Vätskebalansen och syra-basbalansen Vätske- och syra

2014-05-07

Vätskebalansen och syra-basbalansen Människan: biologi och hälsa SJSE11

Annelie Augustinsson

Vätske- och syra-basbalansen Vätskebalansen = balansen mellan mängden vatten och mängden av joner och andra molekyler Syra-basbalansen = pH-balansen (balansen mellan ämnen som kan avge H+ och ämnen som kan buffra H+)

Innehåll • • • • • • • • • •

Kroppsvätska Fördelning mellan olika vätskerum Osmos (osmotisk diffusion) Vatten Natrium (Na+) Kalium (K+) Syra-basbalansen Buffertsystem Lungkompensation Njurkompensation

1

2014-05-07

Partikelkoncentration Osmolalitet = antalet osmotiskt aktiva partiklar per kg vatten Osmolaritet = antalet osmotiskt aktiva partiklar per liter vatten Osmolaliteten är normalt sett lika i ICV och ECV.

Partikelkoncentration Om ECV späds ut (vid t ex förhöjd blodvolym) sjunker osmolaliteten där = sänkt osmolalitet. Vatten diffunderar då från ECV till ICV på grund av osmos mot rummet med flest lösta partiklar. Förhöjd osmolalitet i ECV kan ses vid t ex dehydrering. Vatten diffunderar då från ICV till ECV.

Homeostas För att koncentrationen av vatten och olika ämnen ska hållas konstant så har vi urinsystemet, vars uppgifter bland annat består i att utsöndra eller spara vatten och däri lösta ämnen.

2

2014-05-07

Distala tubuli och samlingsrör = vatten resorberas med hjälp av olika hormoner: • ADH • Aldosteron • ANP

Henles slyngas uppåtstigande delar = vattentäta. Innehåller dock Na+-pumpar för resorption av Na+

Proximala tubuli = vatten resorberas med hjälp av transportproteiner för Na+ och Cl-

Henles slyngas nedåtstigande delar = vatten resorberas på samma sätt som i proximala tubulus

Vattenbrist/natriumöverskott Om blodets koncentration av natriumjoner höjs på grund av vattenbrist eller för stort intag av salt stimuleras osmoreceptorer i hypothalamus och hormonet ADH, som är vattensparande, frisätts. Vid vattenbrist (av t ex brännskador, feber, kräkning, diarré eller fysiskt arbete) minskar njurgenomblödningen och detta stimulerar frisättningen av hormonet aldosteron (via RAAS), som är natriumjonsparande.

Vattenöverskott Om förmaken i hjärtat tänjs ut på grund av ökad blodvolym eller stigande venblodtryck frisätts hormonet ANP (atrial natriuretisk peptid) från hjärtats förmak. Detta sker när man släcker törsten efter en saltrik måltid eller i situationer då blodvolymen omdirigeras från huden till den centrala cirkulationen (t ex vid kyla). ANP ökar utsöndringen av Na+ och vatten via njurarna samt hämmar frisättningen av ADH och aldosteron.

3

2014-05-07

Natriumjoner (Na+) I vilket vätskerum finns mest natriumjoner? Varför behöver vi natriumjoner? I tubuli resorberas mer än 99 % av filtrerat natrium. Denna resorption sker till största delen i proximala tubuli, men även i övriga tubuliavsnitt. I distala tubuli och i samlingsrören resorberas natrium med hjälp av hormonet aldosteron.

Kaliumjoner (K+) I vilket vätskerum finns mest kaliumjoner? Varför behöver vi kaliumjoner? Drygt 90 % av det kalium som filtrerats från glomerulus resorberas i proximala tubuli och i Henles slynga. Den viktigaste regleringen sker dock via tubulär sekretion i distala tubuli och i samlingsrören.

Glukos och aminosyror Glukos och aminosyror är livsviktiga för kroppens celler och resorberas till 100% i proximala tubuli.

4

2014-05-07

Syra-basbalansen Normalt pH i artärblod = 7,35 – 7,45. pH < 7,35 = hög vätejonkoncentration = för sur = acidos pH > 7,45 = låg vätejonkoncentration = för basisk = alkalos

Syra-basbalansens regleringsmekanismer Kroppens celler är mycket känsliga för förändringar i vätejonkoncentrationen. För att hålla pH konstant i kroppsvätskan finns olika regleringsmekanismer: • Kemiska buffertar • Lungkompensation • Njurkompensation

Buffertsystem Buffertsystem = kemiska föreningar som binder H+ i sur miljö och släpper loss H+ i basisk miljö. De viktigaste buffertmekanismerna är buffertsystemen kolsyra-bikarbonat, hemoglobin, fosfat och protein.

5

2014-05-07

Buffertsystem Sur miljö = H+ binds till buffertar H+ + HCO3H+ + HbH+ + fosfatH+ + protein-

H2CO3 ( HHb Hfosfat Hprotein

CO2 + H2O)

Buffertsystem Basisk miljö = H+ släpps loss från buffertar (CO2 + H2O

)

H2CO3 HHb Hfosfat Hprotein

H+ + HCO3H+ + HbH+ + fosfatH+ + protein-

Lungkompensation Lungorna deltar vid syra-basregleringen genom kolsyra-bikarbonatbuffertsystemet. Hyperventilation ”oskadliggör” vätejoner vid sjunkande pH. När koldioxid ventileras ut drivs kolsyra-bikarbonatformeln så att H+ tillsammans med syre bildar vatten. Hypoventilation uppkommer vid stigande pH och leder till att koldioxid sparas i kroppen. Kolsyra-bikarbonatformeln drivs då åt andra hållet, så att H+ släpps fria.

6

2014-05-07

Njurkompensation Njurarna deltar i syra-basregleringen på flera olika sätt. Vid acidos ökar vätejonutsöndringen, och det kan ske på flera sätt: • Via fosfatbufferten (som NaH2PO4) • Via kolsyra-bikarbonatbufferten (som H2O) • Via ammoniak (NH3) – ammoniumjon (NH4-) • Som fri vätejon (H+)

Njurkompensation Vid sjunkande pH = fler vätejoner utsöndras via urinen samtidigt som resorptionen av bikarbonat ökar. Vid stigande pH = färre vätejoner utsöndras via urinen samtidigt som sekretionen av bikarbonat ökar. Distala tubuli och samlingsrören deltar i denna reglering

”Artärgasen” Ett blodprov som speglar syra-basbalansen är “artärgasen”. I detta blodprov ingår analyser av: • pH • PCO2 (koldioxidtrycket) • Standardbikarbonat • BE (base excess = basöverskott) • Anjongap

7

2014-05-07

Respiratorisk acidos/alkalos Nedsatt lung- eller njurfunktion kan också resultera i antingen acidos- eller alkalostillstånd. Sänkt pH i kroppen på grund av hypoventilation eller andningsstillestånd, astma, lungsvikt och lungödem (försämrad lungventilation) = respiratorisk acidos Höjt pH i kroppen på grund av hyperventilation (vid t ex andnöd, ångest eller smärta) = respiratorisk alkalos

Metabol acidos/alkalos Sänkt pH i kroppen på grund av ämnesomsättningsrubbningar (t ex vid dåligt skött diabetes) = metabolisk acidos Höjt pH i kroppen på grund av t ex kräkning (med förlust av saltsyra) = metabolisk alkalos

8