SỰ TRAO ĐỔI NƯỚC VÀ CÁC CHẤT VÔ CƠ (HÓA SINH SLIDE) (chữ biến dạng do slide dùng Font VNI-Times, tải về xem bình thường)

3 Nêu được các chất vô cơ có trong cơ thể; vai trò, sự hấp thu và bài xuất của các muối vô cơ này.. - Ngoài tế bào dịch ngoại bào : 1/3 tổng lượng nước/cơ thể gồm huyết tương + dịch g

MỤC

TIÊU

1) Nêu được các dạng nước, vai trò, sự hấp thu và

bài xuất nước trong cơ thể.

2) Trình bày, giải thích được sự vận chuyển nước

trong cơ thể và các yếu tố ảnh hưởng.

3) Nêu được các chất vô cơ có trong cơ thể; vai

trò, sự hấp thu và bài xuất của các muối vô

cơ này.

4) Trình bày và giải thích được sự trao đổi của

nước và các chất vô cơ giữa các khu vực.

5) Trình bày và giải thích được cơ chế điều hòa sự

trao đổi nước và các chất vô cơ.

6) Nêu và giải thích được nguyên nhân gây rối

loạn trao đổi nước và các chất vô cơ, hậu quả và biện pháp khắc phục.

NƯỚC TRONG

CƠ THỂ

Nước là thành phần chủ yếu của dịch cơ thể, chiếm 55-75% thể trọng.

Nước được phân bố ở 2 khu vực:

-Trong tế bào (dịch nội bào): 2/3 tổng lượng nước/cơ thể.

- Ngoài tế bào (dịch ngoại bào) : 1/3 tổng

lượng nước/cơ thể

gồm huyết tương + dịch gian bào (dịch kẽ), bạch huyết

Dịch gian bào &huyết tương được ngăn cách bởi thành mạch

Dịch nội bào và ngoại bào được ngăn cách bởi màng tế bào (màng bán thấm)

SỰ PHÂN BỐ NƯỚC

TRONG CƠ THỂ

- lưu thông , phân bố ở khu vực ngoài tế bào

- chiếm 45% lượng nước toàn phần của

tổ chức.

- gồm nước trong máu, bạch huyết, dịch não tủy, dịch tiêu hóa, dịch gian bào,

mô liên kết, nước tiểu, mồ hôi…

- Vai trò: hòa tan các chất vô cơ và hữu

cơ, vận chuyển chất dinh dưỡng đến tế bào và đào thải chất cặn bã

- thay đổi theo chế độ ăn uống.

Nước tự

do

CÁC DẠNG NƯỚC

TRONG CƠ THỂ

- Không lưu thông, phân bố ở khu vực trong tế

bào.

- Cấu tạo TB, chiếm 55% lượng nước toàn phần

của tổ chức.

 Nước hydrat hóa:

- Hydrat hóa tiểu phân protein tạo mixen (10%) và ion Na + , Cl - tạo Na(H 2 O) x + , Cl(H 2 O) y - .

-Khi mất nước hydrat hóa, các tiểu phân keo sẽ

bị đông vón.

 Nước tham gia vào mạng lưới của gel:

- Nằm xen kẽ trong nguyên sinh chất của tb.

- Hợp thành mạng lưới, tạo trạng thái nửa rắn của gel

- Chiếm phần lớn nước của khu vực trong tế bào.

Nước

kết hợp

CÁC DẠNG NƯỚC

TRONG CƠ THỂ

- chiếm tỷ lệ cao nhất

 Trẻ sơ sinh: 66 -75%

Người trưởng thành: 55 - 65%

 Giới tính: nam nhiều nước hơn nữ

 Thể trạng: người béo ít nước hơn người gầy.

 Cơ quan và tổ chức

VAI TRÒ CỦA NƯỚC

TRONG CƠ THỂ Tham gia cấu tạo

cơ thể

Cơ quan Hàm lượng nước (%)

Mô mỡ 25-30 Xương 16-46

Gan 70

Da 72

Não 77

Cơ 76

Mô liên kết

60-90

Phổi 79

Thận 82

Máu 80- 83 Sữa 89

Nước tiểu 95 Nước bọt 99,4

Mồ hôi 99,5

Tham gia các phản ứng

 Phân ly mạnh chất điện giải

trạng thái ion (Na + , K + , Cl - , HCO 3 - …) tạo áp suất thẩm thấu

 tham gia phản ứng:

Trong tb sống, hầu hết các phản ứng hóa

học xảy ra / môi trường nước

VAI TRÒ CỦA NƯỚC

TRONG CƠ THỂ

Vận chuyển chất dinh dưỡng & đào thải chất cặn bã

Nước là dung môi hòa tan các chất vô cơ và hữu cơ

chất dinh dưỡng được vận chuyển đến các tổ chức.

chất cặn bã chuyển từ các tổ chức đến cơ quan bài tiết để đào thải

Điều hòa thân nhiệt

- qua sự bốc hơi ở da (mồ hôi), phổi (hơi thở)

- Khi t 0 cao, cơ thể tăng bốc hơi nước để giải nhiệt.

