Upload
kanita-muhic
View
392
Download
3
Embed Size (px)
DESCRIPTION
klinicka biohemija
Citation preview
Voda+elektroliti
Prof.dr Adlija Čaušević
Voda
• Predstavlja 99% tekućine izvan ćelija(ekstracelulrna tekućina)
• Osnovni je sastojak citozola (intracelularna tekućina)
• Sve operacije na nivou ćelija se odvijaju uz učešće vode:– Voda je difuzioni medij za gasove, nutriente, i
štetne produkte
PLAYPLAY
Kompartmani tekućine
• ECF and ICF se nazivaju kompartmani tečnosti:– Zato što se ponašaju kao distinktni entiteti– Se separiraju putem ćelijskih membrana i
aktivnim transportom
Sastav ljudskog organizma
Figure 27–1a
Sastav ljudskog organizma
Figure 27–1b
Osnovni dijelovi ECF
• Intersticijalna tekućina perifernih tkiva• Plazma
Minorni dijelovi ECF
• Limfa, perilimfa, endolimfa• Cerebrospinalna tekućina (CSF)• Sinovijalna tekućina• Serozne tekućine (pleuralna, perikardijalna, i
peritonealna)• Vodeni tumor
ICF: Sadržaj vode
• Varira između masnog tkiva i mišića
Gubici i nastanak tekućine
Figure 27–3
Bilans vode
Table 27–1
Metaboličko stvaranje vode
• Odvija se na nivou ćelija• Posljedica je oksidativne fosforilacije u
mitohondrijama
Gubici vode (1 od 2)
• 2500 ml vode se gubi svakodnevno• urin• feces
– perspiracija
• Temperatura može povećati gubitak tekućine
Gubici vode (2 od 2)
• Sensibilna perspiracija (znoj):– Varira sa aktivnošću– Može uzrokovati značajne gubitke tekućine (4
l/hr)
Održavanje normalnog bilansa vode
• Uključuje regulaciju sadržaja i distribucije vode u ECF-u i ICF-u.
Bilans tečnosti, elektrolita,
• U organizmu se mora održavati normalan volumen i sastav:– Ekstracelularne tekućine (ECF) – Intracelularne tekućine (ICF)– Bilans vode je odnos između unesene
(produkovane) i izlučene vode
Bilans tekućine (1 od 3)
• Voda slobodno cirkuliše u ECF kompartmanu• Na kapilarnim završecima, hidrostatski pritisak
tjera vodu:– Iz plazme– U intersticij
Bilans tekućine (2 od 3)
• Voda se reapsorbuje:– Duž distalnih dijelova kapilarnih završetaka kada
ulazi u sistem limfnih sudova
Bilans tekućine (3 od 3)
• ECF i ICF se normalno nalaze u osmotskom ekvilibriju:– Nema velike cirkulacije između kompartmana
Razmjena vode
• Razmjena vode između ICF-a i ECF-a odvija se na nivou ćelijskih membrana:– osmoza– difuzija– Transport uz pomoć nosača
Razmjena između dijelova ECF
• Javlja se na nivou kapilara• Iz intersticija u plazmu:
– Preko limfatičkih sudova koji se prazne u venski sistem
Osmotska koncentracija ICF i ECF
• Je identična• Osmozom se eliminiraju minorne razlike u
koncentraciji:– Zbog toga što ćelijske mebrane su permeabilne na
vodu
Funkcije membrane
• Ćelijske membrane su selektivno permeabilne
• Joni ulaze ili izlaze putem specifičnih membranskih kanala
• Mehanizmi nosači prenose specifične jone u ili izvan ćelija
Kako se tekućina kreće u ECF? između
ECF i ICF? Između ECF i okoline?
Razmjena plazma- intersticij(1 od 3)
• hidrostatski pritisak:– Tjera vodu iz plazme– U intersticij
• koloidno osmotski pritisak:– Izvlači vodu iz intersticijske tekućine – U plazmu
Plasma-Intersticij razmjena tekućine (2 of 3)
• ECF volumen tekućine redistribuiran:– Iz limfatičkog sistema– U venski sistem (plazma)
Plazma-Intersticij razmjena tekućine(3 od 3)
• Interakcije između suprotnih snaga:– Kontinuirana filtracija tekućine
• ECF volumen:– je 80% u intersticijskoj tekućini i minornim
kompartmanima– 20% u plazmi
Pomjeranje tekućine (4 od 4)
• ICF volumen je puno veći od ECF volumena:– ICF djeluje kao rezerva vode – Prevenira velike osmotske promjene u ECF
Pomjeranja tekućine (1 od 4)
• Brza pomjereanja između ECF i ICF: – Kao odgovor na osmotski gradijent
ECF: Sadržaj rastvorenih substanci
• Tipovi i količine variraju regionalno:– elektroliti– proteini– nutrienti– Otpadni produkti
Kationi i anioni u tjelesnim tekućinama
Figure 27–2 (1 of 2)
Katijoni i anijoni u tjelesnim tekućinama
Figure 27–2 (2 of 2)
Kationi i anioni
• U ECF:– natrijum, hlorid, i bikarbonat
• U ICF:– Kalijum,magnesium, i fosfat joni– Negativno nabijeni proteini
HOMEOSTAZA VODE
Održavanje normalne koncentracije proteina i elektrolita kontrolira distriuciju vode u kompartmanima•Voda slobodno difunduje preko ćelijskih membrana•Joni i proteini ne mogu slobodno difundovati preko membrane
Osmotski pritisak
• Koncentracija proteina ijona na jednoj strani membrane ili pak na drugoj će utjecati na tok vode preko membrane
• Natrijum sa sličnim anionima doprinosi 90 % osmotskoj aktivnosti plazme(osnovni osmoregulator)
Gibbs-Donnan membranska ravnoteža.
• Proteini su velike molekule,osmotski su aktivne molekule, ali su također i negativno nabijene molekule(anioni).
• Proteini utječu na distribuciju drugih jona tako da se ostvari elektrohemijska ravnoteža.
Donnan zakon• Produkt difuzibilnih jona je isti na dvije
strane membrane.
33 K+
33 Cl-
67 K+
50 Pr -
17 Cl-Faza 2
66 Osmola 134 Osmola
50 K+ 50 K+
50 Cl- 50 Pr -Početna
100 Osmola 100 Osmola
Finalna
33 ml 67 ml
33 K+
33 Cl-
67 K+
50 Pr -
17 Cl-
Ukupni volumen100 ml
Joni sekreću
H2OSe kreće
Gibbs Donnan ravnotežaRavnoteža je okarakterizirana nejednakom distribucijom difuzibilnih jona između dva rastvora separirana sa membranom koja je impermeabilna za najmanje jedan od prisutnih jona.
Na+
Pr-
Na+
Cl-
A B
1) Cl- se kreće prema strani A putem koncentracijskog gradijenta.2) Strana A postaje negativna i privlači Na+ električnim gradijentom→ Nejednaka distribucija difuzibilnih jona
1
2 [Na+]
Pr-
[Na+]
[Cl-]
A B
>
[Cl-] <
Na+ Na+
Cl-
A B
1
[Na+] [Na+]
[Cl-]
A B
=
[Cl-] =
1
2
4 Principi regulacije tekućina i regulacija koncentracije elektrolita
1. Svi homeostatski mehanizmi koji monitoriraju i utječu na na sastav tjelesne tekućine odgovaraju na promjene u ECF-u, ne u ICF-u.
4 Principi Regulacije
2. Nema receptora koji vrše monitoring bilansa tekućine i elektrolita
4 Principi regulacije tekućine i elektrolita
3. Na razini ćelija,molekule vode se ne mogu kretati aktivnim transportom
4 Principi regulacije tekućine i elektrolita
4. Sadržaj vode i elktrolita će porasti ako ulaz premaši gubitak i past će u obratnom slučaju.
REGULACIJA Tj.TEKUĆINA
• Unos• Izlučivanje• Hormonalni utjecaj• Limfatički utjecaj –uklanja višak vode iz tkiva i
vraća u krvotok• Neurološki utjecaj• Uticaj bubrega
3 Primarna hormona• Djeluju na bilans vode i elektrolita:
1. Antidiuretski hormon 2. Aldosteron 3. Natriuretski peptidi
Antidiuretski Hormon (ADH)
• Stimulira konzerviranje vode na nivou bubrega:– Reducira gubitke vode putem bubrega– Koncentrira urin
• Stimulira centar za žeđ:– Promocija unosa tekućine
ADH
• Osmoreceptori u hipotalamusu:– Vrše monitoring osmotske koncentracije ECF-a
• Promjena osmotske koncentracije:– Mijenja se aktivnost osmoreceptora
• Osmoreceptor neuroni luče ADH
ADH oslobađanje (1 od 2)
• Aksoni neurona u unutarnem režnju hipotalamusa:– Oslobađaju ADH u blizini kapilara – U zadnji režanj hipofize
ADH oslobađanje (2 od 2)
• Brzina oslobađanja varira sa osmotskom koncentracijom:– Visoka osmotska koncentracija dovodi do
povećanog oslobađanja ADH
Aldosteron
• Luči adrenalni korteks kao odgovor na:– rast K+ ili pad Na+ nivoa u krvi – Aktivacija sistema renin–angiotensin
• <<<<<Određuje brzinu absorpcije Na+ i gubitak K+ :– duž DCT i skupljajućeg sistema
“Voda slijedi so”
• Visoka koncentracija aldosterona plazma:– Bubreg konzervira soli
• <konzervira se natrijum putem aldosterona:– Stimulirana retencija vode
Natriuretski Peptidi (1 od 2)
• ANP i BNP se oslobađaju od strane ćelija srčanog mišića
• Odgovor na abnormalno protezanje srčanih zidova izazvano:– Povećanim krvnim pritiskom– Rastom volumena krvi
Natriuretski Peptidi (2 od 2)
• Reduciraju žeđ• Blokiraju oslobađanje ADH i aldosterona• Uzrokuju diurezu • Smanjuju krvni pritisak i volumen plazme
Bilans tekućine i bilans elektrolita
• Kada organizam gubi vodu:– plazma volumen opada– Koncentracije elektrolita rastu– Kada organizam gubi elektrolite:– Voda se gubi osmozom
• Regulatorni mehanizmi različiti
Pomjeranja tekućine (2 od 4)
• Ako poraste osmotska koncentracija
– Tekućina postaje hipertonična u odnosu na ICF– Voda se kreće iz ćelija u ECF
Pomjeranja tekućine (3 od 4)
• Ako osmotska koncentracija ECF opadne:– Tekućina postaje hipotonična u odnosu na ICF– Voda s e kreće iz ECF u ćelije
POREMEĆAJI PROMETOVANJA TEKUĆINA
Postoji pet tipova poremećaja:• Poremećaji prometa na nivou ekstracelularne
tečnosti(EVFVD)• Višak ekstracelularnog volumena(ECFVE)• Šift ekstracelularnog volumena• Višak intracelularne tekućine(ICFVE)• Deficit intracelularnog volumena
tekućine(ICFVD)
U homeostatskoj regulaciji bilansa vode najvažniji organ su bubrezi.
