22. Kafli: vökva-, salt-, og sýru-basa vægi

1. 22. Kafli: vökva-, salt-, og sýru-basa vægi LOL 203: Guðrún Narfadóttir

2. Vökvar líkamans • Vökvar líkamans eru í vökvahólfum (fluid compartments) • Innanfrumuvökvi (ICF) 2/3 • Utanfrumuvökvi (ECF) 1/3 • ~ 80% millifrumuvökvi (interstitial fluid) • ~ 20% blóðvökvi (blood plasma) • Í vökvahólfunum er vatn með uppleystum efnum • Efni flytjast milli vökvahólfa með síun, flæði, virkum flutningi og osmósu • rúmmál hvers vökvahólfs helst nokkuð stöðugt • Vatn flyst aðallega á milli vökvahólfa með osmósu • styrkur uppleystra efna í ræður því mestu um flutning vatnsins

3. Figure 22.01 Body Fluid Compartments

4. Vökva jafnvægi • Þegar líkaminn er í vökvavægi þá er rétt magn vatns og uppleystra efna í vökvahólfunum • Vökvavægi og rafvakavægi fylgjast að. Nýrun sjá um stjórnun • Rafvaki (electrolyte) er ólífrænt efni sem myndar jónir í vatnslausn

5. Vatn líkamans • Vatn er 55-60% líkamsþyngdar (háð aldri og kyni) • Hærra hlutfall hjá börnum en fullorðnum • Hærra hlutfall hjá grönnum en feitum • Daglegt vatnsílag og vatnstap er um 2500 ml (breytilegt eftir aðstæðum og einstaklingum) • Vatnsílag: • Drykkur, fæða og efnaskiptavatn (vatn sem myndast við bruna fæðuefna) • Vatnstap: • Þvag, sviti, útgufun um húð og við útöndun, hægðir og tíðablóð • Ef vatnstap er meira en vatnsílag, þornar líkaminn upp (dehydration)

6. Stjórnun á vatnsílagi (fig 22.3) • Vatnsílagi er stjórnað með drykkju • Ef líka • Ef vatn vantar í líkamann gerist þrennt: • Munnurinn þornar upp • Seltustyrkur blóðsins eykst  efnanemar örvast • Blóðrúmmál minnkar  blóðþrýstingur renín frá nýrum  angíótensín II • Þessir þættir örva þorstastöðvar í undirstúku sem hvetur mann til drykkju ef vökvi er tiltækur

7. Stjórnun á vatns- og salttapi • Umframvatn er losað með þvagi • Vegna osmósu fylgist salt- og vökvavægi að • saltið dregur vatnið til sín: eftir því sem meira NaCl er skilið út með þvagi, þess meira vatn tapast úr líkamanum • Endursogi og útskilnaði á Na+ og Cl- er stjórnað af þrem hormónum: • ANP (saltræsihormón frá hjartagáttum) • Angíótensín II • Aldósterón frá nýrnahettum • Endursogi á vatni er aðallega stjórnað af ADH (þvagstillivaka)

8. Jafnvægi endurheimt eftir saltríka máltíð (fig 22.4) •  saltneysla  Na+ og Cl- í plasma  vatn fer með osmósu úr frumum, út í millifrumuvökvann þaðan út í plasma  blóðmagn og blóðþrýstingur • Aukið blóðmagn hefur tvíþætt áhrif: •  blóðþrýstingur í hjarta   ANP frá hjarta   endursog á Na+ í nýrum Na+ í þvagi 2.  renín frá nýrum   angiotensín II   aldósterón frá nýrnahettum og  síunarhraði í nýrum   útskilnaður á Na+ í nýrum   útskilnaður á vatni  jafnvægi í blóðmagni og samsetningu er endurheimt • Auk þess veldur fall í angiotensín II því að æðar víkka og blóðþrýstingur fellur

9. Jafnvægi endurheimt eftir vökvatap / drykkju • Vökvatap NaCl í blóði ADH frá heiladingli  endurupptaka vatns í nýrnapíplum  vatn helst í líkamanum • Þvagmagn er lítið og þvagið sterkt • Það gagnstæða gerist ef mikill vökvi er drukkinn: NaCl í blóði ADH endurupptaka vatns í nýrnapíplum  vatn er skilið út • Þvagmagn er mikið og þvagið er þunnt

