MİNERAL VE ELEKTROLİTLERİN

ETKİLERİ 1

Yrd.Doç.Dr. Mustafa ALTINIŞIK

ADÜ Tıp Fakültesi

Biyokimya Anabilim Dalı

• 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)

Mineraller

Na+, K+, Ca2+, Mg2+, Cl, HCO3, HPO4

2 önemli 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.

Kardiyak kökenli atrial natriüretik peptid (ANP) ve beyin kökenli natriüretik hormon (NH) su ve elektrolit dengesinin düzenlenmesinde görevli endojen faktörler olarak tanımlanmıştır.

ANP, cGMP oluşumunu artırır, hücre içi kalsiyum homeostazında rol oynar. Fizyolojik etkileri arasında vasküler ve diğer düz kaslarda gevşeme, böbrekte glomerüler filtrasyon oranının artması, tübüler su ve sodyum taşınmasının inhibisyonu ile aldosteron ve ADH salgılanmasının inhibisyonu bulunmaktadır.

Sodyum (Na) vücutta özellikle ekstrasellüler sıvıda temel katyon olarak bulunur

Plazma ve hücreler arası sıvı sodyum konsantrasyon farkı Gibbs-Donnan dengesinin bir sonucu,

hücre içi sıvı ile hücreler arası sıvı arasındaki sodyum konsantrasyon farkı ise Na+-K+ ATPaz ile sağlanan aktif taşınımın bir sonucudur.

Sodyumun işlevleri

ozmotik basıncın düzenlenmesinde etkilidir; suyun dağılımında rol oynar

asit-baz dengesinin düzenlenmesinde Cl ve HCO3

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

Na+ + K+ K=

Ca2+ + Mg2++ H+

Sodyum alınımının atılımını aştığı durumlarda sodyum birikmesi söz konusudur.

Hücre dışı sıvıda sodyumun artışı da hücre dışı sıvı artışına yol açar ve ödem görülür.

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.

Erişkin sağlıklı bir insanda serum sodyum düzeyinin normal değeri 1407,3 mEq/L

Serum sodyum düzeyinin normalden yüksek olması hipernatremi olarak tanımlanır.

Serum sodyum düzeyinin normalden düşük olması hiponatremi olarak tanımlanır

Hipernatremi ve hiponatremi çeşitli klinik durumlarda görülebilir.

Hipernatremi, hücre dışı suyun sodyumdan daha fazla kaybı durumunda ortaya çıkar. Semptomlar dehidratasyonun semptomlarına benzer.

Hiponatremi, hücre dışı su artışının sodyum artışından fazla olması vey 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.

Potasyum (K)

vücutta özellikle hücre içinde bulunur; intrasellülerin temel katyonudur.

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

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.

Erişkin sağlıklı bir insanda serum potasyum düzeyinin normal değeri 3,5-5,1 mEq/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.

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.

Klor (Cl)

temel ekstrasellüler anyondur. Proteinat ve diğer anyonların bulunduğu yerde klorür iyonu azdır.

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

Erişkin sağlıklı bir insanda serum klorür düzeyinin normal değeri 98-108 mEq/L

Serum klorür düzeyinin normalden yüksek olması hiperkloremi olarak tanımlanır

Serum klorür düzeyinin normalden düşük olması hipokloremi olarak tanımlanır.

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.

Plazmada HCO3 konsantrasyonu artınca klorür

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

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.

insanda serum magnezyum düzeyinin normal değeri 1,7-3,0 mg/dL

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

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.

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.

Kalsiyumun işlevleri

kemiklerin ve dişlerin oluşumunda yapı taşı olarak yer alır

kapiller damarların ve membranların geçirgenliğini azaltır

normal kas 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

Erişkin sağlıklı bir insanda serum total kalsiyum düzeyinin normal değeri 8,5-11,5 mg/dL

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.

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

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.