Hóa sinh nước và điện giải thăng bằng acid base hóa sinh máu

NƯỚC VÀ ĐIỆN GIẢI
TRONG CƠ THỂ NGƯỜI – THĂNG
BẰNG ACID BASE – HÓA SINH MÁU


I. Nước trong cơ thể
II. Điện giải và rối loạn điện giải trong cơ
thể
III. Thăng bằng & rối loạn Toan – Kiềm
IV. Hóa sinh máu


I. Nước trong cơ thể


1. Nước trong cơ
thể:
- Chiếm khoảng 55 – 75% tổng trọng lượng cơ thể. Trong
đó 2/3 trong nội bào, 1/3 trong dịch ngoại bào (dịch
gian bào và dịch trong lòng mạch).
- Nước trong cơ thể tồn tại ở 2 dạng:
* Nước tự do, chiếm 45%.
* Nước kết hợp, chiếm 55%


1. Nước trong cơ
thể:

1.1 Cấu tạo của nước và đặc tính
 Nước tự do:
+ Hòa tan nhiều chất vô-hữu cơ

+ Tham gia vào phản ứng hóa sinh
+ Tỷ khối biến thiên theo thay đổi của nhiệt độ.
2. Điểm đông lạnh ở 0oC, sôi ở 100OC.
3. Nước tự do thay đổi theo chế độ ăn uống.
 Đặc tính:
1. Tính phân cực mạnh

 Nước kết hợp  nước tham gia vào cấu tạo tế bào, có 2 dạng:
+ Nước hydrat hóa: tạo vỏ hydrat quanh tiểu phân protein tạo nên các mixen ( ⁓10%) và hydrat hóa các ion.
+ Nước tham gia vào mạng lưới gel: nằm xen kẽ trong nguyên sinh chất của tế bào, tạo nên trạng thái nữa rắn của
gel và chiếm phần lớn trong tế bào.
 Đặc tính: Không đóng băng ở 0oC mà ở toC thấp hơn 0oC.


1. Nước trong cơ
thể:

Nước tham gia vào mạng lưới của gel

Nước hydrate hóa ion

Nước hydrat hóa protein

Nước tự do


1. Nước trong cơ
thể:
1.2 Hàm lượng nước trong cơ thể:
-

Lượng nước trong cơ thể khác nhau phụ thuộc tuổi, giới, thể trạng và cơ quan trong cơ thể.

Cơ quan

Hàm lượng nước (%) Dịch sinh học Hàm lượng nước (%)

Gan

70

Máu

80-83

Thận

82

Nước tiểu

95

Phổi

80-90

Mồ hôi

99,5

Cơ

75

Sữa

89

Xương khớp

16-46

Nơi nước bọt

99,4

Não

77

Mô mỡ

25 - 30

(Hàm lượng nước trong một số cơ quan và dịch sinh học của cơ thể người trưởng thành)


1. Nước trong cơ
thể:

Nước có ở trong mọi tế bào
- Thông thường lượng nước trong cơ thể như sau:
Tuổi
 Trẻ sơ sinh: khoảng 66-75% trọng lượng cơ thể
 Thai nhi: 80 – 97%
 Người trưởng thành: 55-65%
Giới tính

- Nam: trung bình 63% trọng lượng.
- Nữ: trung bình 52% trọng lượng.
Thể trạng: cơ thể người béo chứa ít nước hơn người
gầy


1. Nước trong cơ
thể:

Nước ngoài tế bào

1.3 Sự phân bố nước trong cơ thể:
Cụ thể:
- Nước trong tế bào (ICF)chiếm 55%
- Nước ngoài tế bào (ECF) chiếm 45%, trong đó:
+ Trong huyết tương và hạch bạch huyết:
7,5%
+ Ở dịch gian bào: 20%
+ Trong các dịch sinh học: 2%
+ Trong xương sụn: 8%
+ Trong mô liên kết: 7,5%

45%
55%

Tỷ lệ phần trăm vị trí phân bố nước


1. Nước trong cơ
Nước là môi trường cho các phản ứng hóa học vì gần 75% khối lượng tế bào là nước.
thể:
Nước có hằng số điện môi lớn (81), giúp phân ly mạnh các chất điện giải => tạo áp xuất thẩm thấu.
Nước tham gia các phản ứng thủy phân, hydrate hóa,…
Nước vận chuyển các chất dinh dưỡng và đào thải các chất cặn bã.
Nước điều hòa thân nhiệt
- Thông qua sự bốc hơi nước ở da (mồ hôi) và ở phổi (hơi thở).
Nước tham gia vào bảo vệ cơ thể: có tác dụng như một lớp đệm bảo vệ các cơ quan không bị tổn
thương.