Poremećaji prometa vode –manifestacija poliurija
1.Psihogena polidipsija2.Diabetes insipidus3.Diabetes mellitus4.Bubrežna obolenja5.Hiperparatiroidizam6.Hipervitaminoza vitamina D7.Resorpcija transudata/eksudata8.Ciroza bubrega
Oligurija------smanjeno lučenje urinaAnurija----- prestanak---(prerenalna)-embolija,tromboza (renalna)-tubuli (postrenalna)-kamenci
Dehidratacija
• Zove se deplecija vode• Razvije se kada gubitak tekućine je veći od
unosa tj “ulaza”
Alokacija gubitaka vode
• Ako se izgubi voda, ali zadrže elektroliti:– ECF osmotska koncentracija raste – Voda se kreće iz ICF u ECF – net promjena u ECF je mala
Ozbiljan gubitak vode
• uzroci:– Snažna perspiracija – Neadekvatan unos vode– Konstantno povraćanje– diareja
Ozbiljan gubitak vode
• Homeostatki odgovori:– Fiziološki mehanizmi (ADH i renin sekrecija) – Promjene ponašanja(rast unosa tekućine)
Distribucija akumuliranja vode
• Ako se voda akumulira, a elektroliti ne : – ECF volumen raste– ECF postaje hipotoničan u odnosu na ICF– Tečnost ide iz ECF u ICF – Posljedica pretjerana hidratacija
Stanje viška vode u organizmu-pretjerana hidratacija
• Naziva se eksces vode• Javlja se kada se voda u višku prebacuje u ICF:
– Distorzija-razaranje ćelija– Promjena koncentracije rastvorenih substanci
okolo enzima– Poremećaj normalnih ćelijskih funkcija
Uzroci pojave (1 of 2)
• Unos prevelike količine vode• Injiciranje hipotonične otopine u krv• Endokrini poremećaji:
– Preveliko lučenje ADH
Uzroci pojave
• Nemogućnost eliminacije viška vode urinom:– Hronično obolenje bubrega– Srčano obolenje– ciroza
Edem
• Kretanje abnormalnih količina vode iz plazme u intersticijalnu tekućinu.
• Nastanak edema posljedica:a) Pada osmotskog tlaka plazma proteina uslijed smanjene
sinteze(hipoproteinemija)-edem gladib) Pasivnog rasta hidrostatskog pritiska u kapilarama(srčani zastoj) ili kod
problema sa cirkulacijom-hipovolemija srčani,bubrežni edema) Povećane permeabilnosti membrana kapilara koje slijedi eksudacija
kod inflamacije,kod alergijskih obolenja –dolazi do gubitka proteina, vode i elektrolita,toksični edemi
Znaci
• Abnormalno niska koncentracija natrijuma (hiponatremija)
• Efekti na funkciju CNS (intoksikacija vodom)
SPOSOBNOST REGULACIJE PROMETA VODE
Pokus dilucije i koncentriranja po Volhardu1.Prije pokusa utvrditi da li postoji uzrok retencije(edem,eksudat,transud)2. Natašte, opteretiti čovjeka sa 1500 ml čaja bez šećera u roku pola sata3.Krevet, pratiti mokrenje i porcije(svako pola sata u prva četiri sata)4.Za dva sata izluči se više od polovine urina5. Nakon još dva sva voda6.Izmjeriti specifičnu gustinu 1.001 g/cm3 do 1,003 g/cm3Pokus koncentriranja:1.Davanje suhe hrane do sutra ujutro2. Mokrenje svaka dva sata3.Skupljanje noćnog urina4. Mjeriti zapreminsku masu svake pojedine porcije5.Utvrditi sposobnost koncentriranja
Zdrav bubreg-koncentriranje do gustine 1,03 g/cm3
Određivanje volumena tjelesne tekućine
Substance se apliciraju intravenski
Osobine substanci:
1.Zadržavaju se u određenom odjeljku tj. tekućine2.Jednoliko se raspoređuju u tekućini3.Ne eliminiraju se iz tekućine u toku trajanja određivanja4.Postoji dobra metoda za njihovo određivanje
Ukupna voda markeri: (eksperimentalno)
D2O, antipirin, tioureja,sulfonamidi
Markeri za ekstracelularnu tekućinu:
Saharoza, sulfocijanat, manitol,sulfati,bromidi, radioaktivni natrijum
Osobine markera
1.Prolazi kapilare2.Ne prolaze kroz membrane3.Ne ulaze u staničnu tekućinu
METODE ODREĐIVANJA VOLUMENA KRVI I PLAZME EVANS Modrilom
Masa Volumen boje Kor.faktor
Ispod 55 kg 5,0 ml 0,50
55-100 kg 7,5 ml 0,75
Više od 100 kg 10,0 ml 1,00Evans plavo- 2mg/ml finalna koncentracijaPOSTUPAK:Izvaditi iz vene 10 ml krviPromiješati krvIsprati štrcaljku pet puta(uvući Evans plavo),uključiti mjeračvremena9 minuta iza igla u venu druge ruke,ponoviti postupak
Princip: Razređivanje boje u plazmi-stupanj ovistan o volumenu plazme
Volumen plazme=20xk/Ax FA=absorbancaC=0,00420=količina Evans plavog u 10mlF=korekcioni faktor
Način spravljanja boje:
a.1ml boje+49 ml vode DF=50b.5 ml ovako pripremljene boje+40 ml 0,15 mol/L NaCl+0,5 ml plazme+4,5 ml NaCl DF=10c.Proba-0,5 ml plazme u 50 ml fiziološke otopineKonc=2:500=0,004Volumen krvi=volumen plazme/100 – hematokrit x 100
Kojim mehanizmima se kontrolira koncentracija
natrijuma,kalijuma,kalcijuma te hlorida , as ve u svrhe održavanja
bilansa elektrolita?
Važnost održavanja bilansa elektrolita
• Koncentracija elektrolita direktno djeluje na bilans vode.
• Koncentracije individualnih elektrolita djeluju na funkcije ćelija.
Natrijum
• Dominantan katijon u ECF• Soli natrija obezbjeđuju 90% njegove
osmotske koncentracije u ECF-u:– Natrijum hlorid (NaCl)– Natrijum karbonat
Normalna koncentracija natrija
• U ECF:– oko 140 mmol/L
• U ICF:– je 10 mmol/l ili manje
Normalne koncentracije kalijumaD
• Dominantni kation u ICF-u
• U ICF:– oko 160 mmol/L
• U ECF:– između 3.8–5.0 mmol/L
2 načina regulacije razine elektrolita
1.Najviše problema na nivou regulacije razine natrijuma.
2.Problemi sa bilansom kalijuma su manje česti,ali
opasniji od onih sa natrijumom.
Bilans natrija u ECF
1. Uptake jona natrijuma duž digestivnog epitela
2. Ekskrecija natrijevih jona u urinu i perspiracija
Bilans natrija u ECF
• Tipični Na+ ulaz i gubitak:– je 48–144 mmol (1.1–3.3 g) na dan
• Ako ulaz premaši gubitak:– Ukupni sadržaj ECF raste.
• Ako gubici premaše ulaz:– ECF sadržaj opada
Promjene u sadržaju Na u ECF
• Ne izazivaju promjene u koncentraciji• Adekvatna promjena volumena vode (dobitak
ili gubitak tekućine) čine da je koncentracija natrija konstantna.
Homeostatska Regulacija koncentracije Na+ u tjelesnim
tekućinama
Figure 27–4
Natrij Bilans i ECF Volumen
• Na+ regulatorni mehanizmi uzrokuju promjene volumena ECF-a:– Održava se koncentracija stabilnom
• Kad gubitak natrija je izražen:– ECF volumen opada (povećan gubitak tekućine)– Održava se osmotska koncentracija
Velike promjene volumena ECFa
• Korigiraju se homeostatskim mehanizmima koji reguliraju volumen krvi i krvni tlak
• Ako ECF volumen poraste:– Volumen krvi raste
• ako ECF volumen opada:– Volumen krvi se smanjuje
Regulacija volumena tekućine i koncentracija natrija
Figure 27–5 (1 of 2)
Regulacija volumena tekućine i koncentracija natrijuma
Figure 27–5 (2 of 2)
cikivibe
ECF Volumen
• Ako volumen ECF nije prikladan:– Volumen krvi i krvni tlak opadaju– renin–angiotensin sistem se aktivira– Reduciran je gubitak vode i natrija– ECF volumen raste
Volumen plazme
• Ako je prevelik volumen plazme:– Venski protok povećan:
• stimulacija natriuretskih peptida (ANP i BNP)• Redukcija žeđi• Redukcija sekrecije ADH i aldosterona
– Gubitak soli i vode putem bubrega raste– ECF volumen opada
Homeostatski Mehanizmi (1 od 2)
• Rast krvnog volumena:– Raste krvni pritisak
• Pad volumena krvi:– Opada krvni pritisak
Homeostatski mehanizmi (2 od 2)
• Monitoring ECF volumena indirektno putem moitoringa krvnog tlaka:– Baroreceptori na karotidnom sinusu, aortnom
sinusu, i desnom ATRIJU
Abnormalna Na+ KoncentraCIJA U ECF
• Hiponatremijasmanjena koncentracija natrija u plazmi– Sadržaj vode u organizmu raste (prevelika hidratacija)– ECF Na+ koncentracija < 130 mmol/L
• Hipernatremijapovećana koncentracija natrija u plazmi– Sadržaj vode u organizmu opada (dehidratacija)– ECF Na+ koncentracija > 150 mmol/L
Nastanak hiponatrijemije
1.Gubitak natrija(smanjen unos ili povećani gubici)Sinhrono sa gubitkom vode
2.Retencija vode
a) Sa edemom-povećan unos(adminstriranje fiziološke otopine nekontrolirano) ili smanjena ekskrecija vode(nefrotski sindrom)
b)Bez edema-povećan unos vode smanjena ekskrecija(oštećenje bubrega)
Vještački izazvana hiponatrijemijaiv. Infuzija 5% dekstroze
JatrogenaDavanje tekućine u višku kod hospitaliziranih pacijenata
Polidipsija kao uzrok-psihijatrijski pacijenti
Uzimanje diuretika
Sindrom neodgovarajućeg lučenja ADH
Hiperglikemija
Dovodi do rasta osmolaliteta seruma(kretanje vode iz ICFu ECF)
Razina natrija opada 3 mmola za svaki rast glukoze od 10mmol/L.
