Vai trò, sự phân bố các chất vô cơ trong cơ thể Vận chuyển nước giữa ngoài & trong thành mạch, ngoài & trong tế bào

1. TRAO ĐỔI MUỐI-NƯỚC
BS. Chi Mai

2. MỤC TIÊU
1. Trình bày được vai trò và sự phân bố các chất
vô cơ trong cơ thể.
2. Trình bày được sự vận chuyển nước giữa trong
và ngoài thành mạch, trong và ngoài tế bào.
3. Trình bày được điều hòa trao đổi muối nước.
4. Trình bày được khái niệm rối loạn trao đổi
muối nước và các thông số đánh giá rối loạn.

3. Hằng định nội môi
• Hoạt động chức năng các tế bào đòi hỏi môi trường
lỏng với các thành phần được kiểm soát chặt chẽ.
• Có 3 loại hằng định nội môi:
– Cân bằng nước:
• Lượng nước nhập vào cân bằng với lượng mất đi
– Cân bằng điện giải:
• Lượng chất điện giải hấp thu từ ruột non cân
bằng với lượng mất đi (thường qua nước tiểu)
– Cân bằng acid-base:
• Cơ thể giải phóng acid (ion hydro – H+) với mức
cân bằng với lượng sinh ra từ chuyển hóa
• Cân bằng được duy trì nhờ hoạt động phối hợp của
thận, phổi, hệ tiêu hóa, da, hệ nội tiết, thần kinh, hệ
tim mạch và bạch mạch

4. 1. Nước trong cơ thể
1.1. Cấu tạo và đặc tính của nước:
- Nước tự do: Phân cực
- Nước kết hợp: Tham gia cấu tạo tế bào. Không
đóng băng ở 0oC mà ở nhiệt độ thấp hơn.
+ Nước hydrat hóa
+ Nước bị cầm: Nằm giữa các phân tử

5. 1. Nước trong cơ thể (tiếp)
1.2.Hàm lượng nước trong cơ thể
• Trẻ sơ sinh nước chiếm 75% trọng lượng cơ thể
• Nam giới: 55% - 60%
• Nữ: Thấp hơn một chút
• Béo phì và người già: 45%
• Tổng lượng nước của một người đàn ông 70 kg
là 40 lit

6. 1.3. Phân bố nước trong cơ thể:
Phân bố:
– 65% Dịch trong tế bào- ICF (Intracellular
fluid)
– 35% Dịch ngoài tế bào- ECF (Extracellular
fluid)
• 25% dịch mô (dịch kẽ, dịch gian bào)
• 8% máu, bạch huyết
• 2% Dịch não tủy (CSF), dịch khớp, dịch
màng phổi, màng tim, ổ bụng

7. 1.4. Nhu cầu nước của cơ thể:
• Người lớn: 35g/kg cân nặng
• Trẻ em: gấp 3-4 lần
• Thay đổi theo điều kiện thời tiết, điều kiện
làm việc

8. 1.5. Thăng bằng nước

9. Nước nhập (Water Gain)
• Nước từ chuyển hóa: 200 ml
– Từ chuyển hóa ái khí:
– Từ phản ứng loại nước:
• Nước uống và trong thức ăn: 1600 ml và 700 ml

10. Nước xuất (Water Loss)
• Các con đường bài xuất:
– Nước tiểu, phân, thở ra, mồ hôi.
• Lượng nước xuất thay đổi nhiều theo điều kiện môi
trường và hoạt động
–  bài xuất qua hơi thở : khí lạnh và khô hoặc lao động
nặng
–  bài xuất mồ hôi : khí khô và nóng hoặc lao động nặng
• Các con đường mất nước khó nhận thấy
– Hơi thở và qua da
• Mất nước bắt buộc
– Hơi thở, qua da, phân, nước tiểu (tối thiểu là 400 ml nước
tiểu/ngày)

11. 1.6. Vai trò của nước trong cơ thể
• Cấu tạo cơ thể
• Tham gia các phản ứng: hydrat hóa, thủy phân
• Môi trường của các phản ứng chuyển hóa
• Dung môi hòa tan chất dinh dưỡng và chất cặn bã
• Điều hòa thân nhiệt: mồ hôi, hơi thở
• Bảo vệ cơ thể: dịch khớp, dịch não tủy, dịch các
màng
• Cùng chất hòa tan tạo áp suất thẩm thấu

12. 2. Các chất vô cơ
2.1. Hàm lượng và sự phân bố các chất vô cơ:
- Hàm lượng lớn: Na, K, Cl, Ca, P, Mg
- Hàm lương nhỏ (vi lượng): I, Br, Cu, Co, Mn, Zn,
Mo…
- Hàm lượng rất nhỏ (siêu vi lượng): Cr, Si, Ti…
- Phân bố không đều
2.2. Nhu cầu các chất vô cơ của cơ thể:
- Phụ thuộc tuổi, trạng thái sinh lý.