- Nước trong máu hấp thu nhiệt từ quá trình trao đổi chất và luân chuyển khắp cơ thể qua hệ tuần hoàn

Bảo vệ cơ thể

Dịch não tủy, dịch màng phổi, màng tim, dịch khớp, dịch các hốc tai, mắt, mũi…… bảo vệ các cơ quan của cơ thể

VAI TRÒ CỦA NƯỚC

TRONG CƠ THỂ

Thay đổi theo tuổi

- Người lớn: 35ml / kg/ 24giờ

- Trẻ con: gấp 3 - 4 lần so với người lớn

SỰ HẤP THU VÀ

BÀI XUẤT NƯỚC

Nhu cầu về nước được đáp ứng từ:

Nước ngoại sinh: thức ăn (30%), nước

uống (60%)

Cảm giác khát được điều hòa bởi trung tâm khát ở vùng dưới đồi và áp suất thẩm thấu của dịch ngoại bào.

Cơ thể thiếu nước:

- áp suất thẩm thấu dịch ngoại bào tăng.

- thụ thể osmol vùng dưới đồi gây cảm giác khát nước.

 Nước nội sinh: do quá trình [O] hợp chất hữu cơ (10%)

100g lipid 107 ml nước

100g glucid 61 ml nước

100g protid 41 ml nước

SỰ HẤP THU VÀ

BÀI XUẤT NƯỚC

Nhập

nước

- Qua thận (nước tiểu) là chủ yếu (60%)

- ruột (phân), da (mồ hôi) , phổi (hơi thở)

- Bình thường: nhập nước = bài xuất

nước.

VD: nước nhập / ngày 2,5 lít sẽ được bài

xuất qua nước tiểu # 1,5 lít, qua mồ hôi, hơi thở # 0,5 - 0,9 lít, qua phân # 0,1 lít.

-Sự bài xuất nước tăng khi tiêu chảy, nôn, lao động nặng, t 0 cao…

Điều hòa nhập và bài xuất nước:

Hormon ADH (antidiuretic hormon) và aldosteron điều hòa sự bài tiết natri ở thận

SỰ HẤP THU VÀ

BÀI XUẤT NƯỚC

Bài xuất

nước

Tỷ lệ giữa nước nhập vào và xuất ra

CÂN BẰNG XUẤT NHẬP

NƯỚC (BILAN NƯỚC)

Ống tiêu hóa TB niêm Huyết Thành Dịch gian Màng

(mồ hôi) (nước tiểu) (hơi thở)

Nước trong cơ thể luôn luôn đổi mới (24h

đổi mới 6%)

SỰ VẬN CHUYỂN

NƯỚC TRONG CƠ THỂ

Dựa vào sự chênh lệch áp suất giữa các tổ chức.

Áp lực thẩm thấu

- tác dụng giữ nước & kéo nước vào phần

dịch nó chiếm giữ

- yếu tố cơ bản nhất quyết định sự vận

chuyển và phân bố dịch trong các khu vực

- Aùp lực thẩm thấu càng cao thì nước sẽ

được vận chuyển vào khu vực đó càng nhiều

và ngược lại.

CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN SỰ

VẬN CHUYỂN NƯỚC / CƠ THỂ

 Áp lực thẩm thấu do các yếu tố hòa tan /nước ở các dịch tạo

nên:

Chất điện giải

- Yếu tố quan trọng tạo nên áp lực thẩm

thấu của các dịch,

- Quyết định sự phân bố và vận chuyển

nước trong cơ thể.

- Ví dụ:

dịch ngoài tb có Na + , Cl - ;

dịch trong tế bào có K + , HPO 4

Vận chuyển dễ dàng qua màng tb và thành mạch

-Nồng độ / dịch cơ thể và áp lực thẩm thấu

do chúng tạo ra #

- Chỉ tham gia điều chỉnh lượng nước toàn

phần của cơ thể.

