Sunum yükleniyor. Lütfen bekleyiniz

Sunum yükleniyor. Lütfen bekleyiniz

FİZYOLOJİK TAMPON SİSTEMLERİ Dr.V.Kenan ÇELİK

Benzer bir sunumlar


... konulu sunumlar: "FİZYOLOJİK TAMPON SİSTEMLERİ Dr.V.Kenan ÇELİK"— Sunum transkripti:

1 FİZYOLOJİK TAMPON SİSTEMLERİ Dr.V.Kenan ÇELİK

2 Figure 26.3 Termodinamiğin 2 koşulu nedir? Bunun bizim için önemi nedir?

3

4 Standar koşullarımızın devamı için Asit / Baz dengesi başlıca 2 organ tarafından idame ettirilir. 1. Akciğerler solunum yolu ile pCO 2 ’ i düzenler 2. Böbrekler HCO 3 dönüşümünü ve H + ’ nın atılımını kontrol eder. Asit / Baz dengesinde bu moleküllerin önemi nedir? C0 2 + H 2 O ← → H 2 CO 3 ←→ H + + HCO 3 - H + derişimi ortamın asitliğinin bir ölçüsüdür ve pH ile ifade edilir. pH = log 1/[H + ] veya pH = - log [H + ] Plazma [H + ] =40 nmol/L = 4x mol/L = pH = -log(4x ) = - (-8)[0.6 )] = 7.4

5 CO 2 + H 2 O ↔ H 2 CO 3 ↔ H + + HCO 3 - [H + ] + [HCO 3 - ] Ka = pCO 2 ( veya H 2 CO 3 ) [H + ] = Ka pCO 2 / [HCO 3 - ] (her iki tarafı log ile çarp) log [H + ] = log Ka + log pCO 2 / [HCO 3 - ] -log [H + ]= -log Ka - log pCO 2 / [HCO 3 - ] pH = pKa + log [HCO 3 - ] / pCO 2 Henderson-Hasselbalch….pH= pKa + log (Baz /Asit) veya (tuz/Asit) - /

6 Asit / Baz dengesinin kontrolü: Bu 3 faktör pH, pCO 2 ve [HCO 3 - ] kontrol edilmelidir. ECF (plazma + hücreler arası sıvı) sıvının pH’ı 7,35 – 7,45 arasında kalmalıdır. - Eğer plazma değeri 7,35’in altına düşerse ASİDOZ (Asidemi) gelişir. -Eğer plazma değeri 7,45’in üzerine çıkarsa ALKALOZ (Alkalemi) gelişir. -Bu sınırlar değiştiğinde tüm vucut sistemi etkilenir. Sirkülasyon çöker ve kalp yetmezliği sonucu koma ile sonuçlanabilir.

7 Vücuttaki Asit Tipleri: Uçucu asitler: - Solüsyondan ayrılıp atmosfere karışabilen asitler (Karbonik asit). Fiks asitler: -Solüsyondan ayrılamayan asitler (sülfürik ve fosforik asitler). Organik asitler: -Aerobik metabolizmanın yan ürünleri yada bileşenleri

8 Vücuttaki Asit Tipleri: Karbonik asit ECF’nın pH’nı etkileyen çok önemli bir faktördür, -CO 2 su ile etkileşerek karbonik asit oluşturur. -CO 2 ’in konsantrasyonu ve pH arasında ters ilişki vardır. Sülfürik ve Fosforik asit: -Aminoasit katabolizması sırasında oluşturulur. Organik asitler: -Laktik asit, keton cisimcikleri gibi metabolik yan ürünlerdir.

9 P CO2 ve Plazma pH arasındaki Temel İlişki:

10 Tampon Sistemleri Solunum Renal Fonksiyon –pH’ın 7.35 – 7.45 arasındaki değişimler sıkı bir kontrol altında idame ettirilir Asit-baz dengesinin korunması:

11 Tampon sistemleri genellikle zayıf bir asit ve tuzu veya zayıf bir baz ve tuzundan oluşur. Vücutta 3 tane önemli tamponlama sistemi mevcuttur. 1.Karbonik asit-bikarbonat tampon sistemi. Organik ve fiks asitlerinin neden olduğu değişimlerin tamponlanması 2.Protein tampon sistemi Amino asit Hemoglobin tampon sistemi tarafından H+ iyonlarının tamponlanması 3.Fosfat İCF da pH’ ın tamponlanması pH mekanizmasının kontrolü:

12 TAMPON Asit Konjüge baz Ana tampon etkisi Hemoglobin HHb Hb - Eritrosit Protein HProt Prot - Hücre içi Fosfat H 2 PO 4 - HPO 4 2- Hücre içi Bikarbonat CO 2 →H 2 CO 3 HCO 3 - Hücre dışı(ECF)

