TRAO ĐỔI NƯỚC VÀ CÁC CHẤT VÔ CƠ
www.themegallery.com
ThS. Trần Khánh Chi
Bộ môn Hóa sinh- ĐHYHN
LOGO
MỤC TIÊU
1. Trình bày được vai trò và sự phân bố các chất vô cơ
trong cơ thể.
2. Trình bày được sự vận chuyển nước giữa trong và ngoài
thành mạch, giữa trong và ngoài tế bào.
3. Trình bày được sự điều hòa trao đổi muối nước.
4. Hiểu được thế nào là sự rối loạn nước điện giải trong cơ
thể và các thông số đánh giá rối loạn.
NƯỚC
Cấu tạo và đặc tính của nước:
– Nước tự do: phân cực, là dung môi hòa tan các chất phân
cực, môi trường sống không thể thiếu của mọi sinh vật.
– Nước kết hợp: cấu tạo tế bào, có 2 dạng hydrat hóa và bị
cầm
NƯỚC
Hàm lượng nước trong cơ thể:
Tuổi
Tỷ lệ nước %
Thai 2 tháng tuổi
97
Thai 3 tháng tuổi
94
Thai 4 tháng tuổi
92
Thai 5 tháng tuổi
85
Trẻ sơ sinh
66-74
Người trưởng thành
58-67
NƯỚC
Hàm lượng nước trong các cơ quan và dịch sinh
học của cơ thể người trưởng thành:
Cơ quan hoặc
dịch sinh học
Tỷ lệ nước %
Cơ quan hoặc
dịch sinh học
Tỷ lệ nước %
Mô mỡ
25-30
Thận
82
Xương
16-46
Máu
83
Gan
70
Hồng cầu
65
Da
72
Huyết tương
92
Não
70-84
Mật
86
Cơ xương
76
Sữa
89
Cơ tim
79
Nước tiểu
95
Tổ chức liên kết
60-80
Nước bọt
99,4
Phổi
79
Mồ hôi
99,5
NƯỚC
Phân bố của nước trong cơ thể:
Khu vực
Tỷ lệ %
Nước trong tế bào
55%
Nước ngoài tế bào
45%
Nước trong HT, bạch huyết
7,5%
Nước ở dịch gian bào
20%
Nước ở các mô liên kết
7,5%
Nước của tổ chức xương sụn
8%
Nước ở các dịch sinh học khác
2%
NƯỚC
Nhu cầu về nước:
– Phụ thuộc lứa tuổi, điều kiện sống, chế độ làm
việc…
– Người lớn khoảng 35g/kg thân trọng trong 24h,
trẻ em nhu cầu gấp 3-4 lần người lớn, trẻ sơ
sinh cần tới 140g/kg cân nặng
NƯỚC
Thăng bằng xuất nhập nước (Bilan nước):
Nước nhập
Nước xuất
Đường uống
1200ml Nước tiểu
Thức ăn
1000ml Hơi thở
500ml
300ml Phân
100ml
Nội sinh
(nước từ các
chuyển hóa)
Tổng cộng
Mồ hôi
2500ml
Tổng cộng
1400ml
500ml
2500ml
NƯỚC
Vai trò của nước trong cơ thể:
– Tạo hình các tổ chức, cấu tạo cơ thể (nước kết hợp)
– Là môi trường cho các p.ư chuyển hóa xảy ra
– Tham gia phản ứng thủy phân, hydrat hóa, phản ứng hợp
nước
– Hòa tan các chất dinh dưỡng, muối, chất cặn bã,
vận chuyển chất và tạo áp suất thẩm thấu
– Điều hòa thân nhiệt thông qua sự bốc hơi nước qua da, phổi
– Các dịch cơ thể
bảo vệ cơ thể, thuận lợi cho hoạt
động của các cơ quan
CÁC CHẤT VÔ CƠ
Gồm có: Natri(Na+), Kali(K+), Clo(Cl-), Canxi(Ca2+), Sắt,
Lưu huỳnh, Iod, Cacbon, Kẽm, Đồng, Magie, Mangan…
Vai trò của các chất vô cơ trong cơ thể:
– Cấu tạo tế bào, mô
– Tạo áp suất thẩm thấu cho các dịch sinh học
– Tạo hệ thống đệm trong cơ thể: hệ đệm bicacbonat,
phosphat
– Bình ổn protein ở trạng thái keo
– Hoạt hóa hay ức chế hoạt động của một số enzym, cấu tạo
coenzym, cấu tạo hormon, tham gia các quá trình đông máu
hoặc dẫn truyền thần kinh
CÁC CHẤT VÔ CƠ
Nhu cầu về chất vô cơ:
– Phụ thuộc lứa tuổi , trạng thái sinh lý, điều kiện sống và làm
việc…
Hấp thu và bài xuất chất vô cơ:
– Hấp thu qua ruột non
máu
cơ quan theo nhu cầu
sinh lý
– Bài xuất: Nước tiểu, phân, mồ hôi
Hàm lượng và phân bố các chất vô cơ
– Loại số lượng lớn: Na, K, Ca, P, Cl, S, Mg…
– Vi lượng: I, Br, Cu, Al, Mn, Co, Zn…
– Siêu vi lượng: Hg, Au, Cr, Si, Ti…
NATRI (Na+)
– Là cation chính của dịch ngoài tế bào
– [Na+] máu: 136-145 mmol/l
– Vai trò:
Tạo ASTT huyết tương.