PSEUDOHIPONATRIJEMIJAPosljedica povećane koncentracije triglicerida (između 10 i 15 mmol/L)Ili ozbiljne paraproteinemije(veća koncentracija od 100 g/L) Uzrok: distribucija natrija na nivou ukupnog volumena analizirane plazme
Sodium imbalances
Definition
Risk factors/ etiology Clinical manifestation
Laboratory findings
management
Hyponatr-aemia
It is defined as a plasma sodium level below 135 mEq/ L
Kidney diseases
Adrenal insufficiency
Gastrointestinal losses
Use of diuretics (especially with along with low sodium diet)
Metabolic acidosis
•Weak rapid pulse•Hypotension•Dizziness•Apprehension and anxiety •Abdominal cramps •Nausea and vomiting•Diarrhea•Coma and convulsion•Cold clammy skin•Finger print impression on the sternum after palpation •Personality change
•Serum sodium less than 135mEq/ L
• serum osmolality less than 280mOsm/kg
•urine specific gravity less than 1.010
•Identify the cause and treat
*Administration of sodium orally, by NG tube or parenterally
*For patients who are able to eat & drink, sodium is easily accomplished through normal diet
*For those unable to eat,Ringer’s lactate solution or isotonic saline [0.9%Nacl]is given
*For very low sodium 0.3%Nacl may be indicated *water restriction in case of hypervolaemia
Šta prati nalaz hiponatrijemije?
1.Plazma osmolalitet-trebala bi biti hipotonija (Ispod 280 mOsm/kg)Izotonična plazma-indicija stanja pseudohiponatrijemijaHipertonična plazma-hiperglikemija ili tretman manitolom
2.Urin osmolalitet-uglavnom raste,(iznad 100 mOsm/kg) što potvrđuje da je poremećena ekskrecija ekstracelularne vode .Rijetko nizak-tada povećan unos vode
3.Natrij u urinu-ispod 20 mmol/l.Ovo sugerira depleciju volumena sa porastom oslobađanja ADH.
HIPERNATRIJEMIJA
Gotovo se uvijek dovodi u vezu sa problemom bilansa vodeGubitak vode ili akumulacija natrija
Tri osnovna uzroka:Diabetes insipidusOsmotska diureza(glukoza)Nebubrežni gubici tekućineSerum hipertoničan-----stimulacija oslobađanjaADHOsmolalitet urina raste(800-1200 mOsm/kg)
Moguće kliničke slike hipernatrijemije:
1.Sadržaj natrija normalan, sadržaj vode opada-smanjen unos ili gubici preko bubrega(Diabetes insipidus)
2.Sadržaj natrija opada,sadržaj vode jako opada-intenzivno znojenje,Dijareja kod djece,urin maksimalno koncentriran,malog volumena
Ili povećana osmotska diureza(DM)-urin ne mora biti koncentriran,normalan ili povećan volumen urina
3.Sadržaj natrija raste,sadržaj vode normalan-unos natrija povećan iliConn sindrom, Cushing sindrom
Bilans kalijuma
• 98% kalijuma u ljudskom organizmu je u ICF-u.• Ćelije koriste energiju da vrate kalijumove jone
koji su difundovali iz citoplazme u ECF• Distibucija-157 mmol/L intracelularno• 5 mmol/L ekstracelularno• Ekst vs intracel tečnost------GIBBS DONNANOVa
ravnoteža• Intersticij vs intracelularna tekućina-aktivni
transport
Bilans:
Unos-(60-80 mmol/dan)Ekskrecija-bubrezi 50-65 mmol/dan stolica 10-15 mmol/dan
98% kalijuma je intracelularnog porijekla
Regulacija razine kalijuma-najodgovorniji bubreg
Kontrola sekrecije –ovisna od isporuke natrija i vodeu duktuse i djelovanja aldosterona
Aldosteron promovira sekreciju kalijuma u lumen
Procesi koji utječu na bilans kalijuma
1. Brzina apsorpcije duž digestivnog epitela2. Brzina gubitka urinom
Gubitak kalija urinom
• Ograničen količinom koja se dobije absorpcijom preko digestivnog epitelija(oko 50–150 mmol (1.9–5.8 g)/dany
Gubitak kalijuma urinom
• Reguliran je aktivnošču jonskih pumpi:– Duž distalnih dijelova nefrona i kolekting
sistema– Na+ iz tekućine tubula se razmjenjuje sa K+ u
peritubularnoj tekućini
3 Faktora kod Tubularne Sekrecije K+
1.Promjene koncentracije:– Veća koncentracija u ECF uzrokuje rast brzine
sekrecije– 2.Promjene u pH:
• nizak ECF pH smanjuje pH peritubularne tekućine• H+ prije nego li K+ se razmjnejuju za Na+ u
tubularnoj tekućini• Brzina sekrecije kalija opada
3. Razina Aldosterona:– Djeluje na gubitak K+ urinom– Jonske pumpe reapsorbiraju Na+ iz filtrata u
zamjenu za K+ iz peritubularne tekućine
• Visoke koncentracije kalija stimuliraju aldosteron
Povećan unos kalijuma Kratkotrajni rast kalija plazme
Stimulacija sekrecije aldosterona Povećana sekrecija od strane distalnih tubulaPovećana ekskrecija kalijuma
Stimulacija sekrecije inzulina Kalij ulazi u ćelije Povećana ekskrecija kalija
Plazma kalij se vraća na nivo ref.vrijednosti
Kod kojih pacijenata se čekira nivo kalijuma?
1:Pacijenti sa srčanim obolenjima2:pacijenti koji primaju lijekove koji djeluju na serum K3.DM4.Pacijenti koji primaju puno tekućine iv5.Pacijenti sa poremećajem na razini bubrega6.Pacijenti sa slabošću nepoznate etiologije
Hipokalemija
UZROCI:
ArtefaktNizak unosPomjeranje kalijuma u intraćelijski kompartmanGastrointestinalni gubiciBubrežni gubici-diureticiAlkaloza
Manifestacije: mišićna slabost,hiporefleksija,srčane aritmije
Hiperkalemija
Veća od 7 mmol/L uzrokuje slabost mišića-------srčani zastoj----------razvoj T valova
Uzrokovana problemima na razini bubrega(niska GFR i acidoza)
Nedostatak mineralokortikosteroida-----Adisonova Bolest ,antagonisti aldosterona
Acidoza
Oslobađanje kalija iz oštećenih ćelijaPovećan unos ili artefakt-hemolizaPovećana fragilnost leukocita(leukemija)
Uzroci retencije kalija
Povećan unos kalijaDijeta bogata kalijumomDavanje kalija intravenskiTransfuzija starije krviKalij penicilin u visokim dozama
Smanjena ekskrecija kalijuma
Bubrežna obolenjaHipoaldosteronizamDiureticiPrimarni nedostatak sekrecije
ANALITIKA ELEKTROLITA
1.Hemijske metode2.Fizikalne metode3.Kombinacija 1 i 2
1. 2.a.Sinteza netopivih soli plamena fotometrijab.Sinteza obojenih helata atomska apsorbcija neutronska aktivacija x fluorescencija jonoselektivne elektr.
Analitika natrija1.Plamena emisiona spektroskopija(PAES)
Dilucija seruma u litij diluentu(cesijum ako je litij u pitanju) 100-200 puta
Spektri nakon eksitacije:589 natrij768 kalij671 litij852 cesij
2.Jonoselektivne elektrode
Natrijeve elektrode sa staklenim membranamaKalijeve sa tečnim jonoizmjenjivačkim membranama koje inkorporirajuvalinomicin
Jonoselektivne elektrode
Ref1 Ref2
mV
Ecell = ERef(1) + Elj – ERef(2)
Tipični ISE dizajn
Ref
1 Ref
2
mV
Ecell EISM
Jonoselektivne membrane++
+
+
+
+
+
+
+
+
+
Ecell = ERef(1) + Elj – ERef(2)
Aktivnost i koncentracija• ISEs ne mjeri koncentraciju anilata već
aktivnost.– Jonska aktivnost ima specifičnu
termodinamičku definiciju,ali uglavnom je to koncentracija slobodnog jona u rastvoru.
– Aktivnost jona je koncentracija xkoeficijent aktivnosti :
][][][ XmXXa
Tipovi ISE• Staklene
– Razne kombinacije SiO2 sa oksidima metala• Čvrsto stanje
– Uključuju jonsku reakciju sa kristalnom membranom: Cl-/AgCl)
• Tečna-jonska razmjena– Substanca nosač otopljena u matriksu
• Sensori gasni– kombinacija ISE i gas permeabilne membrane
Natrijum greška(direktna vs. indirektna potenciometrija)
Na+
Puna krv
ćelije (45%)
Vodena faza
Lipidi, proteini
Plazma
mV
Pošto potenciometrija mjeriAktivnost jona na površini elktrode,Mjerenje je neovisno Od volumena uzorka
)
Na+
mV
Kod indirektne potenciometrije, koncentracija jona je razrjeđena. Pošto koncentracija uzima u obzir originalni volumen te diluciju, sve što je isključeno iz volumena (lipidi, proteini) ubacuje grešku koja je obično beznačajna.
Šta je greška kod mjerenja koncentracije natrija?
• Kada uzorak sadrži visoke koncentracije lipida ili proteina, diluciona greška kod nedirektnih potenciometrijskih mjerenja može postati značajna.
• Hiperlipidemia i hiperproteinemia mogu za posljedicu imati pseudo-hiponatremiju kada se mjerenja rade indirektnom potenciometrijom.
• Direktna potenciometrija će dati prave vrijednosti za koncentracije(aktivnost).
