MNERALLER VE ELEKTROLT METABOLZMASI I Do Dr Mustafa

MİNERALLER VE ELEKTROLİT METABOLİZMASI I Doç. Dr. Mustafa ALTINIŞIK ADÜTF Biyokimya AD 2006 1

Mineraller • • • Sodyum (Na) Potasyum (K) Klor (Cl) Magnezyum (Mg) Kalsiyum (Ca) Fosfor (P) Bakır (Cu) Demir (Fe) Çinko (Zn) Kobalt (Co) Molibden (Mo) Manganez (Mn) • • • Kadmiyum (Cd) Lityum (Li) Selenyum (Se) Krom (Cr) Nikel (Ni) Vanadyum (V) Arsenik (As) Silisyum (Si) Bor (B) Kükürt (S) İyot (I) Flüor (F) Na+, K+, Ca 2+, Mg 2+, Cl , HCO 3 , HPO 42 önemli 2 elektrolitlerdir.

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. 3

Sodyum (Na) Vücutta özellikle ekstrasellüler sıvıda temel katyon olarak bulunur. Plazma ve hücreler arası sıvı sodyum konsantrasyon farkı Gibbs-Donnan dengesinin bir sonucudur. Hücre içi sıvı ile hücreler arası sıvı arasındaki sodyum konsantrasyon farkı ise Na+-K+ ATPaz ile sağlanan aktif taşınımın bir sonucudur. 4

Sodyumun işlevleri: ozmotik basıncın düzenlenmesinde etkilidir; suyun dağılımında rol oynar asit-baz dengesinin düzenlenmesinde Cl ve HCO 3 ile birlikte rol oynar hücre zarı geçirgenliğini düzenler önemli bileşikler ve hücrelerin yapısında yer alır kas-sinir uyarılmasında rol oynar; kas-sinir uyarı denkleminin pay kısmında yer alır 5

Sodyum alınımının atılımını aştığı durumlarda sodyum birikmesi söz konusudur. Hücre dışı sıvıda sodyumun artışı da hücre dışı sıvı artışına yol açar ve ödem görülür. 6

Kuvvetli diyare veya gastrointestinal sekresyonlar yoluyla artmış drenaj sonucu sodyum azalması olabilmektedir. Ter oluşumunun artması veya anormal miktarda konsantre ter oluşumu (kistik fibrozis) ile ağır yanıklarda olduğu gibi anormal yüzeyel sıvı ve elektrolit kaybı da sodyum azalmasına neden olur. Aldosteron yetmezliği ve diüretiklerle sodyum reabsorpsiyonunun inhibisyonunda da sodyum düzeyi azalmaktadır. 7

Erişkin sağlıklı bir insanda serum sodyum düzeyinin normal değeri 140 7, 3 m. Eq/L Serum sodyum düzeyinin normalden yüksek olması hipernatremi olarak tanımlanır. Serum sodyum düzeyinin normalden düşük olması hiponatremi olarak tanımlanır Hipernatremi ve hiponatremi durumlarda görülebilir. çeşitli klinik 8

Hipernatremi, hücre dışı suyun sodyumdan daha fazla kaybı durumunda ortaya çıkar. Semptomlar dehidratasyonun semptomlarına benzer. Hiponatremi, hücre dışı su artışının sodyum artışından fazla olması veya suya göre büyük bir sodyum eksikliğinin oluşması halinde ortaya çıkar. Akut hiponatremide bulantı, kusma ve koma hali söz konusu olabilmektedir. Kronik hiponatreminin klinik belirtileri susama, kas krampları, bulantı, kusma, karın krampları, güçsüzlük, letarji, delirium ve bilinç kaybı şeklindedir. 9

Potasyum (K) Vücutta özellikle hücre içinde bulunur; intrasellülerin temel katyonudur. 10