1. Nước trong cơ
thể:

Phản ứng thủy phân

Phản ứng hydrate hóa


1. Nước trong cơ
Nhập nước:
thể:
Nước ngoại sinh: thức ăn (30%) và nước uống (60%)

Nước nội sinh: tạo ra do quá trình chuyển hóa các chất dinh dưỡng (10%).
Cơ chế gây khát xảy ra khi tổng lượng nước cơ thể giảm 1-2%
Bài xuất nước
60% qua nước tiểu
28% qua hơi thở được gọi là sự mất nước “không cảm nhận được”.
6% qua phân
6% qua mồ hôi.
=> Sự nhập và bài xuất nước được điều hòa bởi ADH và Adosteron.


1. Nước trong cơ
Cân bằng xuất nhập nước (bilan nước)
thể:
Bilan nước là tổng lượng nước nhập vào – tổng lượng nước xuất ra. Có ba trường hợp:

Bilan = 0 : cân bằng nước được duy trì, nhập nước = xuất nước
Bilan > 0: lượng nước nhập nhiều hơn nước xuất (trường hợp bị phù)
Bilan <0 : lượng nước nhập ít hơn nước xuất ( ví dụ tiêu chảy, nôn mửa…)


1. Nước trong cơ
Phân bố nước và chất điện giải
thể:

Nước chiếm khoảng 45 – 75% tổng trọng lượng cơ thể. Nước và chất điện giải được phân phối ở 2
khu vực:
Khu vực ngoại bào: chiếm 2/3 tổng lượng nước cơ thể và nhiều ion K, Mg, protein….
Khu vực nội bào: chứa khoảng 1/3 gồm dịch gian bào, huyết tương, bạch huyết và nhiều ion Na, Cl,..
Sự vận chuyển nước trong cơ thể
Áp lực thẩm thấu: là lực có tác dụng giữ nước và kéo nước vào phần dịch mà nó chiếm giữ.

Yếu tố tạo nên áp xuất thẩm thấu:
Các chất điện giải : Na, Cl, K, …
Các hợp chất hữu cơ phân tử nhỏ: glucose, ure, acid amin
Các hợp chất hữu cơ phân tử lớn: chủ yếu là protein (áp xuất keo)
Áp lực thủy tĩnh: là áp lực của dòng máu ép vào thành mạch hay vào màng tế bào.


1. Nước trong cơ thể :
1.4 Nhu cầu nước của cơ thể:
- Ở người bình thường: khoảng 35g/kg cân nặng/1 ngày.

-

Trẻ sơ sinh: 140g/kg cân nặng.

-

Yếu tố tác động

Độ tuổi
Điều kiện thời tiết- làm việc


1. Nước trong cơ
thể:
5.
Vai trò của nước đối với cơ thể
 Vai trò quan trọng của nước là tham gia cấu tạo cơ thể thông qua nước kết hợp.
 Tham gia các phản ứng hóa sinh trong cơ thể (hydrat hóa, thủy phân, hợp nước...) và là môi
trường của các phản ứng.

 Là dung môi hòa tan các chất dinh dưỡng, vận chuyển các chất dinh dưỡng đến mô và
mang chất thải đến cơ quan bài tiết.
 Tham gia điều hòa thân nhiệt qua thở và mồ hôi.
 Tham gia bảo vệ cơ thể, bảo vệ cơ quan như dịch bao khớp, dịch não tủy,...
 Tạo áp suất của các dịch trong cơ thể cùng với các chất hòa tan trong nước.


1. Nước trong cơ
thể:


II. ĐIỆN GIẢI VÀ RỐI LOẠN ĐIỆN GIẢI


1. Natri

1.1 Đại cương:
- Nồng độ natri huyết khoảng 135-146 mmol/l.
- Người trưởng thành cần mỗi ngày 10 -12 g NaCl, bằng 10%
lượng Na+ có trong dịch gian bào.
- Natri được hấp thu tích cực ở ruột non, tuy nhiên thận là cơ quan
điều hòa hàm lượng natri trong cơ thể, 95% Na được đào thải qua
thận.
- Natri tham gia điều hòa áp xuất thẩm thấu, thăng bằng acid base,
hoạt hóa enzyme amylase , ức chế hoạt động của phosphorylase.
- Sự hấp thu và bài tiết natri liên quan đến sự hấp thu và bài tiết
nước, K+, Cl-. Hormon aldosterol làm tăng sự hấp thu Na.