- Không gây sự vận chuyển nước giữa các

khu vực.

Chất hữu cơ có M nhỏ (glucose,

urê, acid amin )

- Hàm lượng protein / các dịch cơ thể rất khác nhau nên áp lực thẩm thấu do nó tạo nên (áp suất keo) khác nhau.

Ví dụ : Protein huyết tương tạo áp lực thẩm thấu 25mm Hg,

Protein dịch ngoài tb tạo áp lực thẩm thấu 10mm Hg

Protein dịch trong tb tạo áp lực thẩm thấu rất lớn vì có hàm lượng cao gấp 3-5 lần protein trong huyết tương.

Sự chênh lệch áp suất thẩm thấu do protein tạo nên (áp suất keo) giữa các khu vực / cơ thể là

yếu tố quan trọng quyết định sự vận chuyển nước giữa các khu vực này.

Chất hữu cơ có M lớn

(chủ yếu là protein)

Áp suất thẩm thấu được xác định bởi

tổng số phần tử được hòa tan trong dịch

thể, đơn vị là miliosmol (mOsm/Kg nước

của huyết tương)

 Áp lực dòng máu ép vào thành mạch (huyết áp) hay

(huyết áp) hay áp lực của nước ép vào áp lực của nước ép vào màng tế bào

 Hướng tác dụng ngược với áp lực thẩm thấu :

có xu hướng đẩy nước ra khỏi vùng mà nó tác dụng .

CÁC CHẤT VÔ CƠ TRONG CƠ THỂ

- Nguyên tố chính (60-80%):

Na, K, Ca, Mg, Cl, P, S

- Nguyên tố vi lượng:

Fe, Cu, Mn, Co, Zn …

PHÂN

LOẠI

- tổng lượng /cơ thể khoảng 60mmol/kg thể

trọng, có phần lớn ở dịch ngoại bào.

-Trong mô, Na + liên kết với nước, Cl - , HCO 3 - ,

PO4 3 -

- Vai trò quan trọng: điều hòa áp suất thẩm

thấu, cân bằng acid base

- hoạt hóa amylase và ức chế phosphorylase

- Nhu cầu: 4-5g/ngày (10 -12g NaCl).

- Khoảng 95% natri được bài xuất qua nước

tiểu, phần nhỏ đào thải qua mồ hôi &

phân.

- Giới hạn bình thường trong HT: 132-152mmol/L

Natri

(Na+)

Ø- Cation chủ yếu của dịch nội bào.

- Aûnh hưởng trên hoạt động của cơ, đặc biệt là cơ tim

- Tham gia dẫn truyền xung động thần kinh cơ

- Điều hòa thăng bằng acid base và tạo áp suất thẩm thấu

-Nhu cầu: 4g/ngày.

- Giới hạn bình thường trong HT: 3,5 -5,5 mEq/L

Tăng Kali huyết: tổn thương thận, thiểu năng vỏ thượng thận (Addision) (do thận giảm bài xuất kali) mất nước hay choáng

Hạ kali huyết: sau khi mổ, tiêu chảy, thủng dạ dày, ruột, cường vỏ thượng thận, dùng thuốc lợi tiểu… gây mỏi cơ, liệt, tim đập nhanh

Kali

(K+)

- có nhiều nhất, tập trung ở xương và răng

dưới dạng các muối vô cơ không tan (calci phosphat , calci carbonat.

- điều hòa dẫn truyền thần kinh (giảm kích thích), tham gia quá trình đông máu, hoạt hóa cholinesterase và nhiều quá trình quan trọng khác

- Phần lớn được đào thải qua phân (70-90%), một lượng nhỏ được đào thải qua thận.

- Hàm lượng tương đối hằng định (95-105mg/lít huyết thanh)

- Thiếu Calci gây còi xương, loãng xương; Calci huyết giảm gây co giật

Calci

(Ca2+)

- có chủ yếu ở dịch ngoài tế bào

- tạo áp suất thẩm thấu, giữ nước cho cơ thể và điều hòa thăng bằng acid - base

- tham gia tạo HCl dịch vị, hoạt hóa ezym

amylase

- Rối loạn chuyển hóa Clo kèm theo rối loạn

chuyển hóa natri.

Clor (Cl

-)

Có ở mọi tổ chức tế bào ở dạng

phosphat vô cơ hay hữu cơ :

- 80% ở xương và răng dưới dạng kết hợp với calci.

- 10% trong máu và cơ

- 10% ở các tổ chức khác

 tham gia hầu hết các quá trình chuyển hóa

 Là thành phần của hệ thống đệm

phosphat.

