260269144882 VODA A MINERÁLY MUDr. Michal Šenkyřík IGEK FN Brno Význam vody •-základní složka živého organismu •-hlavní funkce vody: •prostředí pro životní děje •rozpouštědlo pro živiny •tepelné hospodářství •udržení koloidů v rozpuštěném stavu •reaktant při hydrolytických a hydratačních reakcích •řízení toku energie (oxidace, redukce) •udržuje stálost vnitřního prostředí - homeostázu •-množství vody v těle závisí: •věk •pohlaví •hmotnost •hydratace organismu •individuální rozdíly % tělesné hmotnosti tvořené vodou kojenec 80-85 dítě 75 dospělý muž / žena 63 / 53 Organizační diagram •Rozdělení tělesné vody Celková tělesná voda v organismu (CTV) 60 % (42 l) Extracelulární tekutina (ECT) 20% (14 l) Intracelulární tekutina (ICT) 40% (28 l) Intravasální tekutina 5% Extravasální (intersticiální) tekutina 15% FTV-CTV-ECT-ICT.jpg Vyložït kde se nachází která tekutina Extravasální tekutina – vazivo, chrupavky, kostní tkáň, transcelulární tekutina (vyplˇnuje tělní dutiny – cerebrospinální, intraokulární, plleurální, peritoneální, synoviální, tekutina V GIT – má největší objem 3 prostory tělesných tekutin msotw9_temp0 32d63988fa54 „Koloběh“ vody kb-fig63 Příjem vody •tekutiny •potrava •infuse •metabolická voda substrát množství voda z oxidace tuk 100g 107 ml cukr 100g 55 ml protein 100g 41 ml Výdej vody celkové denní ztráty 2000-2500ml moč 1000-1500ml pokožka 500ml plíce 400ml stolice 100ml Běžné ztráty vody při normální teplotě (ml/den) v horkém počasí (ml/den) během delší těžké práce (ml/den) kůže 350 350 350 dýchání 350 250 650 moč 1400 1200 500 pot 100 1400 5000 stolice 100 100 100 CELKEM 2300 3300 6600 Efekt dehydratace dehydratace kg tělesných tekutin (80 kg osoba) účinek 1% 0,8 zvýšená tělesná teplota 3% 2,4 zhoršená výkonnost 5% 4,0 křeče, třes, nevolnost, rychlý tep, 20-30% zhoršení výkonu 6 – 10% 4,8 - 8 problémy trávení, vyčerpání, závratě, bolesti hlavy, sucho v ústech, únava více než 10% více než 8 úpal, halucinace, žádný pot ani moč, nateklý jazyk, vysoká tělesná teplota, vratká chůze Dodatečná potřeba tekutin v akutním stavu zvýšení teploty o 1°C 100-300ml střední pocení 500ml silné pocení 1000-1500ml hyperventilace 500ml hyperventilace v suchu 1000-1500ml otevřené povrchy, dutiny 500-3000ml píštěle, drény, odsávání 100ml až mnoho litrů Potřeba tekutin v ml na 1 kg tělesné hmotnosti kojenci 110 děti do 10 let 40 dospělí při 22oC 22 dospělí při 37oC 38 Tekutinová bilance zdroj příjmu příjem (ml) cesta vylučování ztráta (ml) pití 1100-1400 moč 1200-1500 potrava 800-1000 stolice 100-200 oxidace živin 300 plíce 400 kůže 500-600 Složení tělních tekutin ionty ECT (mmol/l) ICT (mmol/l) Na+ 138 - 148 10 K+ 4 - 5 140 – 160 Cl- 103 2 – 4 HCO3- 28,3 10 Ca2+ 2,25 – 2,75 0,0001 Hlavní kationt ECT je sodík, aniont – chlorid Hlavní kationtem ICT je draslík a aniontem fosfát. Je to pravděpodobně stav, který vyhovuj enzymům a jejich pochodům, Sodík z buňky, draslík do buňky ECT – relativně dost Na, Cl a HCO3. Omývá buňky, přináší jim rozpuštěné živiny a kyslík a odplavuje odpadní látky. a tím se podílí na udržování homeostázy – stálého vnitřního prostředí. ICT – obsahuje 4x více bílkovin než plazma, velké množství iontů K a P, méně Cl aNa, málo iontů Ca Obsah iontů v sekretech GIT zdroj Na (mmol/) K (mmol/l) Cl (mmol/l) HCO3 (mmol/l) sliny 2-10 20-30 8-18 30 žaludek 10-110 0-30 0-150 - duodenum 140 5 80 - ileum 80-150 2-8 40-140 30 colon 60 30 40 - žluč 130-160 3-12 90-180 35 pankreas 110-180 3-7 54-95 115 Transport solutů přes membrány •prostá difuse podle konc. gradientu • malé a lipofilní částice •podporovaná (facilitovaná) difuse • velké hydrofilní částice-přenosový systém,pohyb iontů na základě el.potenciálu •aktivní transport • (tam, kde není koncentrační ani el. spád) vyžaduje ATP a nosiče •filtrace • hydrostatický tlak •osmotický transport • rozdíly v koncentracích rozpuštěných látek 41ffd8a03204 Vztah voda / sodík •vzhledem k pevné vazbě vody na Na-iont (10 molekul vody na 1 iont Na) nevede nikdy změna obahu sodíku v daném kompartmentu při dostatku vody ke změně jeho koncentrace, ale vždy ke změně v objemu : • Na ® hypervolemie • ¯Na ® hypovolemie •naopak: • ¯bezsolutové vody ® hypernatremie • bezsolutové vody ® hyponatremie Nedostatek vody - dehydratace •izotonická – ztráta Na a voda • (zvracení, průjem, píštěle, popáleniny, diuretika) • •hypotonická – ztráta Na více než voda • (ztráty Na a vody hrazeny hypotonickými roztoky) • •hypertonická – ztráta čisté vody • (pocení, hyperventilace, DI, glykosurie, osmotická diuretika, pití mořské vody) Přebytek vody - hyperhydratace •izotonická – nadbytek Na a vody • (izotonické roztoky, oligurie, selhání jater, ledvin, srdeční) • •hypotonická – nadbytek čisté vody • (nadměrné podání hypotonických roztoků, ADH, kritické stavy) • •hypertonická – nadbytek Na více než vody (nadměrné podání hypertonických roztoků, steroidy, mořská voda) Krystaloidy v. koloidy •KRYSTALOIDY •nebalancované •FR1/1, Ringer, Ringer-laktát •balancované •Ringerfundin, Plasmalyte • •KOLOIDY •dextrany (Dextran) •škroby (HAES, Voluven, balancovaný Volulyte nebo Tetraspan) •želatiny (Gelofusin) •albumin • KRYSTALOIDY •relat. bezpečné – rychle opouští intravaskulární prostor a expandují v intersticiální prostoru (za 30min. zůstává jen 15%) •distribuční prostor = ECT (20% tělesné hmotnosti = 15l/75kg) •poškození perif. tkání retencí tekutin v kritickém stavu •acidifikující vliv (¯HCO3- dilucí a Cl- roztokem), možné ¯ renálního průtoku (nadbytkem Cl-) •nutný 3-4x větší objem než koloidu (krevní ztráta 450ml = dodávka 1500-2000ml krystaloidů) •CAVE: „fyziologický“ roztok není fyziologický! • (154mmol Na+ a Cl- v roztoku x 142mmol/l Na+ a 103mmol/l Cl- v plasmě) KOLOIDY •rychle expandují v malém distribučním intravazálním prostoru (5l/75kg) •rychlý efekt + zlepšení mikrocirkulace •vážou vodu •riziko oběhového přetížení •dextrany a škroby – riziko pro ledviny, koagulaci, imunosuprimující kumulace v RES (roky) •želatiny – hovězí extrakty, syntetické nelze •albumin dražší a bez výhody oproti ostatním 536c2a4a4fb5 Makro/mikronutrienty •16 minerálních prvků esenciálních pro člověka • •7 makronutrientů: Na, K, Cl, Ca, P, Mg, S • •9 mikronutrientů: Fe, Se, Zn, Cu, Mn, I, Mo • vit, AMK, Fe, Ca, Mg, monosacharidy folát, tuky, ADEK Na, voda Na, voda B12, žl. kyseliny Na, K, Cl SCFA, voda 9b3f3212e0b9 Denní dávky makronutrientů Natrium 1-2 mmol/kg Kalium 0,5-1 mmol/kg Cloridy 1-2 mmol/kg Calcium 0,1-0,3 mmol/kg Magnesium 0,05-0,2 mmol/kg Fosfor 0,15-0,3 mmol/kg Natrium •hyponatremie •<130 mmol/l, závažná < 120 mmol/) •častěji diluce než deplece Na •opatrná korekce (7-10 mmol/24 hod.) •únava, slabost, … •hypernatremie •>145 mmol/l, klinicky >150 mmol/l, vysoká