13 pK

14 CO 2 + H 2 O  H 2 CO 3  H + + HCO 3 – -Dokularda oluşturulan CO 2 hücre membranından geçerek plazmada ergimiş halde bulunur. CO 2 ’in sudaki çözünürlüğü 0,23 tür (basınç kPa olarak ölçülmüşse) “ “ “ “ “ 0,03 (basınç mmHg “ “ ) Normal pCO 2 =5,3 kPa ( 40 mmHg: 1 kPa=7.5 mmHg veya 1 mmHg = 0,133 kPa) dCO2 (mmol/L) = 5,3 kPa x 0,23 = 1,2 mmol / L -Bu CO 2, H 2 CO 3 ile dengededir. Fakat plazmada enzimatik olmayan bu reaksiyon çok yavaştır. Bu nedenle plazmada 0,0017 mmol H 2 CO 3 bulunur, buda CO 2 miktarına eşittir. Karbonik Asit-Bikarbonat Tamponlama Sistemi ve pH:

15 pH = pKa + log [HCO 3 - ] / pCO 2 [HCO 3 - ] = 24 mmol / L pH = 6,1 + log ( 24 / 40 x 0,03) = log (24 / 1.2) pH = log 20 = = 7,4 Bikarbonat tampon sistemi CO 2 ’in başıncındaki artma ve azalmaya bağlı olarak pH’daki değişimlerden ECF’i tek başına koruyamayabilir. Solunum sistemi ve kontrol merkezi normal olarak çalıştığında fonksiyon görebilir. Bikarbonat iyonların (bikarbonat rezervleri) mevcudiyeti ile de sınırlıdır.

16

17 Figure 27.9a, b Karbonik Asit-Bikarbonat Tampon Sistemi

18 Figure 27.11a Karbonik Asit-Bikarbonat Tampon Sistemi: Plazma pH’sının düzenlenmesinde merkezi rolü.

19 Figure 27.11b Karbonik Asit-Bikarbonat Tampon Sistemi: Plazma pH’sının düzenlenmesinde merkezi rolü.

20 Protein ve Fosfat tampon sistemleri: CO 2 ’in fiksasyonundan oluşan H + ve metabolizma süresince oluşturulan asitler başlıca protein –eritrositlerde hemoglobin- (amino asit) ve Fosfatlardan oluşan tamponlar tarafından kompanse edilir. Eğer pH yükselirse (H + derişimi azalırsa), Amino asitlerin karboksil grupları zayıf bir asit gibi etkiyerek ortama H + iyonu verir ve pH korunur. Eğer pH düşerse (H + derişimi artarsa), amino grupları zayıf bir baz gibi etkiyerek ortamdan H + iyonlarını çekerler ve pH korunur. Hemoglobin ise P CO 2 basıncı azaldığı veya düştüğünde pH’daki değişimleri engellemektedir. HÜCRE İÇİ TAMPONLAMA SİSTEMLERİ:

21 Amino Asit Tamponu

22 Hücre içi tamponlama PLAZMA Prot - HPO 4 -2 H+H+ HProt H 2 PO 4 - Eritrosit K+K+ [H + ] pH asidemi H+H+ H+H+ H+H+ H+H+ H+H+ H+H+ H+H+ H+H+ H+H+ H+H+ H+H+ H+H+

23 Hücre içi tamponlama PLAZMA Prot - HPO 4 -2 H+H+ HProtH 2 PO 4 - Eritrosit K+K+ H+H+ H+H+ H+H+ H+H+ H+H+ H+H+ H+H+ H+H+ H+H+ H+H+ H+H+ H+H+ [H + ] pH alkalemi

24 Bikarbonat Tampon Sisteminin Metabolik ve Solunum Bileşenleri. Bikarbonat tamponu akciğer ve çevresi ile gaz değişimini ifade eder. CO 2 derişiminin farklılığında anahtar “ventilasyon oranı” dır. Bu niçin P CO 2’ bikarbonat-tampon bileşeninin solunum kompananti olarak referans olması gerektiğini de açıklamaktadır. CO 2 ’in kısmi basıncından türeyen asit-baz dengesi bozuklukları “solunum bozukluğu” olarak adlandırılır. Asit-Baz dengesi düzensizliği başlıca ASİDOZİS ve ALKALOZİS olarak sınıflandırılır. Asidozis: Plazma da H+ derişimindeki artma ve pH da azalma Alkalozis: “ “ “ “ “ azalma ve pH da artma. Metabolik (asidoz/alkaloz) veya solunumsal (asidoz/alkaloz) olarakta sınıflandırılır.