Phosphor

(P)

Tham gia cấu tạo xương, co cơ và hoạt hóa enzym

 Mg 2+ tăng gây hạ Calci huyết

 Mg 2+ giảm trong bệnh còi xương, loãng

xương, co giật.

Magne

(Mg2 +)

Tham gia cấu tạo cystein, cystin, methionin / protein và một số hormon.

Nhóm thiol (-SH) tham gia duy trì cấu trúc

protein, cấu tạo nên vùng hoạt động của nhiều chất và enzym.

 có nhiều / các tổ chức keratin như lông, sừng, móng.

 được đào thải dưới dạng sulfat

Lưu

huỳnh

(S)

 tham gia cấu tạo Hemoglobin, Myoglobin và enzym như cytocrom, catalase, peroxydase

 được hấp thu với lượng nhỏ (<10%).

 phần lớn được bài xuất qua phân

 Fe 3+ / thức ăn bị khử Fe 2+ dễ hấp thu hơn.

 vận chuyển/ máu ở dạng kết hợp với transferin (Fe 2+ ).

 dự trữ ở gan, lách, tủy xương dưới dạng feritin

Thiếu sắt gây thiếu máu.

Sắt

(Fe2+)

 thành phần của một số enzym như cytocrom, catalase, MAO (monoaminooxydase),

 có nhiều trong cơ, xương và gan

 Nhu cầu: 2,5mg/ ngày (người lớn), 0,05mg/kg thể trọng (trẻ em)

 tồn tại ở dạng tự do (ion) và dạng phức hợp với protid

 được bài xuất chủ yếu qua phân, một phần nhỏ qua da và nước tiểu

 Thiếu đồng gây thiếu máu nhược sắc

Ứ đọng đồng ở gan gây xơ gan, ở thận gây tổn thương thận.

Đồng

(Cu)

 Có nhiều trong các tổ chức xương, răng (dưới dạng muối

fluophosphattricalci), một lượng ít trong lông, tóc và móng

men răng

Fluor

(F)

 Trong cơ thể, ở dạng hợp chất hữu cơ

 cần cho sự tạo thành hormon tuyến giáp

trạng, thiếu iod gây bệnh bướu cổ đơn

thuần.

Iod

(I)

 Được phân phối khắp các tổ chức, tập trung nhiều ở hồng cầu, tuyến yên, tuyến tụy và tuyến sinh dục

 Là thành phần của nhiều enzym như

dehydrogenase, phosphatase, aldose

 có trong thành phần của insulin, tham gia chuyển hóa một số vitamin và ức chế

histaminase

 Thiếu kẽm dẫn đến chậm lớn, thiếu

máu và rối loạn một số chức năng

Kẽm

(Zn)

 Có ở nhiều tổ chức, hoạt hóa arginase, phosphatase, carboxylase

 Tác động lên quá trình sinh trưởng, tạo máu, sinh tổng hợp acid nucleic, protein,

cholesterol và kháng thể

Mangan

(Mn)

 Muối hòa tan trong các dịch:

Muối vô cơ phân ly thành ion, có tác dụng tạo ra áp suất thẩm thấu rất lớn.

 Muối không tan: tham gia cấu tạo xương

Ví dụ: calciphosphat

 Muối phức hợp với protein

Ví dụ: Feritin là một protein chứa sắt.

K + , Ca ++ phức hợp với albumin

Các dạng muối vô cơ

trong cơ thể

 Tham gia cấu tạo tế bào

- chiếm khoảng 4 -5% thể trọng

- có trong thành phần tất cả tb và tổ chức, nhiều nhất là xương và răng dưới dạng muối không tan.

Tạo áp suất thẩm thấu

- Na + , K + , Ca 2+, Cl - , Mg 2+ , SO 4 2- , H 2 PO 4 - và HCO 3 - …

- ảnh hưởng rất lớn đến sự phân bố và vận chuyển các dịch trong cơ thể.

Tạo các hệ thống đệm

- Hệ đệm bicarbonat (H 2 CO 3 /NaHCO 3 )và hệ đệm phosphat (NaH 2 PO 4 / Na 2 HPO 4 ; KH 2 PO 4 / K 2 HPO 4 )

- Vai trò đệm được thực hiện qua chức năng của phổi và thận.

