Szigeti Gyula Péter

Homeosztázis

A szervezet egy nyitott rendszer, 1. rész

1.

Homeosztázis.

Azon folyamatok összessége, amelyek a szervezet belső állandóságát (“internal milieu”) biztosítják. (a testfolyadékok, hőmérséklet, vérnyomás, vércukor...)

2. “Nyitott rendszer”.

A szervezet anyagot és energiát cserél a környezetével.

3. H2

O

Steady-State.

Az egy nap alatt a szervezetbe kerülő folyadék mennyisége azonos kell hogy legyen a szervezetből eltávozó folyadék mennyiségével. Ha nem azonos, akkor a szervezetben található víz felszaporodása, vagy vesztése fordul elő.

Vízfelvétel:a, folyadékfelvétel italok formájábanb, a szilárd táplálék is tartalmaz vizetc, a sejtmetabolikus

folyamatok

CO2

-t

és

H2

O-t termelnekVízvesztés:

a,

vizelettelb, széklettelc, inszenzibilis

H2

O vesztés. Pl. légzésd, izzadás. e, patológiás körülmények:

vérzés, hányás, hasmenés

A szervezet egy nyitott rendszer, 2. rész

4.

Elektrolit Steady-State.

A vízhez hasonlóan az elektrolitok esetében is egyensúly kell, hogy legyen a felvett és a leadott mennyiség között (Na+, K+, Cl-, bikarbonát).

Elektrolit felvétel:a, Na+

és

K+

felvétel a megemésztett táplálékból.

b, Klinikai körülmények között, elektrolit

tartalmazó folyadékinfúzió parenterális

(i.v., i.p.) alkalmazása.

Elektrolit vesztés:a, kiválasztás a vesén keresztülb, veszteség a székletbenc, izzadásd, abnormális

úton: hányás, hasmenés.

5. Szöveti metabolitok6. A különböző anyagok szervezeten belüli megoszlása NEM HOMOGÉN.7. Kompartmentek.

A folyadékösszetétellel

kapcsolatos fogalmak 1. rész

1. Molalitás.

Mennyi mol

oldott anyag van 1 kg oldószerben.

2. Molaritás

(M). Mennyi mol

oldott anyag van 1 l oldószerben. Note,

“M” nem

mol-t jelent, hanem mol/liter-t.

Fiziológiás

koncentrációk

alacsonyak.

millimol

(mM) = 10-3

M,

micromol

(μM) = 10-6

M, nanomol

(nM) = 10-9

M, vagy

picomol

(pM) =

10-12

M.

3. Elektrokémiai

ekvivalencia

(Eq).

A sók, mint pl. a

NaCl és a

CaCl2pozitív (kation) és

negatív (anion)

ionokra disszociál.

Az

“ekvivalens”

azt a gram-ban

kifejezett monovalens

H+

tömeget

jelenti, amivel helyettesíteni tudjuk az adott iont. A monovalens ionok, pl. Na+, K+

és Cl-

esetén 1 ekvivalens azonos az ion grammban

kifejezett tömegével (GMW), míg divalens

ionoknál (Ca, Mg és HPO4

2-)

1

ekvivalens

egyenlő

a GMW

felével.

A fiziológiás koncentrációk igen alacsonyak, gyakran mEq/L = 10-3

Eq/L. Ez a

mértékegység akkor használható igazán, ha arra vagyunk kiváncsiak, hogy mennyi anyag szükséges az elektroneutralitás

létrehozásához.

A folyadékösszetétellel

kapcsolatos fogalmak 2. rész

4. Komplikációk

a plazmakoncentrációk

meghatározásában.

Az ionok, valamint a molekulák nagyon gyakran nem teljesen disszociált, nem teljesen oldott formában fordulnak elő.

a, A legtöbb oldott anyag fehérjékhez kötődik. Pl. a kalcium, kb. 50%-ban

albuminhoz

és citráthoz kötődik a véráramban.

b,

A plazmavolumen

csak

93%-a víz, a maradék

7% fehérje és lipid. Ezáltal a plazmavíz és a teljes plazma ionkoncentrációja különböző, ami azt jelenti, hogy a klinikai laboratóriumok

által

meghatározott ionkoncentációk

alulértékelik a valódi ionkoncentrációkat. Ez általában nem okoz problémát, de figyelembe kell venni bizonyos betegségek esetén, pl. hyperlipidemia

vagy

hyperproteinemia.