letalita >160 mmol/l •nadměrný přívod Na, ztráta bezsolutové vody, ADH, selhání Na/K pumpy (katabolismus) •žízeň, poruchy NS, cefalea, zvracení, křeče, … • hlavní extracelulární kationt • vazba voda - Na Kalium •hypokalemie •<3,5 mmol/l, •nedostatečný příjem, nadměrné ztráty renální (acidosa, ¯Mg) a extrarenální (průjmy, zvracení, píštěle) •sval. slabost až paralysa, arytmie, paralyt. ileus, … •hyperkalemie •>5,5 mmol/l mírná, >6,5mmol/l střední, >7,5 mmol/l těžká •acidosa, katabolismus •křeče, arytmie, … • hlavní intracelulární kationt • vazba K – pH Chloridy •hypochloremie •<95 mmol/l •ztráty zvracením, píštělemi •korekčně vzniká pH a exkrece Na, K • •hyperchloremie •>115 mmol/l •zvýšený přívod NaCl, snížené vylučování (nemoci jater, ledvin, srdce) •často spojená s Na, ¯pH • hlavní extracelulární aniont • vazba Cl - Na Magnézium •hypomagnesemie •<0,74 mmol/l, klinika 0,5 mmol/l •nedostatečný přívod, SBS, CHP, … •zhoršuje transport Na/K transport •ospalost, pocení nauzea, zvracení, hyporeflexie •hypermagnesemie •>0,95 mmo/l, klinika >1,5 mmol/l •nadměrný příjem, intoxikace vit.D, CHRI, nekrózy, katabolismus, acidosa, … •křeče, arytmie • důležitý intracelulární kationt • význam pro transport Na/K Kalcium •hypokalcemie •<2,15 mmol/l •malabsorpce, alkalóza, renální insuficience, SAP, hypoPT •únava, slabost, nechutenství, anorexie, deprese, arytmie, … •hyperkalcemie •>2,65 mmol/l •imobilizace, osteolýza, hyperPT, intoxikace Al, Li, vit. D •zvýšená neuromuskulární dráždivost, arytmie, … • většina v kostech, jen 0,5% směnitelný pool, z toho jen 7% v plasmě (vázané na bílkovinu / volné=ionizované) Fosfor •hypofosfatemie •<0,70 mmol/l, akutní klinika <0,32 mmol/l •hladovění, katabolismus, CHRI, , renální poruchy, … •poruchy chování, parestesie, paresy, poruchy dechu, … •hyperfosfatemie •>1,37 mmol/, klinika >3,0mmo/l •renální insuficience, hypoPT, alkoholismus, katabolismus •ukládání fosfátu v měkkých tkáních • PO43- hlavním intracelulárním aniontem • význam pro makroergní vazby (včetně ery) 29aacdd71123 Denní dávky stopových prvků p.o /den i.v. /den Železo M 4,7-8,7(Ž 8-14,8) mg 1,2 mg Zinek 5,5-9,5 mg 3,2-6,5 mg Měď 1,2 mg 0,3-1,3 mg Selen 0,04-0,075 mg 0,03-0,06 mg Chróm 0,0025 mg 0,01-0,02 mg Mangan 1,4 mg 0,3mg Molybden 0,05-0,4mg 0,019 mg Jod 0,14 mg 0,13 g Fluor 4 mg 0,5-0,9 mg Železo •muži: ve stravě denně 15-20mg ® vstřebání 5-7% ® 1,0-1,3mg/den (pokrývá fysiologické ztráty – stolice, žluč, moč, deskvamace kůže, vlasů, sliznice, pocením) •ženy: u menstruujících žen + 1-2mg navíc ® zvýšenou resorpcí (až 25%), měli by příjímat 18mg denně; v graviditě potřeba až 3-4mg/den ® zvýšená resorpce •gravidita: 900-1000mg, odběr dárce krve: 150-250mg •denní potřeba elementárního Fe 200-250mg (doplnění zásob při této dávce trvající 6-12 měs.) 800px-Distribuce_%C5%BEeleza_v_organismu Železo •katalyzátor oxidativních a peroxidativních procesů ® ovlivnění tvorby volných kyslík. radikálů •vstřebání v Fe2+ formě lepší než Fe3+ (žaludek – kyselé prostředí) •poškození střevních buněk (zánět, léky, …) snižuje schopnost vstřebávat Fe •infekce nebo zranění ® ¯S-Fe a S-ferritinu ® ¯dostupnosti Fe pro bakterie a reakce s tvorbou kyslík. radikálů (Þ nepodávat v ak. stavech) • Železo •sideropenie •latentní nedostatek Fe u rizikových skupin: rostoucí děti, těhotné a kojící ženy, staří