Greška za natrij
Na+
140 mMNa+
140 mM
Na+
138 mMNa+
130 mM
Da li se ova greška manifestuje samo za natrij?
• Ne, na svaku vodenu komponentu krvi.• Greška je jasnija kod natrija jer je fiziološki
raspon takav kakav jeste.
3.Spektrofotometrija
a)O-nitrofenilbeta D galaktopiranozid Beta galaktozidaza
Galaktoza+ o.nitrofenol(420 nm)
b)Metoda sa kriptandimaKriptand=mikrociklična substanca koja veže monovaentnekatjone u vodenim rastvorima4,7,13,16,21 pentaoksa-1,10 diazo biciklo trikosan (kriptofix 221)
Alternativa za postupak dilucijeMetoda bez interferenci!
ANALITIKA KALIJA
AAS.PAES, jonoselektivne elektrode
Spektrofotometrijske metode
a)Metode zasnovane na aktivaciji enzimab)Metode kojim se detektuje pomak spektra-vezivanje za hromofore
Enzimska metoda
1.Triptofan+Ppi triptofanaza,kalij indol+piruvat+NH4
NH4+2 okso glutarna +NADPH+H GLDH glutamat+NADP+ GLDH-glutamat dehidrogenaza
2.Korištenje makrocikličnih hromofora
Organizirani kao šupljine u koje fituju joni i vezuju se Visokim afinitetom
Policiklični eteri, kriptandi, kriiptahemisferandiValinomicin ISE za Kalijum-prva primjena
Vezivanje kalija uzrokuje pomak spektra-posljedica podešavanja
Hromolit metoda
Promjena apsorbance na 500 nm
PEP+ ADP kalij,piruvat kinaza piruvat+ATP
Piruvat+NADH+H+ LDH Laktat +NAD
Optički test 339 nm
Hlorid
Koncentracija ex 103 mmol/L(od 154 mmol/L)Intersticij koncentracija veća od one plazme-Gibbs Donnanova ravnoteža
Kompletna absorpcija iz intestianalnog traktaFiltracija.glomerulipasivna reapsorpcija sa NaVišak(urin, znoj)Filtracija glomeruli: 60-65 % reapsorbcija 20-25% Henleova petlja 10-15% distalni dioEkskrecija- 1%Suvišan gubitak minimizira aldosteron
(reapsorbcija više natrija i hlorida)
POREMEĆAJI
1.HipohloremijaGubici GI traktomProlongirano povraćanjeOpekotineGubici preko bubrega(diuretici,metab.alkaloza) Nefritis,hronični pijelonefritisMet.acidoza uzrokovana produkcijom ili ekskrecijom org. kiselina
2.HiperhloremijaDehidratacija,bubrežna tubularna acidozaMetabolička acidozaHiperfunkcija adenokorteksa,dijabetes insipidusDijareja, gubitak bikarbonata,intoksikacija salicilatima, respiratorna alkaloza
Electrolyte Balance
Table 27–2 (1 of 2)
Electrolyte Balance
Table 27–2 (2 of 2)
ANALITIKA HLORIDA
1.Merkurimetrijska titracija2Cl- +Hg(NO3)2------ HgCl2 +2NO3
-
Indikator difenilkarbazon¸višak Hg reagira sa DPC---plavo ljubičasti kompleks
2.Spektrofotometrijske metode
a)Hg(SCN)2+Cl-----------HgCl2+ 2SCN-
3SCN- + Fe+3----------Fe(SCN)3
Crven 480 nm
b)Aplikacija 2,4,6 tri(2-piridil)5 triazin(TPTZ)Aplikacija diluirani serum(redukcija količine žive-djelomičnaEliminacija živa reagensa)TPTZ + Cl-______plava boja kompleksa(560-600nm)
c) Kompletna eliminacija Hg reagensa
FeClO4+Cl- u razblaženoj HClO4-------kompleks 344-562 nm
3.Kulometrijsko-amperometrijska titracija
Srebrna elektroda------struja--------otpuštanje Ag+ u otopinu seruma
Serum razrijeđen smjesom HNO3/CH3COOH+želatinaOksidacija srebra u Ag+ proporcionalna količini struje Ag+ + Cl--------AgClvišak srebra povećava električnu provodljivost otopineStvaranje Ag+ konstantno, ovisno od konc Cl- Smetaju halogeni + SH grupe proteina
Količina hlorida u rastvoru proporcionalna vremenu potrebnom za generiranje dovoljno Ag+ da bi se titrirali Cl- joni.
Srebro/Srebro hlorid elektroda
Srebrna žica
SaturacijaKCl + AgNO3
mV
Test elektroda
AgCl + e- Ag0 + Cl-
E0 = 0.222V
Amperometrija
• Potenciometrijske metode mjere elektrohemijski potencijal, amperometrijske mjere protok električne struje
• Potencijal ili voltaža• Struja je količčina električnog
protoka(elektroni) koji se produciraju kao odgovor na električni potencijal
AmperometrijaC
urre
nt (
mA
)
Applied potential (V)
Half-wave potential
Limiting current
Amperometrijast
ruja
(m
A)
Aplicirani potencijal (V)
Half-wave potential
C0
0.5•C0
2•C0
HCO3-
Drugi najvažniji anijon u ECF-uKonc(22-28 mmol/L)Transportni oblik (prijenos CO2 iz tkiva u pluća)Koncentracija regulirana- bubreziRast ili pad tubularne reapsorbcije
Rast HCO3-
Metabolička alkalozaRespiratorna acidoza(dekompenzirana)
Uzroci pada koncentracije HCO3-
Metabolička acidoza(bubr, glomerularni, tubularni)DijarejaHipotenzijaDehidratacijaRespiratorna alkaloza(dekompenzirana)
ANALITIKA HCO3-
1.Kontinuirani autoanalizatoriDifuzija CO2 preko silikonskih emmbrana naRecipient pufer(pH= 9,2)+fenolftaleinRedukcija boje
2.pCO2 elektroda
3.EnzimskiAlkalizacija uzorka,paHCO3-+ PEP-----(fosfoenolpiruvat karboksilaza) -----OO+ Pi
(malat dehidrogenaza) oksalacetat
OO+NADH+H+-------malat+NAD+)
4.Manometrijski
kalcijum
• Najzastupljeniji mineral u organizmu:– 1–2 kg (2.2–4.4 lb)– 99% deponovano u skeleton– Uloge:
• Mišićna i nervna aktivnost• Grušanje krvi• Kofaktor u enzimskim reakcijama• Drugi glasnik
Distribucija ukupnog kalcija
99% skelet---------80% triklacij fosfat ----------13% CaCo3 ---------6% kompleks sa proteinima
1%-ekstravaskularni, intersticij, intracelularni
Plazma(distribucija) kalcija:
R.V( 2.15-2,57 mmol/L)Jonizirani------ -----50%Proteinski vezani—40%U formi kompleksa 10%
ULOGA SLOBODNOG I VEZANOG KALCIJA U INTERPRETACIJI REZULTATA
Vrlo važna uloga albumina?
Nizak albumin.,.kalcijum nizak-----slobodni kalcij može biti u okviru ref.vrijednosti
a)Povećan albumin(dehidratacija, staza)-----rast ukupnog kalcija, rasteproteinski vezan,slobodni normalanUkupni kalcijum+0,02(47-album/g)=korigirani kalcijum (adj. Ca+2)b)Faktor ABS-a
Acidoza uzrokuje rast joniziranog kalcija(niski pH-disocijacija Ca od proteina)Alkaloza-reduciran nivo jonskog kalcija, više vezanog kalcija
Primjer:
Ukupni kalcij kod pacijenta je 2,36 mmol/LAlbumini=37 g/LKorigirani kalcij=ukupni Ca +0,02(47-Alb) 2,36+0,02(47-37) 2,36+0,02(10)=2,56 mmol/L
Kontrola razine Ca
Paratiroidna žlijezda Ulaz(crijevo) Kalcij(krv) izlaz(bubreg) Skladištenje (kost)
pH= 6,8 54,3% Kalcijuma u joniziranoj formi
pH=7,8 37,5% Kalcija u joniziranoj formi
No, jonski kalcij ovistan i od:
K=Ca+2 x HCO3- x HPO4--/ cH+
Ca+2= 7,6 x 10-5(H+)/ HCO3- x HPO4 2-
Regulacija razine plazma kalcijuma
• Slobodni kalcijum je jako dobro reguliran (5%)– Prenizak = neuronska hipereksitabilnost– Previsok = neuronalna depresija
• Kontrolne tačke• Absorpcija – Via crijevo
– Ekskrecija – Via urin– Trenutno skladištenje – Via kosti
Aktivna kontrola kalcijuma
• Vitamin D3– Dijeta i sunce
• Paratiroidni hormon– Paratiroideja– Kalcitonin– Tiroideja
• Skelet• Osteoblasti i osteoklasti
Efekti aktivne forme vit D3
• Promovira crijevnu apsorpciju kalcijuma• Izaziva sintez kalcij vezujućeg proteina i olakšani
transport• Uzme par dana za razvj odgovora• Ima mali efekat u povećanju reapsorpcije
kalcijuma u bubrezima• Funkcioniše sa PTH i izaziva apsorpciju kalcija iz
kostiju
Primarni stimulusi za sintezu kalcitriola:
1.Pad kalcija(serum)2.Pad intracelularnog fosfata3.Povećana sekrecija PTH
Uloge:
1.Olakšava apsorpciju kalcija i fosfata na nivou crijeva2.Sa PTH-povećava koštanu resorpciju kalcija3.Stimulira aktivnost ALP-a4.Promovira mineralizaciju kostiju direktno5.Stimulira bubrežnu reapsorbciju kalcija i fosfata
PTH
• Luči paratiroidna žlijezda – Brzi odgovor na reducirani kalcijum (minute)
• Polipeptid – 84 amino kiselinskih ostataka– 500 daltona M.W.