A szervezet folyadékterei

CELL WATERCELL WATER36% 25 L

ECFECF24% 17 L

RBC

DENSE CONNECTIVE

4.5% 3 L

BONE3% 2 L

INTERSTITIALFLUID

COMPARTMENT

11.5% 8 L

PLASMA WATER4.5% 3 L

TRANSCELLULAR WATER

1.5% 1 L

A szervezet összvíztere

hozzávetőleg 55-60%-a szervezet össztömegének

férfiakban és kb.

50 to 55%-a hölgyekben

(ok a

nagyobb zsírmennyiség). Mindkét nem esetén nagyfokú variabilitás mutatható ki a víztartalomban (fejlődés különböző szakaszain).

Egy

70 Kg-os

férfi esetében a szervezett összvíztere

hozzávetőleg

42 L.

Intracelluláris

és

extracelluláris folyadék 1.

rész

1. Intracelluláris folyadék.

hozzávetőleg a testsúly 36%-a kb.

25 l

(70 Kg

ffi)

2. Extracelluláris

folyadék.

hozzávetőleg a testsúly 24%-a kb.

17

l

(70 Kg

ffi)

plazma

(vér

minusz alakos elemek)hozzávetőleg a testsúly 4,5%-a

kb.

3

l

(70 Kg

ffi)intersticiális folyadék (a szöveteket felépítő sejtek közötti tér)

hozzávetőleg a testsúly 11,5%-a kb.

8

l

(70 Kg

ffi)

minor kompartmentek (csont és a kötőszövetek, transzcelluláris folyadék, mint pl. a gyomor-, bél-

és egyéb szekretoros

nedvek, intraoculáris

folyadék, cerebrospinális

folyadék, izzadság,

szinoviális

folyadék)

hozzávetőleg a testsúly 9%-a kb.

6

l

(70 Kg

ffi)

A kompartmenteket

elválasztó határfelületek tulajdonságai

i.c. e.c. sejtmembrán

Vér szövetek erek, endothelium

Máj, csontvelő

fenesztrált

endothelium

Agy, here

tight

junction

Intracelluláris

és

extracelluláris folyadék, 2.

rész

3. vér =

alakos elemek +

plazmaHematokrit

(Hct).

Az alakos elemek aránya a vérben.

Plazma volumen

= vérvolumen

x (1-Hct).

4. Plazmavíza felszívódott tápláléknak a szervezetbe való belépési pontja

a megtermelt káros anyagcseretermékeknek a szervetből történő eltávozási pontja

5. Ionösszetétel

az extracelluláris

és az intracelluláris folyadék teljesen kölönböző, de a teljes osmotikus

koncentráció hasonló a két folyadéktérbena, A fő extracelluláris

kation

a Na+, az anionok

pedig a klorid

és a

bikarbonát.b, A fő

intracelluláris

kation

a K+, az anionok

pedig a foszfátok

[mind az

anorganikus

(HPO42-, H2

PO4-) mind az

organikus

(ATP, etc.)] és a proteinek.

Az extracelluláris folyadéktér (vérplazma) összetétele

KationokNa+

136-146 mmol/l

K+

3,8-5,2 mmol/l

Ca2+ (össz)

2,5 mmol/l

Ca2+

(ionizált)