lidé, sociálně slabší, malnutriční ® manifestace v akutním stavu •nutriční nedostatek, ztráty, achlorhydrie ® sideropenie ® anemie •hemosiderosa •ukládání Fe v orgánech, zvl. játrech •perorálně nelze předávkovat ® vznik parenterálním podáním, transfusemi nebo při chron. onemocněních • Selén •součástí enzymů ochraňujících buněčné struktury před oxidačním poškozením •vstřebání v tenkém střevě •hyperselenemie •vzácně při vysokých dávkách •padání vlasů, nausea, vomitus, zvýšená nerv. dráždivost •hyposelenemie •uměle živení pacienti ® sval. slabost a bolest •chronický deficit ® KMP • Zinek •součástí >200 metaloenzymů •vstřebáván v tenkém střevě (20-40% z potravy) •nadměrný p.o přívod (kompetice o stejný transportní protein) ® zhoršení resorpce Cu a její nedostatek v organismu •hypozinkemie •akutní u traumatu, zánětu (hladina neodráží stav) •chronicky u starších osob, alkoholiků, CHRI, malnutrice •změny chutě, čichu, alopecie, dermatitida •hyperzinkemie •hypokupremie, mikrocytosa, neutropenie, ¯HDL chol Měď •enzymy zvl. v oblasti reakcí s kyslíkem •kompetice ve vstřebávání Zn-Cu ve střevě •hyperkupremie •kontaminace vody, potravy, kůže, … •nausea, zvracení, průjem, bolesti břicha, u těžkých forem poškození jater a ledvin, … •hypokupremie •zvl. v ak. stavech •anemie, neutropenie, degenerat. změny cév, osteoporosa Ostatní stopové prvky •Chrom – metabolismus B, S T •Mangan – enzymy v energetických reakcích a metabolismu T •Kobalt – metabolismus B a purinů •Molybden – metabolismus purinů •Jod – ŠŽ •Fluor – kost • 1e92e7f37182 Denní dávky vitamínů p.o. / den i.v. / den Vitamín A 0,9 mg 1 mg Vitamín D 0,005 mg 0,005 mg Vitamín E 10mg 10 mg Vitamín K 0,07 mg 0,15 mg Vitamín B1 1,5 mg 3 mg Vitamín B2 1,7mg 3,6 mg Vitamín B6 2 mg 4 mg Vitamín B12 0,002 mg 0,005 mg Niacin 19 mg 40 mg Kyselina listová 0,2 mg 0,4 mg Biotin 0,1 mg 0,06 mg Kyselina pantotenová 7 mg 15 mg Vitamín C 60 mg 100mg Vitaminy •rozpustné v tucích – A, D, E, K • •rozpustné ve vodě – B, C, niacin, kys. listová, kys. pantothenová Vitamin A •(karoteinoidy) ® retinol ® retinaldehyd ® kys. retinová •retinol ® reprodukce •retinaldehyd ® vidění •kys. retinová ® růst a diferenciace buněk • •nedostatek (malnutrice, alkoholismus, narkomanie): šeroslepost, hyperkeratosa kůže a sliznic, poruchy imunity •nadbytek (ren. selhání): alopecie, ataxie, bolesti svalů a kostí, bolesti hlavy, poruchy kůže a vidění Vitamin D •(dieta nebo syntéza v kůži) ® ergokalciferol (25-OH vit.D, vit. D2) ® cholekalciferol (1,25-OH vit.D, vit. D3) •homeostáza Ca-P metabolismu (střevní resorpce Ca, P, osteoklastů), diferenciace imunitních a hemopoetických bb., význam v ak. stavech (imunomodul., antimikrob., kardioprotekt.) • • •nedostatek (střevní a pankreatická malabsorpce, …): osteomalacie •nadbytek (nadměrný příjem): hyperkalcermie, kalciurie, kalcifikace měkkých kání Vitamin E •9 derivátů charakteru tokoferolů a tokotrienolů •inhibice peroxidace lipidů ® antioxidační efekt • •nedostatek (steatorhea, pankreatitida, cyst. fibrosa, SBS, cholestáza): hemolytická anemie, zvýšení trc-agregace, myopatie, neuropatie •nadbytek (nadměrný příjem): porucha neutrofilů, kogulace Vitamín K •strava, syntéza střevních bakterií •nebytnou součástí koagulační kaskády, metabolismus kostí • •nedostatek (malabsorpce, SBS, cholstáza, jaterní choroby, antagonizující léky): koagulopatie •nadbytek (těžké hepatopatie) vzácně: hemolyt. anemie, hyperbilirubinemie Vitamin B1 (thiamin) •metabolismus ketokyselin •vodivost nervu • •nedostatek (endemicky nedostatečným příjmem v potravě, alkoholici, kriticky nemocní s PV): beri-beri (suchá f. – neuropatie perif. nervů, vlhká f. – srdeční selhání •nadbytek vzácný Vitamin B2 (riboflavin) •součástí flavinových enzymů •oxidoredukční reakce a enzymatické systémy •metabolismus glukosy, AK a MK • •nedostatek (malabsorpce, alkholismus, DM, thyreopatie, gravidita a laktace, rychlý růst, trauamta, operace, infekce): cheilosa, angulární stomatitida, glositida, seborhoická ddermatitida, perigenitální kožní změny, zanět rohovky •nadbytek nevede ke specif. příznakům Vitamin B3 (niacin, vitamin PP) •obsahuje kys. nikotinovou a nikotinamid •označován též pelagra preventive factor •komponenta koenzymů NAD a NADP – vliv na > 200 enzymů v oxidačních reakcích všech makronutrientů •esenciální složka výživy – prekursorem tryptofan •hypolipidemický efekt ® ¯chol., ¯LDLchol., HDL chol. • •nedostatek (nedostatek ve stravě, alkoholismus, thyreopatie, nádory, popáleniny): pelagra (3D-dermatitida, diarhea, demence) •nadbytek nepopisován Vitamin B6 (pyridoxin) •>100 enzymatických reakcí •metabolismus AK, glukoneogenese, lipdový metabolismus, vazba steroidů, vývoj CNS, imunita • •nedostatek (malabsorpce, alkoholismus, jaterní choroby, gravidita a laktace, popálení): cheilitida, stomatitida, glositida, neurologické symtpomy – irritabilita, deprese a zmatenost •nadbytek (chron. vysoké dávky): neuropatie, ataxie Vitamin B12 •hematopoesa •syntéza fosfatidylcholinu a cholinu ® tvorba myelinu •glukoneogenese • •nedostatek (nedostateční přívod – nedostatek v potravě, porucha vstřebání, poruchy utilizace, zvýšené ztráty – metabolismus, exkrece, inaktivace): perniciosní anemie •nadbytek vzácně Kyselina listová • •syntéza DNA • •nedostatek (alkoholimus, zvýšená proliferace – trauma, popálení, infekce, hemolyt. anemie, zvýšený metabolismus – nádory, hyperthyreosa, gravidita a laktace): anemie, porucha sliznice GIT (pálení jazyka, záněty sliznic GIT), ¯imunity, nervové poruchy, deprese, instabilita, demence, karidovask. onem. ( S-homocysteinu) •nadbytek vzácně • •suplementovat vždy současně s vit. B12 (jinak úprava anemie, ale zhoršení neurologické symtpom.) Vitamin H (biotin) •obsahuje síru •částečně činností stř. bakt., dominantně ve stravě • •nedostatek (alkoholismus, st.p. gastrektomii, popáleniny, gravidita a tětotenství): anorexie, bledost, nausea, vomitus, glositidy, myalgie, alopecie, duchá kže, deprese, S-chol. a žluč. barviv •nadbytek nebývá Kyselina pantothenová •metabolismus S, T a ketoplast. AK •syntéza hemu a sterolů • •nedostatek (chon. malnutrice, alkoholismus): poruchy sluchu, únava, průjem, deprese, insomnie, horší hojení, neuromuskul. poruchy, poškození nadledvin, ¯reparačních a regeneračních procesů •nadbytek nebývá Vitamin C •k. dehydroaskorbová (oxidovaná f.) a k.askorbová (redukovaná f.) •antioxidační reakce •syntéza kolagenu •střevní resorpce Fe •metabolismus cholesterolu • •nedostatek (pacienti s PV, operace, traumata, nádory, popáleniny): anorexie, únava, myalgie, ¯imunity, skorbut (anemie, krvácivost kůže a sliznic, poruchy kolagenních struktur) •nadbytek: nausea, průjem, oxalátová lithiasa 003539_05_023859 logo VODA A MINERÁLY