Vai trò của muối vô cơ

trong cơ thể

- có tác dụng đặc biệt đối với trạng thái

lý hóa của các protein trong tb và mô

- ảnh hưởng đến mức độ hòa tan, khuếch tán, hydrat hóa của nhiều protein

- ảnh hưởng đến chức phận sinh lý của

tb (nhất là muối ở dạng phức hợp với

protein)

Vai trò của muối vô

cơ trong cơ thể

 Bình ổn protein ở trạng thái keo trong tế bào và mô

 Kích thích hay kìm hãm enzym

Ví dụ: Cl - , Na + , K + kích thích hoạt động của enzym

Cu ++ , Pb + , Hg + ….kìm hãm hoạt động của enzym

 Tham gia cấu tạo:

- coenzym ( cobalt, kẽm, lưu huỳnh),

- hemoglobin và cytochrom (sắt),

- Hormon (iod tạo T3, T4, kẽm tạo

insulin )

Vai trò của muối vô

cơ trong cơ thể

 Các vai trò

khác

- Chủ yếu qua đường tiêu hóa, qua ruột, vào máu và phân phối đến các cơ quan theo nhu cầu sinh lý.

- Dễ tan /nước, hấp thu dễ dàng và hoàn toàn qua ruột , (NaCl, KCl)

- Sau khi được hấp thu cùng với nước, một phần muối được giữ lại trong cơ quan và mô có chọn lọc, một phần ở lại trong máu

Ví dụ: Ca 2+ , Mg 2+, PO 4 3- được giữ lại nhiều trong xương

Sự hấp thu và bài

xuất muối vô cơ Sự hấp

thu

Sự bài

xuất

- chủ yếu qua nước tiểu, mồ hôi

- Các muối không hấp thu được đào thải qua phân như

Ca 3 (PO 4 ) 2 , MgSO 4 , kim loại nặng…

SỰ TRAO ĐỔI NƯỚC

& CHẤT VÔ CƠ

Nước và các chất vô cơ luôn đổi mới nhờ quá trình trao đổi

 có liên quan mật thiết , chịu chi phối bởi nhiều yếu tố:

- thành mạch, huyết áp.

- cân bằng Donnan và áp suất do keo

- tình trạng thăng bằng acid base.

- họat động của các tổ chức

Các yếu tố ảnh hưởng đến sự trao đổi nước & chất vô cơ

 Đối với chất phân ly có M nhỏ:

Quá trình khuếch tán sẽ theo quy luật vật lý (từ nơi có nồng độ cao sang nơi có nồng

độ thấp hơn.)

Đối với các chất keo có M lớn (hỗn hợp

protein và dạng muối của nó):

Chỉ có Na + hay Cl - đi qua được màng bán

Cân bằng Donnan và

áp suất do keo

Một bình được ngăn bằng màng bán thấm.

Cho dd NaCl vào một bên: NaCl Na+ + Cl

-Na+ và Cl- khuếch tán qua màng để đạt trạng thái cân bằng động

Thay dd ở một bên băøng dd keo proteinat natri: ion R-

không qua màng

Sự cân bằng sẽ đạt được khi tích số của

các ion khuếch tán có cùng một trị số

ở mỗi phía của màng bán thấm.

Khi có sự cân bằng: tổng điện tích của

các ion dương bằng tổng điện tích của các ion âm ở mỗi phía của màng.

Định luật

Donnan 2

a,b: nồng độ ban đầu của các ion

x: là nồng độ của ion khuếch tán

Áùp lực thẩm thấu ở nơi có protein bao

Giải thích:

- protein tạo áp suất keo

- nồng độ các ion khuếch tán ở khu vực chứa protein cao hơn bên kia

thẩm thấu của ion khuếch tán = áp suất do keo.

Ở trạng thái cân bằng Donnan

 Thành mạch: màng bán thấm ngăn cách huyết tương & dịch gian bào.

nồng độ chất điện giải & chất hữu cơ M nhỏ

trong huyết tương và dịch gian bào không khác nhau.

 Nồng độ protein trong huyết tương > dịch gian bào.

áp suất thẩm thấu của huyết tương > dịch gian bào tạo áp lực hút nước từ khu vực gian bào vào lòng mạch.

 áp lực thủy tĩnh có xu hướng đẩy nước từ lòng mạch vào dịch gian bào vì huyết áp luôn cao

hơn áp lực thủy tĩnh ở các tổ chức

 tùy theo hệ mạch có áp lực thủy tĩnh cao hay thấp hơn áp lực thẩm thấu , nước sẽ được vận chuyển theo các hướng khác nhau.

Sự trao đổi nước & chất vô cơ giữa

huyết tương & dịch gian bào