1,15-1,25 mmol/l

Mg2+

0,8-1,2 mmol/l

AnionokCl-

96-106 mmol/l

HCO3-

24-28 mmol/l

H2

PO4-

+ HPO4

2-

1-1,4 mmol/l

Szerves összetevőkGlükóz

4-5,5 mmol/l

Urea

2,5-6,3 mmol/l

Fehérjék 60-80 g/l

ebből albumin

30-40 g/l

Bilirubin <20 μmol/l

Kationok

vvt

vázizomNa+

19 mmol/l

12 mmol/l

K+

136 mmol/l

150 mmol/l

Ca2+

0,001 mmol/l

0,0001 mmol/l

Mg2+

4 mmol/l

22 mmol/l

Intracelluláris ionkoncentrációk

Anionok

vvt

vázizomCl-

78 mmol/l

4 mmol/l

HCO3-

18 mmol/l

12 mmol/l

H2

PO4-

+ HPO4

2-

2 mmol/l

24 mmol/l

Valódi oldat és kolloid oldat jellemzői

Valódi oldat: az oldott anyag mérete <1 nm

pl.: fiziológás

sóoldat

Kolloid oldat: az oldott anyag mérete 1-500 nm

pl.: fehérjék oldatai

Intracelluláris

és

extracelluláris folyadék, 3.

rész

6. Patológiás folyadékfelszabadulás

az E.C. térben: transzudátum

és

exszudátum

magas vérnyomás

gyulladás pangás

-

tiszta

(vízszerű) folyadék -

zavaros

-

nincs

fehérje

-

van protein (-

Rivalto

reakció)

(+

Rivalto

reakció)

-

alacsony

fajsúly

-

magas

fajsúly

Ozmózis

1. Ozmotikus

erők.2. Ozmotikus

koncentrációk.

Note, 1,0 M NaCl, ha teljesen disszociál

a molekula, akkor egy 2,0 osmolos oldatot hoz létre, de

1 mol CaCl2

, ha teljesen disszociál

akkor egy

3,0 osmol-os

oldatot képez. (nem mindig teljes a disszociáció) (1 mOSM

= 10-3

osmol/L).

Gl Gl Gl Gl

Gl Gl Gl Gl

Initial

Final

10 L 10 L

15 L 5 L

A DONNAN EQUILIBRIUM

33 K+

33 Cl-67 K+

50 Pr -17 Cl-Step 2

66 Osmoles 134 Osmoles

50 K+ 50 K+

50 Cl- 50 Pr -Initial

100 Osmoles 100 Osmoles

Final

33 ml 67 ml

33 K+

33 Cl-67 K+

50 Pr -17 Cl-

Total Volume100 ml

IonsMove

H2Omoves

A szervezet folyadéktereinek vizsgálata1. A meghatározás alapja a folyadékhígításos módszer, aminek az alapja

Koncentráció= Injektált anyagmennyiség/Megoszlási tér

2. A szervezetbe bejuttatott anyagok esetén figyelembe kell venni, hogy bizonyos anyagmennyiségek altávoznak

(kiválasztódnak) a szervezetből.

Vd

=(Injektált anyagmennyiség

-

Kiválasztott anyagmennyiség)/egyensúlyi konc.

3. A különböző folyadékterek meghatározásához olyan anyagra van szükségünk, amelyek csak az adott térben oszlanak meg.

•

Teljes

víztér

(TBW).

D2

O, THO

és

antipirin•

Extracelluláris

víztér

(ECFV).

inulin, szukróz, mannitol

és szulfát

•

Plazmavolumen

(PV).

Radióaktívan

jelölt albumin vagy Evans kék (albuminhoz kötődik)

•

Intracellularáris

víztér

(ICFV).

ICF=TBW-ECFV•

Intersticiális

víztér

(ISFV).

ISFV=ECFV-PV

Klinikumban

használatos megfontolások, 1.

rész

[Na+]p

közvetlenül kapcsolódik az

E.C.

ozmolaritáshoz

és könnyen mérhető

1.Hipernatrémia

(magas plazma

Na koncentráció) -> csökkent E.C. és I.C. víztér (sejtzsugorodás). (Note

hypoproteinemia

és

hypolipidemia)2.Hiponatrémia

(alacsony plazma

Na koncentráció)

-> emelkedett E.C. és I.C. víztér (sejtduzzadás). (Note

hyperproteinemia

és

hyperlipidemia).