Potasyumun işlevleri: sodyumun ekstrasellülerdeki işlevlerini intrasellülerde üstlenir glikolitik yolda görevli pirüvat kinazı aktifleyen bir katyondur doku hücrelerinin fazlalaşmasını sağlayıcı etkisi vardır ekstrasellülerde kas aktivitesi ve özellikle kardiyak aktivite açısından önem taşır kas-sinir uyarılmasında rol oynar; kas-sinir uyarı denkleminin pay kısmında yer alır. diüretik etkisi vardır 11

Potasyum atılımının alınımından fazla olduğu durumlarda potasyum azalması görülür. Potasyum alınımının atılımını aştığı durumlarda potasyum fazlalığı oluşur. Potasyum alınımının artması halinde bir homeostatik mekanizma çalışır ve geçici plazma K+ artışı normale döndürülür. 12

Erişkin sağlıklı bir insanda serum potasyum düzeyinin normal değeri 3, 5 -5, 1 m. Eq/L Serum potasyum düzeyinin normalden yüksek olması hiperpotasemi (hiperkalemi) olarak tanımlanır. Serum potasyum düzeyinin normalden düşük olması hipopotasemi (hipokalemi) olarak tanımlanır. Hiperkalemi ve hipokalemi çeşitli klinik durumlarda görülmektedir. 13

Hiperkaleminin oluşturduğu klinik semptomlar arasında elektrokardiyogram değişiklikleri, kardiyak aritmi, kas zayıflığı bulunmaktadır. En önemli tehlike ise hiperkalemiye bağlı kardiyak aritmi ve kalp durması sonucu ölümdür. Hipokalemide anoreksia, bulantı, kusma, karın ağrıları, kas krampları, elektrokardiyografik değişiklikler, aritmiler, idrarı konsantre etme zorluğu ve bunun sonucunda poliüri, polidipsi, letarji ve hafıza karışıklığı gibi klinik semptomlar görülmektedir. 14

Klor (Cl) temel ekstrasellüler anyondur. Proteinat ve diğer anyonların bulunduğu yerde klorür iyonu azdır. 15

Klorürün işlevleri: plazma ozmotik basıncının düzenlenmesine katkıda bulunur asit-baz dengesinin düzenlenmesinde rol alır su metabolizmasının düzenlenmesine katkıda bulunur amilazı aktifler mide özsuyunda HCl oluşumuna katılır 16

Erişkin sağlıklı bir insanda serum klorür düzeyinin normal değeri 98 -108 m. Eq/L Serum klorür düzeyinin normalden yüksek olması hiperkloremi olarak tanımlanır Serum klorür düzeyinin normalden düşük olması hipokloremi olarak tanımlanır. 17

Hiperkloremi, klor alınımının atılımından fazla olduğu durumlarda ve sodyum fazlalığı ile birlikte görülür. Ancak metabolik asidozda klor fazlalığı, sodyum fazlalığı ile birlikte değildir. Hipokloremi, klor tüketiminin alınımını aştığı durumlarda görülür ve genel olarak sodyum azlığı ile girliktedir. Fakat hipokloremik metabolik alkalozda olduğu gibi sodyum azlığı oluşmadan da klor azalması olabilmektedir. 18

19

Plazmada HCO 3 konsantrasyonu artınca klorür kayması diye tanımlanan olayla klorür iyonu eritrositlerin içine kaçar. Plazmada bikarbonat konsantrasyonu azalınca da klorür iyonu plazmaya geri döner. 20

Magnezyum (Mg) potasyum ile birlikte temel intrasellüler katyonlardandır Çok sayıda enzimin aktivasyonunda görev yapar. Hücre solunumu, glikoliz, kalsiyum ve sodyum gibi diğer katyonların membrandan taşınmasında önemli bir kofaktördür. Hücre içi kalsiyum iyon konsantrasyonunun dinlenme sırasında düşük tutulmasını sağlamaktadır. sinir impulslarının iletilmesinde gerekli olan asetil kolinin sentezinde ve yıkılmasında rol oynar kas-sinir uyarı denkleminin payda kısmında yer alır; sinir sisteminin aşırı duyarlılığını azaltır. 21

insanda serum magnezyum düzeyinin normal değeri 1, 7 -3, 0 mg/d. L Serum magnezyum düzeyinin normalden yüksek olması hipermagnezemi olarak tanımlanır Plazmada %5 mg üzerinde magnezyum bulunması anestezi yapar Serum magnezyum düzeyinin normalden düşük olması hipomagnezemi olarak tanımlanır 22