25 H 2 CO 3 pH ~ pCO 2 ASİDOZİS Kan pH [H + ] ALKALOZİS Kan pH [H + ]  [HCO 3 - ] Yüksek alkalozis ↓ pCO 2 Solunumsal alkalozis ↓ [HCO 3 - ] Metabolik asidozis ↑ pCO 2 Solunumsal asidoz

26 Atmosfer / Alveoler / Kan bariyeri gazların geçişi 45 mmHg 40 mmHg Dokular

27

28 Bikarbonat Tampon Sisteminin Metabolik ve Solunum Bileşenleri pO 2 değerlerinde azalma “Hipoksi” ye, pCO 2 değerlerindeki artış da “Hiperkapni” ye neden olur. Plazmada gerçekleşen bikarbonat oluşumu çok yavaş ve miktarca azdır. Oysa eritrositlerde Zn-bağımlı bir enzim olan “Karbonik anhidraz ” ile katalizlenen reaksiyon çok hızlıdır. (1x10 6 mmol/ sn) CO 2 + H 2 O H 2 CO 3  H + + HCO 3 – KA, CO 2 ’i bikarbonat olarak fikse eder, karbonik asitin ayrışması sonucu açığa çıkan [H + ] iyonu hemoglobin ile tamponlanır. Karbonik anhidraz

29 Gazların Değişimi ve Taşınımı: Oksijen Taşınımı: O 2 ’nin ~%98’i hemoglobine bağlanarak taşınır. 100 ml (Plazma + Hemoglobin)’de ~ 20 ml O 2 taşınır Karbon Dioksit Taşınımı: Plazmada ergimiş halde (~%7) Hemoglobine bağlı (~%20) Bikarbonat iyonu olarak (~%75) CO 2 + H 2 O  H 2 CO 3  H + + HCO 3 -

30 Hemoglobin Hem (Fe 2+ içeren) molekülü 4 O 2 -bağlar Bohr Effect – O 2 bağlanımı –sıcaklık –pH –PO 2 –PCO 2 –2,3-DPG (difosfogliserat)

31 Bohr effect on oxyhemoglobin dissociation

32 CO 2 transportu Akciğerde Bikarbonat İçeri Cl dışarı Karbamino

33 C0 2 Transportu Karbonik anhidraz kan pC0 2 değişimlerine göre tepkimenin yönünüde değiştirir. H C0 2 -> H 2 C0 3 -> HC0 3 - yüksek P C0 2 KAKA H C0 2 <- H 2 C0 3 <- HC0 3 - düşük P C0 2 CA

34 C0 2 Transport Klor shifti: Klorid iyonları elektronötralitenin idame ettirilmesine yardım eder. Eritrositte:HC0 3 - plazmaya doğru diffüz olur. Eritrosit çok daha elektropozitif olur Cl - hücre içerisine çekilir (Cl - shift). –Deoksihemoglobin ile birleşen H + salınarak Cl - tamponlanır Pulmonar kapillerde tersi olur.

35 Asit-Baz dengesinde Böbreğin Rolü: Böbrek H + iyonunun uzaklaştırılmasında ve HCO 3 - konsantrasyonunun kontrolünde önemli rol oynar. Protein metabolizmasından türeyen sülfürik ve fosforik asit gibi uçucu olmayan toksik asitlerinde uzaklaşmasında başlıca rol böbreğindir.

36

37 Böbrek tübülleri ve pH Regulasyonu.

38 Bikarbonatın geri emilimi: Filtratta oluşturulan karbonik asit CO 2 ve H 2 O ya ayrışır. CO 2 tübül hücrelerine ve kapillere diffüz olur.

39 Bikarbonatın geri emilimi:

40 + Na Bikarbonat rezervi

41 Aşırı H + iyonlarının tamponlanması SO 4 2- HSO 4 -

42 H 2 SO 4

43 Hidrojen iyonu atılımı Asidozda oluşturulan renal yanıt: –Kan HCO 3 - rezervinin yenilenmesi. –Buna eşdeğer H+ iyonunun idrarla atılımı. Figure 26.13

44 Bir diğer plazma HCO 3 - salınımı GLUTAMİN metabolizması Aracılığı ile yapılır.

45 Amonyum iyonu atılımı Figure 26.14

46 Bu metabolik yol uzun süre alır, ve genellikle daha çok kronik asidozda (diabet gibi) aktiftir.

47

48 Böbrek tübülleri ve pH Regulasyonu. HCO 3 - atılımı artar H + iyon oluşumu artar NH 4 + atılımı azalır

49 Solunumsal asit-baz hastalıkları –Solunum fonksiyonları anormal olduğunda ECF da CO 2 derişiminde artma ve azalma sonucu oluşan hastalıklardır. Metabolik asit-baz hastalıkları –Organik ve fiks asitlerin üretimi yada atılım bozukluğu –ECF deki bikarbonat iyon konsantrasyonunu etkileyen herhangi nedenler. METABOLİK ve SOLUNUMSAL ASİT-BAZ HASTALIKLARI: Asidozis, alkalozisden çok daha yaygın bir hastalıktır.