3.Hyperglycemia

esetén a magas vércukorszint növeli az osmolaritást

és

hiponatremiát idéz elő,

sejtzsugorodással. Ebben az esetben elsősorban a sejtzsugorodást kell korrigálni és nem a hiponatrémiát.

hyponatraemia

hypernatraemia

H2

O

H2

O

sejtduzzadás

sejtzsugorodás

Na+

Ozmotikus

erők

Klinikumban

használatos megfontolások, 2.

rész

1.

Megnövekedett

extracelluláris

osmolaritás

(pl. hipernatrémia), sejtzsugorodást okoz. Ha a vízfelvétel nem akadályozott, akkor a hipernatrémia

kialakulása

megelőzhető lehet.

Azonban a hipernatrémia

nagyon gyakran kialakul kómában

lévő betegeknél, illetve újszülötteknél, ahol a vízfelvétel

akadályozott. Valamint1.

Fokozott inszenzibilis

vízvesztés.

2.

Megnövekedett

verejtékezés. Normális

körülmények között a verejték kevés nátriumot tartalmaz.

3.

Centrális, vagy nephrogén diabetes insipidus. Csökkent

ADH szekréció

vagy ADH

érzéketlenség.

2.

Csökkent

extracelluláris

ozmolaritás

(pl. hiponatrémia)

azonban a sejtek duzzadását okozza.

1.

Fokozott vízivás.2.

Syndrome of Inappropriate ADH Secretion (SIADH). Túlságosan

sok

ADH víz visszatartáshoz vezet, ezáltal

hiponatrémia, és

koncentrált vizelet jön létre.

Klinikumban

használatos megfontolások, 3.

rész

1.

Megnövekedett

ECF volumen.

Megnövekedett

centrális vénás nyomás,

ödema. Ha az

ozmolaritás

normális, akkor az intracelluláris

volumen valószínüleg

normális.2.

Csökkent

ECF volumen.

A hipovolémia

legnagyobb veszélye az, hogy

nagymértékben csökken a szöveti perfúzió. A klinikai

kép: száraz nyálkahártyák, a vizelettermelés csökkenése, lassú kapilláris telődés.

3.

Az extracelluláris folyadékvolumen

isotóniás

csökkenése,

aminek gyakorlatilag nincs direkt hatása a sejtvolumenre.

Note, az elveszített

folyadék azonos ozmolaritású

az E.C. folyadékkal. A folyadékvesztés szomjúságot okoz és fokozza az

ADH szekréciót. Ennek

következtében fokozódik a vízfelvétel és a vízvisszatartás és másodlagos hiponatrémiát

hoz létre.

1.

hányás2.

hasmenés

3.

vérzés4.

égés

A klinikumban

volumenpótlásra használt oldatok

1.

A plazma ozmolaritásához

viszonyítva1.

Izotóniás

oldatok.

Az ozmotikus

koncentráció

azonos a

plazmájéval. Alkalmazása

nem befolyásolja az intracelluláris volument.

2.

Hipertóniás

oldatok.

Az ozmótikus

koncentráció

magasabb a plazmájénál. Alkalmazása

csökkenti az intracelluláris

volument.

3.

Hipotóniás

oldatok.

Az ozmótikus

koncentráció

alacsonyabb a plazmájénál. Alkalmazása

növeli az intracelluláris

volument.

2.

A leggyakrabban alkalmazott oldatok1.

Dextróz

oldat.

A glükóz

gyorsan

CO2

+ H2

O –re metabolizálódik. Mind az ECF-t, mind az ICF-t

növeli.

2.

Salina.

Különböző

koncentrációk: hipotóniás

(pl. 0,2%), izotóniás (0,9%), és hipertóniás

(pl. 5%).

3.

Dextróz

Salina.

Különböző

koncentrációk. Akkor használjuk, amikor kombinált volumenpótlás

és kalória bevitel szükséges.

4.

Plazma-expanderek.

pl, dextrán, ami egy hosszú láncú polysacharid. Megnöveli az ECF-t az ICF rovására.