüler (hücre dışı) sıvı bölüğü:
Toplam su miktarının %33’ü. Plazma, hücreler
arası (interstisyel)sıvı, transsellüler sıvılar.
Vücut sıvı bölükleri arasında serbestçe hareket edebilen
su moleküllerinin bu bölüklerde tutulmasında bu sıvılarda
çözünmüş iyon ve moleküllerin osmotik basıncı önemli
rol oynamaktadır.
Hücre içi ve hücreler arası sıvının iyon
bileşimleri farklı, ancak osmolariteleri
aynıdır.
Vücut su dengesi
Denge halinde vücuda giren ve atılan su eşittir.
Vücuda sağlanan su
Sıvı içeceklerle
Vücuttan çıkarılan su
1500 mL İdrar ile
1500 mL
Katı yiyeceklerle
800 mL Dışkı ile
100 mL
Endojen su
300 mL Deriden
600 mL
Akciğerlerden
TOPLAM
2600 mL
TOPLAM
400 mL
2600 mL
Su dengesi, vücut sıvılarının miktarını ve osmolaritesini
sabit tutmak üzere düzenlenir.
Hücre dışı sıvıların osmolarite
kontrolü
Hücre dışı sıvıda osmolarite artışı
Hipotalamus aracılığı ile susama
Su alımı artar
Arka hipofizden ADH salgılanması
Böbrekten su atılımı azalır
Hücre dışı sıvıda osmolarite azalışında susama duygusu ve
ADH salgılanması azalır
Su içilmez, atılışı artar.
Hücre dışı sıvıların hacim
kontrolü
Su ve sodyum dengesi ile birlikte
düzenlenmektedir.
Su ve sodyum atılımı alınımını aştığında
Hücre dışı sıvı ve plazma hacmi azalır
Sodyum ve su tutulur
Hücre içi sıvıların hacim ve
osmolarite kontrolü
Hücreler arası sıvı osmolaritesinde azalma
suyun hücre içine doğru hareketine, artış ise
hücrenin içinden dışına su çıkmasına ve hacim
azalmasına neden olmaktadır.
Vücut su dengesi bozuklukları
1) Dehidratasyon
Hiperosmolar dehidratasyon: su kaybı
sodyum kaybından fazla
İzoosmolar dehidratasyon: su ve sodyum
kaybı dengeli
Hipoosmolar dehidratasyon: su kaybı daha az
2) Ödem: Hücre dışı sıvı hacminde artış. Venöz
dolaşımda basınç artışı veya plazma
proteinlerinin onkotik basıncındaki azalma
sonucu...