50 Solunumsal asidozis. –Akciğer hastalığı sonucu solunumun azalması ile vücut sıvılarında CO 2 düzeylerindeki aşırı artışla karakterizedir. –En yaygın olanları:.Chronic Obstruktif Airway disease (COAD). “ “ “ “ pulmonary “ (COPD) Şiddetli astım atakları eşlik eder. –Hipoksi eşlik eder. ( pO 2 de ↓, pCO 2 ↑ ) Solunumsal alkalozis: –Asidoza göre çok daha az rastlanır –Hiperventilasyon ile alakalıdır. (ateş ve sitres alkalozisde küçük bir artış nedenidir) Solunumsal ASİT-BAZ hastalıkları

51 Solunumsal Asit-Baz Regülasyonu: Figure 27.12a Kemoreseptör stimulasyonu H 2 CO 3 /HCO 3 - Tampon sistemi Dışında diğer tamp. Tarafından H + alımı

52 Solunumsal Asit-Baz Regülasyonu: Figure 27.12b Kemoreseptör İnhibisyonu H 2 CO 3 /HCO 3 - Tampon sistemi Dışında diğer tamp. Tarafından H + salınımı

53 Metabolik asidozun majör nedenleri: –Bikarbonat rezervlerinin tükenmesi –Böbrekte hidrojen iyonlarının atılım yetersizliği –Aşırı miktarda fiks / organik asitlerin üretimi (diabette keto asitlerin-astoasetat, hidroksibütirat-birikmesi) –Fiks / organik asitlerin metabolize edilememesi veya atılımının azalması (glomerulunefrit) –Kronik diare nedeniyle bikarbonat kaybı Metabolik alkalozis: –HCO 3 - konsantrasyonu aşırı arttığında oluşur. Aşırı ve sık sık kusma sonucu veya cerrahi müdahale sonucu mideden H+ iyon kayıpları nedeni. Metabolik asit-baz hastalıkları:

54 Figure Metabolik Asidozisin Regülasyonu:

55 Figure Metabolik Alkalozisin Regülasyonu.

56 Asit-Baz hastalıklarının Solunum-Metabolik karşılaştırılması: Asit-Baz Hasta.Primer değişimKarşılanan değDeğişim süresi Metabolik asidoz Plazma [HCO 3 - ]pCO 2 (hiperventilasyon) dk / saat Metabolik alkalozis Plazma [HCO 3 - ]pCO 2 ( hipoventilasyon) dk/ saat Solunumsal asidozis pCO 2 Böbreklerde HCO 3 - reabsorpsiyonunda Plazma [HCO 3 - ] Günler Solunumsal alkalozis pCO 2 Böbreklerde HCO 3 - reabsorpsiyonunda Plazma [HCO 3 - ] Günler

57 Mixed metabolik ve solunumsal Asidozis: HASTALIK pH pCO 2 BİKARBONAT Metabolik asidozis Azalma Azalma ( solunumsal karşılık ) Azalma (primer değişim) Solunumsal asidozis Azalma Artma (primer değişim) Artma (metabolik karşılık) Solunumsal ve Metabolik asidoz karışımı Aşırı Azalma Artma (solunumsal asidoz) Azalma (metabolik asidoz)

58 Mixed metabolik ve solunumsal Alkalozis (Nadir): HASTALIK pH pCO 2 BİKARBONAT Metabolik alkalozis Artma Artma (solunumsal karşılık) Artma (primer değişim) Solunumsal alkalozis Artma Azalma (primer değişim) Azalma (Metabolikkarşılık) Solunumsal ve Metabolik alkalozis karışımı Aşırı artma Azalma (solunumsal alkalozis) Artma (Metabolik alkalozis)

59 Genellikle ön koldaki radial arter ve nadiren de bacaktaki femoral arterden kan alınır. Teşhis için kan da yapılacak testler: –pH yada [H + ] derişimi –P CO2 –pO 2 –Bikarbonat düzeyleri (otomatik olarak yapılamazsa?) Solunumsal ve Metabolik hastalık ayrımın yapılması. Asidozis ve Alkalozis’in Saptanması:

60 Asit-Baz Hastalıkları

61 Figure Asit-Baz Hastalıklarında Diagnostik şema:

62 Solunum – Kardiovasküler-Renal sistemlerin Entegrasyonu RENAL SiSTEM KARDIOVASKÜLER SiSTEM SOLUNUM SiSTEMİ Asit-baz dengesi Gaz değişimi Kan akımı etkilenerek -volüm Kontrol, -ECF osmolalitesi, -Kan basıncı Tüm bu sürekli değişim HOMEOSTAZİS’i idame ettirmek içindir.

63


"FİZYOLOJİK TAMPON SİSTEMLERİ Dr.V.Kenan ÇELİK" indir ppt

Benzer bir sunumlar


Google Reklamları