Tham gia duy trì TB acid-base bởi sự trao đổi Na+/H+ ở thận
Kích thích thần kinh – cơ
– Cân bằng Na+ được duy trì bằng bài tiết ở thận
– Sự tái hấp Na+ ở ống thận chịu sự kiểm soát của
aldosteron và ANP (atrionatriuretic peptid: peptid
hormon tâm nhĩ)
KALI (K+)
– Là cation chính của dịch trong tế bào
– [K+] máu: 3,5-5 mmol/l
– Vai trò:
Giữ vai trò quan trọng trong chuyển hóa tế bào,
điều hòa nhiều quá trình hoạt động sống của tế bào
Kích thích thần kinh – cơ
– Bài xuất Kali ở thận phụ thuộc vào lượng Na+
được tái hấp thu và aldosteron
Clo (Cl-)
Là anion chính của dịch ngoài tế bào
[Cl-] máu: 99-109 mmol/l
Vai trò:
Duy trì cân bằng thể tích dịch và ASTT
Duy trì cân bằng anion-cation khi trao đổi với HCO3trong quá trình đổi chỗ của Cl- (Chloride shift)
Điều hòa Cl- liên quan thụ động với Na+ ở ống
lượn gần và quai Henle
CANXI (Ca2+)
– Là chất khoáng nhiều nhất trong cơ thể người, 99% trong xương,
1% trong máu và dịch ngoại bào, có rất ít Ca2+ trong bào tương
– Trong máu, Ca2+ tồn tại dưới 3 dạng
Gắn với protein, chủ yếu là Albumin
(40%)
Tạo phức với citrat, phosphat
(15%)
Tự do
(45%)
– Chức năng:
Cấu trúc (xương, răng)
Kích thích thần kinh cơ, làm giải phóng chất dẫn truyền thần kinh, khởi
phát co cơ
Coenzym (VD: cho các yếu tố đông máu)
Chất truyền tin thứ 2 trong tế bào
PHOSPHAT
– Có nhiều trong tế bào sống, giữ vai trò đặc biệt trong
nhiều quá trình hóa sinh
Thành phần acid nucleic (ADN,ARN)
Cấu tạo coenzym
Cấu tạo các hợp chất phosphat hữu cơ (ATP, GTP,
creatinphosphat…)
– [phosphat] trong máu khoảng 12mg% (chủ yếu là hữu
cơ, vô cơ 3-4mg%)
– Trong xương, lượng phosphat chiếm 80% lượng toàn cơ
thể
SỰ TRAO ĐỔI NƯỚC VÀ CÁC CHẤT VÔ CƠ
Ống
tiêu
hóa
TB n. m Huyết
ruột
tương
Thành Dịch
mạch gian
bào
Nước
Chất
vô cơ
Phân
Da
(mồ hôi)
Thận
(nước tiểu)
Phổi
(hơi thở)
Màng Dịch
TB
trong TB
www.themegallery.com
CÁC YẾU TỐ QUYẾT ĐỊNH SỰ VẬN CHUYỂN
VÀ PHÂN BỐ NƯỚC
Áp suất thẩm thấu (ASTT): Do các chất hòa tan trong nước
của các dịch cơ thể tạo ra.