• Operira u tkivima putem cAMP second messenger sistema
• Povećava absorpciju kalcijuma iz kostiju• Osteociti stimulirani da transportuju
kalcijum-pumpe– , stvaranje novih osteoklasta(dani do
nedjeljeAktivacija postojećih osteoklasta (digestija kostiju i oslobađanje kalcijuma
• Stimuliran indirektno od strane osteoblasta
Efekti PTH
• Smanjuje ekskreciju kalcijuma putem bubrega– Važan u prevenciji dteoriranja kostiju
• Povećava absorpciju kalcijuma– Efekt se manifesujue putem Vitamina D3
• Produkuje najaktivniju formu D3 u bubregu (1,25-dihidroxy-holekalciferol)
Drugi efekti PTH
PARATHORMON
Kost- stimulira reapsorbciju kalcija putem osteoklasta
Bubreg
-povećava reapsorbciju kalcija na nivou distalnih tubula-Reducira reapsorbciju tubularnog fosfata-Stimulira hidroksilaciju kalcitriola, -povećava apsorbciju kalcija iz crijeva
• Povećava apsorptivnu sposobnost osteoklasta
• Inhibira stvaranje novih osteoklasta– Pad osteoklasta dovodi i do pada osteoblasta– Tranzitorni efekt– Reduciran obrt kosti
• Slabi efekti na bubreg i crijeva
Efekti kalcitonina
Nehormonska kontrola razine kalcija
• Promjene u kalciju se daju brzo korigirati – Puferski kapacitet amorfnog kalcijuma u kostima– Calcium se u intracelularnom prostoru se
distribuira u intracelularnom prostoru.– Restauracija razine za deset minuta
Međusobni odnosi kalcija seruma , PTH i kalcitriola
Opada sinteza kalcitriola
Pad apsorpcije Ca(crijeva) Pad sekrecije PTHI resorpcije(kost)
Pad kalcija(serum) rast kalcija(serum)
Pad kalcija(serum)---rast PTH sekrecije---stimulacija sinteze kalcitrilaPovećana crijevna reapsorbcija kalcija i resorpcija(kost)Normalizira se (raste) kalcijum
Sinteza kalcitriola
7 dehidroholesterol------uv, svjetlost---holekalciferol
Holekalciferol(jetra)---25 hidroksi holekalciferol(kalcidiol)
Bubreg:
Kalcidiol--------1,25 dihidroksiholekalciferol(kalcitriol)
Kalcidiol--------24, 25 dihidroksi holekalciferol(holekalciferol)
PREGLED BIOHEMIJSKIH HOMEOSTAZA
Overview of Calcium Balance
Hiperkalcemija • Javlja se ako je koncentracija u ECF-u inad 2,50 mmol/L• Obično izazvana hiperparatiroidizmom:
– Prevelika sekrecija PTH• Drugi uzroci:
– Maligni kancer (dojka. Pluća, bubreg, koštana srž)– Višak kalcija ili vitamina D– Granulomtozna obolenja(sarkoidoza, tumori)– Tireotoksikoza– Terapija diuretici– Obolenja bubrega
FAMILIJARNA HIPOKALCURIČNA HIPERKALCEMIJA
• Autosomalno dominanto nasljeđe• Obično asimptomatsko• Prevalenca u populaciji do 1: 16.000• Mutacija na razini gena receptora za kalcijum u paratiroidnoj
žlijezdi,bubrezima i drugim organima• plazma [Ca2+ ] koji se čita kao normalan • Normalan ili raste plazma [PTH] • Slika drugačija u odnosu na primarni hiperparatiroidizam
Da li je pacijent u stanju hiperkalcemije?
1.Izmjeriti serum kalcijum i albumin-----adj. Ca ispod 2,8 mmol/L
2.Adj.Ca veći od 2,8 mmol/L Adj Ca veći od 3,5 mmol/L
JE LI SEKRECIJA PTH ODGOVARAJUĆA?
3.Izmjeriti PTH
4. Nedetektabilan Detektabilan ili visok
Zašto Ca uzrokuje supresiju? Zašto konc. PTH ne odgovara Ca?
Uzrok: malignitet ili drugi uzroci Primarni hipertiroidizam
Hipokalcemija
• Manje česta• Obično hronični bubrežni poremećaj joj je
uzrok,nema sinteze 1,25 DHC• Može biti izazavana hipoparatiroidizmom:
– Smanjena sekrecija PTH– Nedostatak vitamina D– Pseudohipoparatiroidizmom(nema odgovora na receptore)– Malignitet,akutni pankreatit, trovanje etilen glikolom– Tetanija,mentalni poremećaji,abnormalan EKG,katarakti
HIPOKALCEMIJA
- Tetanija,
- Neuropsihijatrijski sindrom - Katarakt
Pogrešna hipokalcemijaPogrešna hipokalcemijazbogzbog::
• Kontaminacija uzorka Kontaminacija uzorka sa sa EDTAEDTA
• plaplazzma [albumin]ma [albumin]
Ne treba je isključitiNe treba je isključiti
PatPatološka hipokalcemijaološka hipokalcemijazbogzbog in plain plazzma [Cama [Ca2+2+]]
Etiologija hipokalcemijeSmanjena GI Absorpcija
Loš unos kalcijumaPoremećaj apsorpcije
Vitamin D deficit Loš unos vitamina D
Sindrom malapsorpcijeSmanjena konverzija vitamina D u kalcitriol Oštećenje jetre Oštećenje bubrega Nizak PTH Hiperfosfatemija
Smanjena resorpcija na nivou kostiju/povećana mineralizacijaNizak PTH (aka hipoparatiroidizam)PTH rezistencija (aka pseudohipoparatiroidizam)Vitamin D deficit / nizak kalcitriolSindrom gladnih kostijuMetastaze na osteoblastima
Povećana urinarna ekskrecija
Nizak PTH
Autoimuni hipoparatiroidizam
PTH resistencija
Vitamin D deficit / nizak kalcitriol
Efekti deficita vitamina D:
• Neodgovarajući nivoi 1:25-DHCC defektna apsorpcija kalcijuma hipokalcemija (najčešći uzrok).
• Deficit 1:25-DHCC može nastati<.– Nedostatak vitamina D ili – Nemogućnost konverzije u 1: 25-DHCC
• U malnutriciji, vitamin D deficit ide zajedno sa neadekvatnim koncentracijama kalcija iz dijete hipocalcemija
• Defetna apsorpcija kalcijuma plazma [Ca2+] + PTH sekrecije kao odgovor na nizak ECF [Ca2+] (i.e. 2ndarni hiperpartiroidizam.
• Plazma [fosfat] zbog:
– Poremećaja u apsorbciji– Sekundarni hiperparatiroidizam
• Plazma ALP reflektira povećanu aktivnost osteoblasta.
• Urinarna ekskrecija kalcijuma.
• Potvrda dijagnoze ovisi od :– Određivanja serum [25-HCC] ili– određivanja serum [1:25-DHCC].
Da li je pacijent u hipokalcemiji?
1.Izmjeriti kalcijum i albumine-------adj.Ca veći od 2,1 mmol/L
2.Ako je ispod 2,1 mmol/L
3.Da li pacijent ima obolenje bubrega?
4.Izmjeriti ureju i kreatinin------ukazuje na bolest Nema primarnog obolenja
Izmjeriti Mg++ i PO42—
Da li je PTH OK?
Nizak, nedetektabilan VisokPost hirurški Nedostatak vitamina DMg deficit PseudohipoparatiroidizamIdiopatski Drugi uzroci
ANALITIKA KALCIJA
Ukupni kalcijum
1. Plamena emisiona spektrometrija 422, 7 nm kalcijum 324,8 bakar 285,2 magnezij 213,9 cinkCa+2-------toplota 2 e-------Ca0-------toplota-----fotoni
2. AAS referentna metodaa)Faza dilucije 1:50 sa lantan-HCl(redukcija interferenci)b)aspiracija u zrak/acetilenc)apsorbanca proporcinalna broju atoma kalcija u ground stanju
3.Masena spektrometrija definitivna metoda
2.Titrimetrijske metode
Stvaranje fluorescentnih kompleksa sa kalcijumom
Kalcein bis(N,N-bis-karboksimetil) aminoetil fluoresceinHelatori: EDTA,EGTA(etilen glikol bis beta aminoetil eter tetraoctena kiselina)
a)Ca+2+ Kalcein--------------kalcijum kalcein
b)Titracija kompleksaEGTA+Ca+2--------pad fluorescencijeEx=490 nm, Em=530 nm
Stabilnost: 4 dana na +4 zaleđen mjesecima
Staklo: pranje diluirana HCl
Ponašanje indikatora:
EDTA-kisela sredina H4Y bazna Y4-
Mureksid H4F pH ispod 7 crven H3F2-(pH=7-9) crveno-ljubičast H2F3-(pH=10-11) ljubičast HF4-(pH iznad 11) plavo ljubičasto
Eriohrom crnilo T pH (7-11)
Ca++ +HF----------CaF + H+
plav crven
3.Spektrofotometrijske metode
KalconKalcein-fluorescein kompleksiKalcifast plavoPlazmakorint BHidroksinaftol plavoo.krezolftaleinGlioksalKlorofosfonazu, arsenazo IIIKompleksi koji se mjere na različitim valnim duljinama
Ca+2+o-krezol ftalein-------OH- ------- Crveni kompleks 520 do 570 nmStabilizacija produkta sa KCN8 hidroksi hinolin-eliminacija interferenci
Kompleks sa arsenazo III-680 nmProblemi: hemoliza,ikterični,lipemični uzorci, paraproteini
PRIPREMA UZORAKA za kalcijum(ukupni + jonizirani)
Serum,heparinizirana plazma,urin
Urin: pezervacija 5-10 ml 6 mol/L HClKiselo pranje suđa
Jonizirani kalcij------jonoselektivne elektrode
Serum, heparinizirana krv
Analitika jonskog kalcija
1.Analizatori za slobodni kalcijum
Potenciometrija kao principRazlika napona između Ca ili pH referentne elektode za kalibratoreSvarni jonski kalcij, pH=7,4., 37 stepeni
2. Jonoselektivne elektrodeNeosjetljive na promjene pH
Plazma: heparinPreanalitičke greške: Staza,zatezanje ruke, hemolizaVarijacije: starosna dob,spol, doba godine,trudnoćaStarije metode: dijalizat,ultracentrifugiranje , jonoizmjenjivačka hromatografija,računski put
Magnezij55 % skeletonu ćelijama 1-3 mmol/LNajveći procenat vezan za proteine80% Mg citozola vezano za ATPSlobodni 0,5-5 %
Ekstrac: 55 % jonski 33% vezan za proteine 15% kompleksi(fosfat,citrat, drugi)
•Dijeta. 12 mmol/l –300 mg dnevno•Apsorpcija uključuje aktivni transport duž crijevnog mukusa(proces uključuje vit D)•33 % ekskrecija urin
Magnezium
• Efektivna reapsorbcija • Dnevni unos koji kompenzira gubitak urinom:
– (0.3–0.4 g)
Kontrola razine: PTH, Ca, aldosteron(ekskrecija kalija i magnezija preko bubrega)
Poremećaji
1.Hipomagnezemija•Rijetko izolovan fenomen•Obično se javlja uz hipokalcemiju i hipokalemiju(Steatoreja,alkoholizam,dijabetična ketoacidoza,hiperaldosteronizam)
2.Hipermagnezemija
•Akutno ili hronično obolenje bubrega•Injiciranje magnezijevih soli•Hipofunkcija adenokorteksa
Hipermagnezemija
• Najčešć e zbog:– Akutnog oštećenja bubrega – Uznapredovale bubrežne bolesti.