2. Kali:

2.1 Đại cương:
-Kali là cation chủ yếu trong tế bào. 98% lượng kali của cơ thể ở trong tế bào, còn 2% ở dịch ngoại bào.
-Kali có chức năng sinh lý chính: dùy trì áp xuất thẩm thấu, cân bằng điện giải, điều hòa thăng bằng acid base,
ảnh hưởng đến sự dẫn truyền xung động thần kinh cơ và sợ co cơ tim.
-Kali bài tiết chủ yếu qua thận (80%).
-Nồng độ K+ trong máu là 3,5-5 mmol/l, trong tế bào là 140 mmol/l.
-Sự phân bố Kali ở trong và ngoài tế bào được duy trì nhờ bơm Na+-K+ ATPase.
-Lượng kali đưa vào cơ thể người trong thức ăn nước uống là 80-100 mmol/24h.
-Sự điều hòa cân bằng kali được duy trì bởi thận: lượng Kali bài tiết trong nước tiểu một phần phụ thuộc vào
lượng Natri tái hấp thu và nồng độ Aldosteron trong máu.


3. Clor:
3.1 Đại cương
- Là anion chủ yếu ở ngoài tế bào, nồng độ Cl- máu bình thường từ 97 - 106 mmol/l.
- Sự hấp thu, phân bố và bài xuất của Cl- liên quan chặt chẽ với Na+ . Do đó, chức năng chính của Cl- là
tạo áp lực thẩm thấu giữ nước cho cơ thể. Ngoài ra, Cl- tham gia tạo HCl dịch vị và hoạt hóa enzyme
amylase.
- Lượng Clo trong chế độ ăn hang ngày khoảng 70 - 200 mmol/24h dưới dạng muối Natri hoặc Kali.


4. Magie:
4.1 Đại cương
-Là cation phổ biến thứ hai trong tế bào.
-Khoảng 31% magie của toàn cơ thể ở trong tế bào, 67% ở xương, chỉ khoảng 1-2% có trong huyết tương với
nồng độ 0,75 - 0,96 mmol/l.
-Lượng Magie đưa vào cơ thể mỗi ngày từ 6-20 mmol/24h (trung bình 12 mmol/24h).
-Vai trò của Magie:
+Là chất cộng tác của nhiều enzyme liên quan đến vận chuyển dự trữ và sử dụng năng lượng.
+Hoạt hóa các phản ứng có sự tham gia của ATP.

+Có vai trò trong chuyển hóa Carbohydrat, chất béo, acid nucleic, protein.
-Bài tiết của Magie được cho là do Aldosteron kiểm soát theo cơ chế tương tự Kali.


5. Calci:
5.1 Đại cương:
-Là cation phổ biến nhất trong cơ thể, tổng lượng canxi của cơ thể người khoảng 1kg.
-Bộ xương chứa 99% canxi của cơ thể dưới dạng hợp chất hydroxyapatite, mô mềm và dịch ngoại bào chứa 1%
canxi của cơ thể.
-Canxi toàn phần huyết tương bình thường có nồng độ 2,4-2,6 mmol/l (trong đó 50% gắn protein (chủ yếu là
albumin), 50% dưới dạng ion hóa và có hoạt tính hóa học).
- Phần lớn calci được đào thải qua phân (70 – 90%).
-Có 3 cơ quan chính phân bố luồng canxi trong cơ thể : đường tiêu hóa, xương và thận.
-Nồng độ canxi máu được kiểm soát chính bởi PTH, 1,25-dihydroxy Vitamin D, và calcitonin.


6. Phosphate:
6.1 Đại cương:
-Người trưởng thành có xấp xỉ 19,4 mol phospho tồn tại trong các hợp
chất phosphat vô cơ và hữu cơ; trong đó 85% nằm ở xương và răng,
14% nằm ở mô mềm, khoảng 1% ở dịch ngoại bào.
-Phosphat huyết thanh ở người lớn bình thường là 0,81-1,45 mmol/l, ở
trẻ em bình thường là 1,29-2,26 mmol/l. Nồng độ phosphate huyết thanh
ở trẻ em thường cao gấp 2 lần người lớn và giảm đi trong suốt quá trình
phát triển.
-Lượng phosphat đưa vào cơ thể 1 ngày khoảng 1-1,5 g (32-50 mmol), tại ruột có khoảng 67% phosphat
được hấp thu.


6. Phosphate:

6.2 Vai trò phosphate trong cơ thể:
+ Phosphate vô cơ là thành phần chính của hydroxyapatite của xương, có vai trò nâng đỡ cơ thể
và cung cấp phosphate cho các khoang nội bào và ngoại bào
+ Phosphate hữu cơ liên kết chặt chẽ với axit nucleic, phospholipid, phosphoprotein và trong
những liên kết giàu năng lượng.
+ ATP, creatin phosphate có vai trò sinh lý trong đáp ứng co cơ, chức năng
thần kinh và vận chuyển điện tử.
+ Là thành phần cần thiết của AMPv và NADH nên có vai trò điều hòa
chuyển hóa trung gian cho protein, chất béo, carbohydrat, sao chép gen và sự
phát triển của TB.