Magnezyum eksikliği, hipomagnezemi ile belirginleşir, serumda kalsiyumun normal veya azaldığı durumlarda meydana gelebilmektedir. Serumda potasyum düzeyinde azalma magnezyum eksikliğine eşlik eder. Hiperirritabilite, tetani, kas güçsüzlüğü, konvülsiyonlar ve EKG değişiklikleri gibi nöromusküler bozukluklar magnezyum eksikliği belirtileridir. 23

Kalsiyum (Ca) Vücutta iskelet sistemi başta olmak üzere yumuşak dokularda ve hücre dışı sıvılarda bulunur. İskelet sistemi, hücre içi ve hücre dışı sıvılara kalsiyum sağlayan ana depo olarak fonksiyon görmektedir. Plazma kalsiyumunun yaklaşık olarak %50 kadarı serbest halde, %40 kadarı proteine bağlı, %10 kadarı ise bikarbonat, laktat, fosfat ve sitrat gibi diffüze olabilen küçük anyonlarla kompleks oluşturmuştur. Plazmada serbest (iyonize) kalsiyum fizyolojik olarak aktiftir. 24

Kalsiyumun işlevleri: kemiklerin ve dişlerin oluşumunda yapı taşı olarak yer alır kapiller damarların ve membranların geçirgenliğini azaltır normal kasılması için gereklidir kanın pıhtılaşması için gereklidir hormonal etkinliklerin başlatılmasında ikinci haberci olarak rol oynar sinir impulslarının naklinde etkindir. Plazma iyonize kalsiyum konsantrasyonu, kas-sinir uyarı denkleminin payda kısmında yer alır lipaz, ATPaz, süksinat dehidrojenaz gibi bazı enzimlerin aktivatörüdür 25

Erişkin sağlıklı bir insanda serum total kalsiyum düzeyinin normal değeri 8, 5 -11, 5 mg/d. L Kalsiyum homeostazının sağlanmasında ince bağırsak, böbrekler ve iskelet sistemi önemli rol oynamaktadır. Ayrıca gebelikte plasenta, ve fetus, emzirme döneminde meme bezleri de homeostazda önem taşımaktadır. Kalsiyum homeostazı, kalsiyum metabolizması ile ilişkili olan organları etkileyen hormonlarla düzenlenmektedir. 26

27

Serum kalsiyum düzeyinin normalden yüksek olması hiperkalsemi olarak tanımlanır Serum iyonize kalsiyum düzeylerinin yüksek oluşu, gerek istemli ve gerekse istemsiz kaslarda nöromuskuler uyarılabilirliği azaltır; kabızlık ve karın ağrısı, istemli kaslarda hipotoni, büyük olasılıkla merkezi bir etkiye bağlı olarak iştahsızlık, bulantı ve kusmaya neden olabilir. Hiperkalsemi, EKG’de değişikliklere de neden olur; kaba bir gösterge olarak %15 mg üzerinde hiperkalsemi, ani kardiyak arreste neden olabilir 28

Serum kalsiyum düzeyinin normalden düşük olması hipokalsemi olarak tanımlanır Serum iyonize kalsiyum düzeyinin azalması, alkalozda olduğu gibi total serum düzeyi normal olsa bile nöromuskuler aktivite artışına neden olur ve tetaniye yol açar. Uzun süreli hipokalsemi, hafif olması halinde bile katarakta, mental depresyona ve diğer psikiyatrik semptomlara neden olabilir. 29