• Potvrđuje se preko određivanja magnezija u plazmi
• Adrenokorteksna hipofunkcija blagi in plazma [magnezium].
• Hipermagnezemija zbog IV injekcije magnezijevih soli je rijetka.
povraćanjepovraćanje, , slabostslabost gubitak svjestigubitak svjesti
Ako Ako plaplazzma [magnema [magnezzium] ium] premašipremaši 3.0 mmol/L 3.0 mmol/L
Magnezij
• Kofaktor u enzimskim reakcijama:– Fosforilacija glukoze– koristi ATP kod kontrakcije mišićnih vlakana
ANALITIKA MAGNEZIJA
1.Spektrofotometrijske metode
Prije:eriohrom crnilo T fast blue titan žutoDanas: Kalmagit ljubičasti kompleks 530-550 nmMg+2 + kalmagit(plav) PVP--------ljubičast kompleks•Dodati EGTA u sistem,riješiti se interferenci kalcija sa N-N,N’,N’ Tetraacetat•problem.-lipemija
Metil timol plavo------kompleks 600 nmMagon-ksilidil plavo---------600 nmFormazan kompleks----------630 nmTitanovo žutilo koloid -------crveni kompleks 540 nm
O čemu treba voditi računa?
1.Hemolizira
2.Ne koristiti nikad oksalat ili EDTA kao antikoagulanse3.Urin kao uzorak potrebno zakiseliti na pH=1, zagrijati na 60 stepeni
Ostale metode
1.Nastanak fluorscentnih kompleksa,titracija Mg+ Kalcein------Mg kalcein Mg+o-o’ dihidroksiazobenzen------fluorescentni kompleks Eks=420 nm, Em=530 nm2.Plamena emisiona spektrometrija(370,383 nm)
3.AAS referentna metoda abs=285,2 nm4.neutronska aktivacija,izotopska dilucija, 27 Mg definitivna
Fosfati
• 85% skelet i meka tkiva• Potrebni za mineralizaciju kosiju• Oko 740 g PO4
3— je vezano za mineralne soli skeleta
• Dnevni gubici preko urina i fecesa:– (0.8–1.2 g)
fosfat
• U ICF, PO43— je potreban za:
– Stvaranje materija bogatih energijom– Aktivaciju enzima,transkripciju gena– Sintezu nukleinskih kiselina,rast ćelija– Egzistira kao organski i neorganski fosfat
PREGLED BILANSA FOSFATA
Fosfat• U plazmi, PO4
3—:– Se reapsorbuje iz tekućine tubula – Stimuliran kalcitriolom
• Plazma koncentracija je = 0,8-1,45 mmol/L• Distribucija: 55% joniziran• 10% proteinski vezan• 35% u formi kompleksa(Na,Ca,Mg)• Održava kritičnu intracelularnu koncentraciju• Substrat za mineralizaciju• U plazmi koncentracije variraju sa starošću, masom,funkcijom bubrega,
PTH.• Kontrola koncentracije na razini bubrega(reapsorbcija opada u prisustvu
PTH)
Fosfat(serum) omjer H2PO4- i HPO4
2- = 1:4pH=7,4 Acidoza: omjer 1:1
Alkaloza: omjer 1:9
POREMEĆAJI1.Hiperfosfatemija
•Oštećenje bubrega•Hipoparatiroidizam•Pseudohipoparatiroidizam•Akromegalija•Prevelik unos fosfata•Intoksikacija vitaminom D•Katabolička stanja-sindrom lize tumora
Posljedica: •inhibicija 1 hidroksilacije 25 hidroksikolekalciferola u hiperfosfatemije bubregu •moguća kombinacija sa Ca-depoziti kalcija u tkivima i hipokalcemija
Uzroci hipofosfatemijea)Intracelulrani shift-glukoza(o ili iv) unos insulin resp.alkalozab)Primarni ili sekundarni hiperparatiroidizam defekti na nivou tubula porodična hipofosfatemija Fanconi sindromc)Smanjena apsorbcija Povećan gubitak Povraćanje, dijareja Malapsorbcija Nedostatak vitamina Dd)Intracelularni gubitakAcidozaKetoacidozaLaktatna acidoza
2.Hipofosfatemija
•Poremećaj crijevne absorpcije•Povećana ekskrecija ili redistribucija(bubreg)•Nedostatak vitamina D•Primarni hiperparatiroidizam•Parenteralna prehrana•Dijabetična ketoacidoza•Obolenje bubrežnih tubula•Korištenje agenasa koji vezuju fosfat poput magnezijevih i aluminije vih soli•Respiratorna alkaloza
Ozbiljna: kon ispod o,3 mmol/L
Posljedice:slabost mišića,poremećene funkcije eritrocita,leukocita,Trombocita
ANALITIKA FOSFATA
1.7 H3PO4 + 12 (NH4)6MoO7O24x4H2O------7(NH4)3(PO4(MoO3)12)
Detekcija:a)Uv apsorbcijab)Reducirajući agensi Aminonaftol sulfonska kiselina Stanohlorid Metil p aminofenol sulfat Feroamonij sulfat Askorbat2.Stvaranje žutog kompleksa sa fosfatom(kiseo pH)
3.Enzimske metode
+ 51 NH4+
+51 OH-+ 33 H2O
a)Preko mjerenja NADPHGlikogen fosforilazaFosfoglukomutazaG6PDH
b)Preko H2O2 uz hromogeni substrat Purin nukleozid fosforilaza
HPO4 2-+inozin--------hipoksantin+riboza 1PHipoksantin+2H2O+2O2------XOD------mokračna kisleina+2H2O2 XOD= ksantin oksidaza
H2O2+hromogeni substrat------peroksidaza----crvenoljubičasti kompleks 555 nm 555 nmSubstrat: N-etil-N(3 metilfenil)N acetil etilendiamin
c)Preko NADH-fosforilaza, fosfoglukomutaza, G6PDH
OSNOVNO ZA ZNATI (1 oD 2)
• Bilans tekućine i bilans elektrolita međusobno povezani
• Mali gubici tekućine ili akumulacije djeluju na koncentracije lektrolita:
• Efekti bivaju reducirani:– Pomjeranjem tekućine iz ECF i ICF– Hormonalnim odgovorom koji regulira unos vode i
njenu ekskreciju
• Gubici elektrolita ili akumuliranje mijenjaju koncentracije rastvorenih substanci
• Promjenama se suprotstavljaju:– Pomjeranje tekućine– Korigovanje brzina apsorpcije jona i njihove sekrecije– Korekcije na nivou gubitka tekućina ili pak akumulacije
tekućine
Terms Relating to Acid–Base Balance
Table 27–3
Važnost kontrole pH
• pH tjelesnih tekućina ovisi od otopljenih:– kiselina– baza– soli
• pH ECF:– Ograničen., 7.35–7.45
Koji kompenzatorni mehanizmi održavaju ABS?