10. Flutningur vatns milli vökvahólfa • Innanfrumu- og utanfrumuvökvi hafa yfirleitt sama seltustyrk • þess vegna helst rúmmál frumna nokkuð stöðugt • Ef vatn er drukkið hraðar en nýrun ná að skilja út (um 15 ml/mín), þynnist millifrumuvökvinn og vatn fer að streyma inn í frumur með osmósu. Þetta getur endað með skelfingu! (vatnseitrun)

11. Rafvakar í líkamsvökvum • Flestir rafvakar eru ólífræn efnasambönd • Í lausn klofna rafvakar í plús hlaðnar katjónir og mínus hlaðnar anjónir • Rafvaki getur verið sýra, basi eða salt • Rafvakar 1. valda því að vatn færist milli vökvahólfa með osmósu 2. viðhalda sýru-basa vægi 3. valda rafstraumum 4. virkja ensím

12. Styrkur rafvaka í líkamsvökvum • Styrkur er yfirleitt gefinn upp í milliequivalentum (mEq) á lítra (raunverulegum mólstyrk) • mEq gefur til kynna heildarfjölda jóna (anjóna eða katjóna) á rúmmálseiningu • Fig.22.5 sýnir styrk helstu rafvaka í vökvahólfum líkamans • Utanfrumuvökvi: Na+ og Cl- eru aðal jónirnar • Innanfrumuvökvi: K+ er aðal katjónin en anjónirnar eru aðallega prótein, fosföt og súlföt

13. Figure 22.05 Electrolyte and Protein Anion Concentrations

14. Natríum • Na+ er aðal katjón utanfrumuvökvans • Natríum er nauðsynlegt fyrir boðspennumyndun í tauga- og vöðvafrumum og fyrir vökva- og saltvægi líkamans • Of mikið natríum í líkamanum dregur til sín vatn sem safnast fyrir í utanfrumuvökvanum (bjúgmyndun) • Natríumstyrkur stjórnast af þrem hormónum • Aldósteróni frá nýrnahettuberki (eykur Na+ styrk) • ADH frá heiladingli (minnkar Na+ styrk) • ANP frá hjarta (minnkar Na+ styrk)

15. Klór • Cl- er aðal anjón utanfrumuvökvans • Klór tekur þátt í að • stjórna osmótískum þrýstingi • mynda saltsýru (HCl) í maga • Klórstyrkur stjórnast af sömu þáttum og þeim sem auka eða minnka endurupptöku á Na+ í nýrum

16. Kalíum • K+ er aðal katjón innanfrumuvökvans • Kalíum tekur þátt í • myndun boðspennu í tauga- og vöðvafrumum • að viðhalda rúmmáli frumuvökvans • pH stjórnun • Kalíumstyrkur stjórnast af aldósteróni frá nýrnahettuberki • Aldósterón eykur seyti á kalíum í nýrnapíplum og þar með kalíum útskilnað

17. Kalsíum • Ca2+ er í mestu magni allra steinefna í líkamanum • 98% þess er bundið í beinum og tönnum • Kalsíum er í mjög lágum styrk innanfrumu • Hlutverk kalsíums er margþætt • Kalsíumsölt eru byggingarefni beina og tanna • Nauðsynlegt við blóðstorknun • Nauðsynlegt við losun taugaboðefna • Nauðsynlegt fyrir vöðvasamdrátt • Kalkkirtilvaki (parathyroid hormón /PTH) og calcitriol auka styrk kalsíum í blóði, en calcitónín lækkar styrkinn

18. Sýru-basa vægi • Líkaminn er mjög viðkvæmur fyrir sveiflum í sýrustigi (styrk H+ jóna), sérstaklega taugakerfið • pH gildi blóðs er 7.35-7.45 • pH < 7.35 kallast acidosis • pH > 7.45 kallast alkalosis • Stöðugleika í sýrustigi er viðhaldið með • Bufferkerfum • þau breyta sterkum sýrum og bösum í veikar sýrur og basa • Losun á koltvísýringi við útöndun • Aukin losun á CO2 hækkar pH gildi blóðs (sbr. oföndun) (sjá fig 22.6) • Starfsemi nýrna • Ef pH blóðs lækkar, seyta nýrnapíplur vetnisjónum (H+) út í þvagið og endursoga bicarbonatjóni (HCO3- )