Các chất điện giải: yếu tố quyết định ASTT của dịch ( Dịch
ngoài tế bào: Na+, Cl-, HCO3-. Dịch trong tế bào: K+, PO43-)
Các chất hữu cơ TLPT nhỏ: glucose, acid amin, urê…vận
chuyển qua màng tế bào cũng như thành mạch dễ dàng, do
đó không tác dụng lên sự vận chuyển nước và chỉ có vai trò
trong sự phân bố nước của cơ thể
Các chất hữu cơ TLPT lớn: chủ yếu là protein, tạo áp suất
keo.
Tác dụng: giữ nước và kéo nước về nơi nó chiếm giữ
www.themegallery.com
CÁC YẾU TỐ QUYẾT ĐỊNH SỰ VẬN CHUYỂN
VÀ PHÂN BỐ NƯỚC
Áp lực thủy tĩnh (ALTT): Áp lực dòng máu trên
thành mạch (HA) hoặc áp lực của nước ép vào
màng tế bào
– Tác dụng: đẩy nước khỏi nơi nó chiếm giữ
Các yếu tố khác: thành mạch, màng tế bào, lực
co bóp của tim và lưu lượng máu
www.themegallery.com
CÁC YẾU TỐ QUYẾT ĐỊNH SỰ VẬN CHUYỂN
VÀ PHÂN BỐ NƯỚC
Màng bán thấm
Naa+
Nab+
Cla-
Rb-
Màng
Naa-x+
Nab+x+
Cla-x-
RbClx-
Định luật Donnan 1: (a-x)(a-x) = (b+x)x
a2
X=
b+2a
Định luật Donnan 2: Khi có sự cân bằng, tổng điện tích các ion
dương bằng tổng điện tích các ion âm ở mỗi phía của màng
www.themegallery.com
TRAO ĐỔI NƯỚC VÀ CÁC CHẤT GIỮA HUYẾT TƯƠNG
VÀ DỊCH GIAN BÀO
Mao động mạch Mao mạch
HA = 30
mmHg
ASTT = 25
mmHg
ALTT = 8
mmHg
ASTT = 10
mmHg
HA = 23mmHg
ASTT = 25mmHg
Chênh lệch +7mmHg
Nước và các chất dinh dưỡng đi ra
Mao tĩnh mạch
HA = 15
mmHg
ASTT = 25
mmHg
ALTT = 8
mmHg
ASTT = 10
mmHg
Chênh lệch -8mmHg
Nước và các chất cặn bã đi vào
www.themegallery.com
TRAO ĐỔI NƯỚC VÀ CÁC CHẤT GIỮA TRONG
VÀ NGOÀI TẾ BÀO
– Màng tế bào cho nước qua lại tự do, đi theo các
chất vận chuyển qua màng
– Các chất điện giải qua màng một cách chọn lọc:
Vận chuyển tích cực: VD Bơm Na+_K+_ATPase
Kênh ion
Vận chuyển do sự chênh lệch gradient nồng độ,
điện thế
www.themegallery.com
ĐIỀU HÒA VẬN CHUYỂN NƯỚC
VÀ CÁC CHẤT VÔ CƠ
– Cơ chế thần kinh:
Trung tâm thần kinh ở hạ não điều khiển trao đổi
muối nước thông qua cảm giác khát
Hai trung tâm nhận cảm thể tích và áp suất thẩm
thấu nhận kích thích bởi 2 yếu tố là sự thay đổi thể
tích tuần hoàn và sự tăng áp suất thẩm thấu của
dịch ngoại bào
www.themegallery.com
ĐIỀU HÒA VẬN CHUYỂN NƯỚC
VÀ CÁC CHẤT VÔ CƠ
– Cơ chế thể dịch
ADH: co mạch, tăng huyết áp, tăng tái hấp thu nước ở ống
thận, tăng tính thấm của màng ống thận
Hormon steroid vỏ thượng thận aldosteron tác dụng lên sự
tái hấp thu Na+ ở ống thận
ANP: là peptid hormon tổng hợp ở tâm nhĩ của tim có vai trò
gây tăng bài tiết Na và nước ở cầu thận và giảm tái hấp thu
Na ở ống thận
www.themegallery.com
RỐI LOẠN NƯỚC ĐIỆN GIẢI
– Các rối loạn nước trong cơ thể có thể là thiếu hoặc thừa
nước.
– Các rối loạn điện giải trong cơ thể có thể là tăng hay hạ
các điện giải trong máu
– Các xét nghiệm đánh giá
Huyết áp
Thông số thể tích tuần hoàn
Thể tích nước tiểu
ASTT huyết tương, nước tiểu
Định lượng các chất điện giải trong máu và nước tiểu