Mehanizmi kontrole pH
• Da bi održalo ravnotežu ABS:– Organizam balansira nastanak i gubitak vodikovih
jona
(H+)
• porijeklo– digestivni trakt– Preko ćelijksih metaboličkih aktivnosti
• Eliminacija:– Na nivou bubrega i urinom– Na razini pluća
(H+)
• Moraju se neutralizirati da ne bi došlo do oštećenja tkiva
• Kiseline koje se produkuju normalnom metaboličkom aktivnošću:– Se kratkotrajno neutraliziraju od strane pufera u
tj. tekućinama
Kiselinsko bazična ravnoteža
• pH tj.tekućina se mijenja putem:– Kiselina ili baza
• Kiseline i baze mogu biti jake i slabe
Jaka ili slaba
• Jake kiseline i jake baze:– Kompletno disociraju u rastvoru
• Slabe kisleine ili slabe baze:– Ne disociraju kompletno u rastvoru– Neke molekule ostaju intaktne
Slabe kiseline
• Oslobađaju manje vodikovih jona • Imaju manji efekat na pH rastvora
Ugljična kisleina
• Je slaba kiselina• U ECF, pri fiziološkom pH:
– Postoji stanje ravnoteže– H2CO3 H+ + HCO3
—
Acidoza
• Fiziološko stanje koje ima za posljedicu abnormalno nisku pH plazme
• Acidemia:– plazma pH < 7.35
Alkaloza
• Fiziološko stanje praćeno abnormalno visokim pH plazme
• Alkalemija:– plasma pH > 7.45
Acidoza i alkaloza
• Djeluju na sve tjelesne sisteme:– Posebno nervni i kardiovaskularni sistem
• Oba stanja opasna:– Ali acidoza je znatno češća– Normalnim aktivnostima na razini ćelija stvraju se
kiseline
3 Tipa kiselina u tijelu
1. Volatilne kiseline2. Fiksirane kiseline3. Organske kiseline
Volatilne kiseline(hlapive)
• Mogu ući u atmosferu• Ugljična kiselina je važna isparljiva kiselina u
tjelesnim tekućinama
Ugljična kiselina
• U plućima: – Se cijepa u ugljen dioksid i vodu
• Ugljen dioksid difunduje u alveole
Ugljen dioksid
• U rastvoru u perifernim tkivima:– Ulazi u interakcije sa vodom i stvara se ugljična
kisleina
• Ugljična kiselina disocira i oslobađa:– Vodikove jone– Bikarbonatne jone
Karboanhidraza (CA)
• Enzim koji katalizira disocijaciju ugljične kiseline
• Prisutan:– Citoplazma eritrocita– Jetrene i bubrežne ćelije– Parietalne ćelije stomaka– Druge ćelije
CO2 i pH
• Najveći procenat CO2 u rastvoru se prevodi u karbonsku kiselinu:– U najvećem procentu, ista disocira
• PCO2 je najvažniji faktor koji djeluje na pH tkiva
u organizmu:– PCO2
i pH imaju obrnuto srazmjeran odnos
Odnos između PCO2
i Plazma pH
Figure 27–6
CO2 i pH
• Kada se nivo CO2 podigne:– H+ i bikarbonatni joni se oslobode– pH opada
CO2 i pH
• Na nivou alveola:– CO2 difunduje u atmosferu
– H+ i bikarbonat joni u alveolarnim kapilarama opadaju
– pH krvi raste
Fiksirane kiseline
• Kiseline koje ne izlaze iz rastvora• Jednom kada se produkuju ostaju u tjelesnim
tekućinama:– Dok ih ne eliminiraju bubrezi
Sulfatna kiselina i fosforna kiselina
• Su najvažnije fiksirane kiseline u organizmu• Stvaraju se u katabolizmu:
– amino kiselina– fosfolipida– Nukleinskih kisleina
Organske kisleine
• Produciraju se aerobnim metabolizmom:– Metabolišu se brzo– Ne akumuliraju se
• Produciraju se anaerobnim metabolizmom (e.g., laktat)– Brzo se akumuliraju
Puferi
• Su otopljene substance koje stabiliziraju pH:– Putem davanja ili uklanjanja H+
• Tre osnovna puferska sistema:– Proteinski pufer – Hemoglobin puferski sistem
• H+ se puferuju putem hemoglobina
– Ugljična kiselina-bikarbonat • Promjene izazvane organskim i fiksiranim kiselinama
Mehanizmi kontrole pH vrijednosti
Puferi
• Slabe kisleine:– donatori H+
• Slabe baze:– Absorbiraju H+
Puferski sistem
• Kombinacija:– Slabe kisleine– i aniona koji se oslobodi njenom disocijacijom
• anion se ponaša kao slaba baza
Pufer sistemimi u tjelesnim tekućinama
Figure 27–7
3 Osnovna pufer sistema
1. Proteinski puferski sistem:– Pomaže u regulaciji pH u ICF-u i ECF-u– Ulaze u ekstenzivne intearkcije sa drugim
puferskim sistemima
2. Karbonska kiselina–bikarbonat puferski sistem:
– Najvažniji u ECF
3.Fosfatni pufer-icf i urin3.Fosfatni pufer-icf i urin
Amino kiseline u proteinskim puferskim sistemina
Figure 27–8
Proteinski puferski sistemi
• Ovisni od sposobnosti amino kisleina• Odgovaraju na promjene pH putem
akceptiranja ili oslobađanja H+
• Ako raste pH :– Dolazi do disocijacije karboksilne grupe amino
kiseline– Djeluju kao slabe kisleine, oslobađaju hidrogen
jone– Karboksilna grupa postaje karboksilatni jon
Proteinski pufer sistemi
• Pri fiziološkom pH (7.35–7.45):– Karboksilne grupe najvećeg broja amino kisleina
su već dale njihov H+
Proteinski puferski sistemi
• Ako pH opadne:– Karboksilatni joni i amino grupe djeluju kao slabe
baze– primaju H+
– Stvore karboksilnu grupu i amino jon
Proteinski pufer sistemi
• Karboksilne i amino grupe u peptidnim vezama ne funkcioniraju kao puferi
• Proteini koji doprinose puferovanju:– Plazma proteini – Proteini u intersticijskoj tekućini – Proteini u ICF
Hemoglobin puferski sistem
• CO2 difunduje duž membrane eritrocita:– Nisu potrebni transportni mehanizmi
Hemoglobin
• Kako karbonatna kiselina disocira:– Joni bikarbonata difunduju u plazmu– U zamjenu za jone hlorida (pomak hlorida)
• Vodikovi joni bivaju puferovani putem hemoglobina
Hemoglobin puferski sitem
• Je jedini intracelularni puferski sistem sa efektom na pH ECF-a.
• Pomaže u prevenciji osnovnih promjena pH kada plazma PCO2
raste ili opada
Karbonatna kiselina-bikarbonat puferski sistem
Figure 27–9
(CO2)
• Najveći broj ćelija konstantno generira ugljen dioksid
• Najviše ugljen dioksida se prevodi u karbonatnu kiselinu:– Koja disocira u H+ i jone bikarbonata
• Pufer s e stvara putem karbonske kiseline i njenih produkata disocijacije
• Prevenira promjene pH izazvane organskim i fiksiranim kisleinama u ECF
3 ograničenja ovog pufera
1. Ne može zaštititi ECF od promjena pH koje rezultiraju iz povećanih ili depresiranih nivoa CO2
2. Funkcionira kada respiratorni i kontrolni centri funkcioniraju normalno3.Ograničen dostupnošću bikarbonatnih jona
2. Funkcionira kada respiratorni i kontrolni centri funkcioniraju normalno3.Ograničen dostupnošću bikarbonatnih jona
Fosfatni pufer
• Sastavljen iz aniona H2PO4— (slaba kisleina)
• Radi kao i ugljična kisleina.bikarbonatni puferski sistem
• Važan kod puferovanja pH ICFa
Problem sa pufer sistemina
• Samo kratkotrajno riješenje za disbalans ABSa• Ne eliminiraju H+ jone • Ograničen dotok molekula pufera
Održavanje ABS
• Za održavanje homeostaze,uhvaćeni H+ mora:
1. Biti permanetno vezan za molekule vode:• Preko uklanjanja CO2 na nivou pluća
2. Uklonjen iz tjelesnih tekućina:• Preko sekrecije na nivou bubrega
Održavanje kiselinsko bazne ravnoteže
• Zahtjeva izbalansiranost na nivou količine nastalih H+ jona i gubitaka
• Koordinirano djelovanje puferskih sistema sa:– Respiratornim mehanizmom– Bubrežnim mehanizmom
Respiratorni i bubrežni mehanizmi
• Suportiraju pufere:1. Luče ili apsorbiraju H+ 2. Vrše kontrolu ekskrecije kisleina ili baza3. Generiraju dodatne pufere
Respiratorna kompenzacija
• Promjena respiratorne brzine:– Pomaže u stabilizaciji pH ECF
• Javlja se kada pH organizma se kreće izvan normalnih vrijednosti
• Direktno djeluje na puferski sistem Karbonatna kiselina-bikarbonat
PCO2 i karbonatna kiselina
bikarbonat • Povećanje ili smanjenje brzine respiracije
mijenja pH putem obaranja ili podizanja PCO2
• kada PCO2 raste:
– pH opada– dodavanje CO2 vodi puferski sistem na desno
• Kada PCO2 opada:
– pH raste– uklanjanje CO2 usmjerava pufer na lijevo
Bubrežna kompenzacija
• Promjena brzine sekrecije H+ i HCO3— ili
reabsorpcije putem bubrega kao odgovor na promjene pH plazme
• Organizam stvara dovoljno organskih i fiksiranih kiselina svaki dan da da 100 mmol H+ u ECF
• Bubrezi pomažu plućima putem eliminacije CO2 koji:– Ulazi u bubrežne tubule filtracijom– Difunduje u tekućinu tubula na putu u pelvis
bubrega
Vodikovi joni
• Se luče u tekućinu tubula duž:– Proksimalnih tubula (PCT)– distalnih tubula (DCT)– Kolekting sistema
Puferi u urinu
• Sposobnost eliminacije velike količine H+ u normalnom nivou urina ovisi od prisutva pufera u urinu
3 Osnovna pufera u Urinu
1. Karbonatna kiselina-bikarbonat2. Fosfatni pufer3. Amonijačni pufer
• Glomerularna filtracija daje komponente:– Karbonatna kisleina-bikarbonat puferski sistem – Fosfatni puferski sistem
• Ćelije tubula:– Generiraju amonijak
Bubrežni odgovor na acidozu
1. Sekrecija H+
2. Aktivnsot pufera u tekućini tubula3. Uklanjanje CO2
4. Reabsorpcija NaHCO3
Bubrežni odgovor na alkalozu
1. Brzina sekrecije opada na nivou bubrega2. Tubularne ćelije ne kupe bikarbonat u
tekućinu tubula3. Kolekting sistem transportira HCO3
— u tekućinu tubula:
– Dok oslobađa jaku kisleinu (HCl) u peritubularnu tekućinu
Bubrežni tubuli i regulacija pH
Figure 27–10a
Bubrežni tubuli i regulacija pH
Figure 27–10b
Bubrežni tubuli i regulacija pH
Figure 27–10c
Figure 27–11b
Stanja koja djeluju na ABS
– Cirkulirajući puferi– Respiratorna funkcija– Bubrežna funkcija
2. Kardiovaskularna stanja:– Zatajenje srca– hipotenzija
3. Stanja koja djelju na CNS:– Nervna oštećenja ili obolenje koje djeluje na
respiratorne i kardiovaskularne reflekse
Poremećaji ABS
• Akutna faza:– Početni odgovor – pH se brzo pomjera iz referentnog opsega– Kompenzirana faza:– Kada stanje traje– Fiziološka pomjeranja
Respiratorni poremećaji
• Javljaju se zbog disbalansa između:– CO2 stvaranja u perifernim tkivima
– CO2 ekskrecije na nivou pluća
• Dovode do abnormalnog nivoa CO2 u ECF
Respiratorna regulacija ABS
Figure 27–12a
Respiratorna regulacija ABS
Figure 27–12b
Respiratorna acidoza
• Razvije se kada respiratorni sistem ne može eliminirati sav CO2 koji se stvori u perifernim tkivima
Respiratorna acidoza
• Primarni znak:– Niska vrijednost pH zbog hiperkapnije
• Primarni uzrok:– hipoventilacija
Uzroci respiratorne acidoze
1.Depresija respiratornog centraa)lijekovi-sedativi, anestetici,opijatib)Cerebralna trauma, tumoric)Prevelika debljina
2.Obstrukcija(zračna) Aspiracija stranih organizama Laringospazam
3.Neuromišićna obolenja Polimijelitis Miastenia gravis
4.Plućna obolenja Fibroza Upala pluća RDS Astma, pneumotoraks
Respiratorna Alkaloza
• Primarni znak:– visok plazma pH zboh hipokapnije
• Primarni uzrok:– hiperventilacija
Metabolički poremećaji
• Javljaju se zbog:– Stvaranja organskih ili fiksiranih kiselina– Stanja koja djeluju na koncentraciju HCO3
— u ECF
Odgovor na metaboličku acidozu
Figure 27–13
Karbonatna kiselina-bikarbonat pufer i regulacija pH plazme
Figure 27–11a
3 Uzroka metaboličke acidoze
1. Produkcija puno fiksiranih ili organskih kiselina:
2. Poremećena ekskrecija H+ putem bubrega3. Ozbiljan gubitak bikarbonata
2 Tipa metaboličke acidoze
• Laktatna:– Producira je anaerobna ćelijska respiracija
• Ketoacidoza:– Producira je višak ketotijela
Kombinirana respiratorna i metabolička acidoza
• Međusobno povezani kada:– nizak O2 dovodi do stvaranja laktata
– Hipoventilacija vodi ka niskom PO2
Obolenja miješane etiologije
a)Hronični bronhitis-metabolička acidoza respiratorna alkaloza
Raste koncentracija vodikovih jona, raste p CO2,
opada HCO3-
Primarna respiratorna, primarna metaboličkaAcidoza
b) Trovanje salicilatimaMetabolička acidoza,respiratorna alkaloza
Metabolička alkaloza
Figure 27–14
Metabolička alkaloza
• Uzrokuje je rast HCO3— koncentracije
• Bikarbonatni joni ulaze u interakciju sa H+ jonima u rastvoru:– Stvara se H2CO3
• Reduciran H+ uzrokuje alkalozu
Uzroci metaboličke acidoze Uzroci metaboličke alkaloze
Bubrežna obolenja *Gubitak vodikovih jona GI traktLaktatna (anoksija)srčania arest, obolenja jetre * Bubrežni gubici:Ingestija bikarbonata Višak mineralokortikosteroidaTrovanje (kiseli metaboliti) Lijekovi sa aktivnošću mineralokortikosteroida Diuretici, Cushing
Nedostatak kalija,hlorid
Salicilat----laktat Metanol-----formijat Etilenglikol-----oksalatHronična dijarejaAcidoza bubrežnih tubula
Diagnostic Chart for Acid-Base Disorders
Figure 27–15 (1 of 2)
Diagnostic Chart for Acid–Base Disorders
Figure 27–15 (2 of 2)
Blood Chemistry and Acid–Base Disorders
Table 27–4
Kako prepoznati kompenzirani poremećaj?
H+ u sklopu referentnih vrijednostipCO2 i HCO3
- odstupaju od ref.vr
a)Kompenzacija met. acidoze
Brza respiratornaPovećana ventilacija(plućA)
b)Kompenzacija met.alkaloze
Smanjena ventilacija
Met. Acidoza--------pad HCO3- (primarni poremećaj)
Met.alkaloza--------rast HCO3-(primarni poremećaj)
Resp.acidoza-------rast pCO2 (primarni poremećaj)Resp alkaloza-----pad pCO2 (primarni poremećaj)
Šta je potrebno uraditi?
1. Odrediti pH da se utvrdi je li acidoza ili alkaloza
2.Ako raste konc vodikovih jona, pregledati pCO2.ako on raste onda se radi o resp.poremećaju.Prekontrolirati HCO3-.oni rastu,radi se o metaboličkoj acidozi.
3. Ako opada konc vodikovih jona, utvrditi uzrok alkaloze. Ako je nizak pCO2, respiratorni je poremećaj.Ako je konc bikarbonata visoka radi se o metaboličkoj alkalozi.
4.Pogledati je li poremećaj kompenziran ili nije? U principu se javlja promjena koncentracije na nivou druge komponente. Ako je promjena u suprotnom smjeru, onda je prisutna druga vrsta poremećaja ABS_a.
Detekcija acidoze i alkaloze
• Uključuje testove krvi pH, PCO2 i HCO3
— nivo:
– Prepoznavanje acidoze i alkaloze– Klasifikacija na respiratornu i metaboličku– Promjena p CO2-respiratorni poremećaj– Promjena HCO3—metabolički poremećaj
Laboratorijski nalazi kod resp.acidoze:
*Opada pH krvi*Raste p CO2(ugljična kiselina u krvi)*Bikarbonat u krvi*Raste ukupni CO2* Opada omjer bikarbonat/pCO2 Kompenzirana rast bikarbonata•Raste amonijak u urinu•Raste natrij i kalij•Hloridi normalni ili opadaju
Karakteristike metaboličke alkaloze
*Rast pH krvi* Rast bikarbonata* Rast pCO2* Rast ukupnog CO2* Rast omjera bikarbonat/H2CO3
Analitički aspekti ABS-a
Arterijska krvVenska krvAnaliza gasova, pH i saturacija kiseonikomAnaliza elektrolita, ukupni CO2Pacijent mora biti miran!!!1:Art.krvAntikoagulans:heparinBrz transportIzlaganje zraku: raste pO2,opada pCO2, raste pH
Uzorkovanje
Skupljanje u hepariniziranim plastičnim sirinđama(bez mjehurića zraka i bez koaguluma!!!)
Često se skuplja putem respiratorme terapije
Skuplja se pod naerobnim uvjetima i stavlja na led-Led usporava metabolizam.
Testiranje se vrši na 37o C, da se imitira tjelesna temperatura
Preanalitički problemi• Mjehurići zraka
– Uzrokuju rast pO2, pH
– Izazivaju pad pCO2
• koagulumi– Ne može se koristiti ovakav tip uzorka– Glikoliza– Ćelijska respiracija uzrokujere pad pH, pO2
– pCO2 raste
– Temperatura-pH je ovistan o promjeni temperature– pH je ovistan od temperature. Za svaki rast temperature od jednog
stupnja,pH opada za 0.015 jedinica
Instrumentarij
• Elektrohemija– Jonoselektivne elektrode
• Hemoglobin koncentracija– Spektrofotometrija
Kod metaboličkih poremećaja raditi: anion gap
AG=(Na+)-(Cl-+HCO3-)=16-18 mmol/L
Kada se on mijenja: drugi joni značajno utječu na vrijednost
*Bubrežna obolenja-retencija vodika sa sulfatom, fosfatom*Ketoacidoza*Laktat.hipoksija srca, jetre,*Trovanje
Normalne vrijednosti za AG kod GI gubitaka bikarbonata bubrežnih gubitaka bikarbonata
pH elektrodamV
Spoljnja referentna elektrodaNeprovodljivo stakleno tijelo
Interna referntna elektroda
H+-staklena membrana
Povezujući kabl
pCO2 elektroda
Gasni CO2----difuzija---silikonska membrana
Apsorbcija CO2 u alkalnom mediju
mV
Spoljnja referentna elektroda
CO2(g)
Protočna ćelijal
Skup elektroda
Gas-permeabilnAmembrana
(silikonska guma)
NaHCO3/H2O
CO2 + H2O HCO3- + H+
Problemi:STAROST MEMBRANEPROTEINIUGRUŠCIKALIBRACIJA
2.pCO2 elektroda
3.Enzimsko određivanje 1.Alkalizacija uzorka2.Prevođenje CO2 u HCO3-Onka kao hidrogen karbonat enzimskim putemHCO3-+PEP--------PEP karboksilaza------oksalacetat+PiOksalacetat+NADH+H+---MDH-----Malat+NAD
3.ManometrijskiMjerenje razlike u pritisku gasova oslobođenih iz plazme uzatvorenom sistemu.
NH3 elektrodamV
Spoljnja referentna elektroda
NH3(g)
Protočna ćelija
Elektroda
Membrana permeabilna na gas(PTFE)
NH4Cl/H2O
H2O + NH3 NH4+ + OH-
Reakcija na platinum elektrodi
• Količina struje proporcionalna koncentraciji O2
O2 + 2H+ + 2e- H2O2Pt
-0.6 V
Eksces baze
• Određivanje količine baze u krvi• Utvrđuje se uzrok poremećaja ABS-a• Deficit baze je obično indicija metaboličke
acidoze
• Uzroci:– Višak bikarbonata– Deficit bikarbonata
What are the effects of aging on fluid, electrolyte,
and acid–base balance?
Fetal pH Control
• Buffers in fetal bloodstream provide short-term pH control
• Maternal kidneys eliminate generated H+
Newborn Electrolyte Balance
• Body water content is high:– 75% of body weight
• Basic electrolyte balance is same as adult’s
Aging and Fluid Balance (1 of 5)
• Body water content, ages 40–60: – males 55% – females 47%
• After age 60:– males 50%– females 45%
Aging and Fluid Balance (2 of 5)
• Decrease body water content reduces dilution of:– waste products– toxins– drugs
Aging and Fluid Balance (3 of 5)
• Reduction in glomerular filtration rate and number of functional nephrons:– reduces pH regulation by renal compensation
• Ability to concentrate urine declines:– more water is lost in urine
Aging and Fluid Balance (4 of 5)
• Insensible perspiration increases:– as skin becomes thinner
• Maintaining fluid balance:– requires higher daily water intake
Aging and Fluid Balance (5 of 5)
• Reduction in ADH and aldosterone sensitivity:– reduces body water conservation– when losses exceed gains
Aging and Electrolyte Balance
• Muscle mass and skeletal mass decrease:– cause net loss in body mineral content
• Loss is partially compensated by:– exercise– dietary mineral supplement
Aging and Acid–Base Balance
• Reduction in vital capacity:– reduces respiratory compensation– increases risk of respiratory acidosis– aggravated by arthritis and emphysema
Aging and Major Systems
• Disorders affecting major systems increase:– affecting fluid, electrolyte, and/or acid–base
balance
SUMMARY (1 of 8)
• Fluid balance• Electrolyte balance• Acid-base balance
SUMMARY (2 of 8)
• Intracellular fluid (ICF)• Extracellular fluid (ECF)
SUMMARY (3 of 8)
• Metabolic generation• Fluid shift
SUMMARY (4 of 8)
• Sodium balance• Potassium balance• Balance of other electrolytes
SUMMARY (5 of 8)
• pH control• Acidosis• Alkalosis• Volatile acids• Fixed acids• Organic acids
SUMMARY (6 of 8)
• Protein buffer system• Carbonic acid-bicarbonate buffer system• Phosphate buffer system• Hemoglobin buffer system
SUMMARY (7 of 8)
• Bicarbonate reserve• Respiratory compensation• Renal compensation
SUMMARY (8 of 8)
• Respiratory acidosis• Respiratory alkalosis• Metabolic acidosis• Metabolic alkalosis