13. 2. Các chất vô cơ (tiếp):
2.3. Hấp thu và bài xuất chất vô cơ:
- Hấp thu phần lớn ở ruột non
- Bài xuất qua phân, nước tiểu, mồ hôi
2.4. Vai trò các chất vô cơ trong cơ thể:
- Cấu tạo tế bào, mô: Ca, P tạo xương, răng. P cấu tạo acid
nucleic…
- Bình ổn protein
- Tạo ALTT (áp lực thẩm thấu)
- Hệ đệm
- Hoạt động của enzym, coenzym, cấu tạo hormon, đông
máu, dẫn truyền thần kinh

14. 2.5. Một số các chất vô cơ trong cơ thể
• Các cation chính:
– Na+, K+, Ca2+, H+
• Các anion chính:
– Cl-, HCO3
-, PO4
3-
• Nồng độ bình thường:

15. Nồng độ các chất điện giải
Na K Cl Ca P ALTT
Trong tế bào
Huyết tương
145
4
103
5 4
300
12
150
4 <1
75
300

16. 2.5.1.Natri (Sodium) – Các chức năng
• Tạo điện thế màng (Membrane potentials)
• Duy trì ALTT dịch ngoài tế bào (90 - 95%)
• Bơm Na+- K+
– Trao đổi Na+ trong tế bào với K+ ngoài tế bào)
– Đồng vận chuyển với các chất tan khác (glucose)
– Sinh nhiệt
• NaHCO3 có vai trò chính trong cơ chế đệm của
máu, duy trì pH ổn định
• Tham gia duy trì cân bằng acid- base bởi cơ chế
trao đổi Na+/H+ ở thận

17. Sự hằng định nội môi của natri
• Hiếm khi gặp thiếu Na
– Nhu cầu 0.5 g/ngày, chế độ ăn thông thường có 3 - 7 g/ngày
• Thận là cơ quan chính điều hòa Na của cơ thể
• Aldosteron - “hormon giữ muối”
– Các tác dụng chính :  NaCl bài tiết và  K+ bài tiết trong nước
tiểu
• ADH -  Na+ máu kích thích giải phóng ADH
– Thận tái hấp thu nhiều nước hơn (mà không giữ Na+)
• ANF (atrial natriuretic factor) giải phóng khi  HA
– Thận bài tiết nhiều Na+ và nước, vì vậy  HA
• Các yếu tố khác - estrogen giữ nước trong khi mang thai
– Progesteron có tác dụng bài niệu

18. Rối loạn natri
• Tăng natri máu (Hypernatremia)
– Na máu > 145 mEq/L
Mất nước Đường tiêu hóa Nôn, Tiêu chảy
Ra mồ hôi nhiều Sốt, Thể dục
Đái nhạt Tổn thương vùng dưới
đồi, tổn thương thận
Thừa natri Tiêm truyền
Tăng aldosterol
(Hyperaldosteronism)
Tiên phát (Hội chứng
Conn), Thứ phát

19. Rối loạn Natri máu
• Giảm natri máu (Hyponatremia)
– Na máu < 130 mEq/L
Thiêu hụt Mất qua thận Lợi tiểu
Giảm aldosterol
(tiên phát, thứ phát, bệnh Addison)
Mất không qua thận Đường tiêu hóa (Tiêu chảy, nôn)
Da (Bỏng, Chấn thương)
Pha loãng Hội chứng bài tiết ADH không
thích đáng (Syndrome of
inappropriate ADH)
U ác tính bài tiết ADH, rối loạn thần
kinh trung ương, chấn thương sọ não
Phù toàn thân Suy tim, Xơ gan, Hội chứng thận hư
Tăng glucose máu
Giả tạo Tăng lipid máu
Tăng protein máu

20. 2.5.2.Các chức năng của Kali (Potassium)
• Là cation chính của dịch trong tế bào (ICF)
• Quy định ALTT của dịch trong tế bào
• Duy trì điện thế màng (cùng với Na)
• Bơm Na+-K+
• Nhiều quá trình của tế bào
• Kích thích thần kinh cơ

21. Sự hằng định nội môi của kali
• Cân bằng K được duy trì bởi thận
• 90% K+ trong dịch lọc ở thận được tái hấp thu ở
ống lượn gần
• Ống lượn xa và phần vỏ ống của ống góp bài tiết
K+
• Aldosteron kích thích bài tiết K+

22. Aldosteron

23. Rối loạn Kali
• Là rối loạn nguy hiểm nhất trong rối loạn điện giải
• Tăng K máu (Hyperkalemia): hậu quả tùy thuộc
tốc độ rối loạn
– Nếu tăng nhanh chóng, (chấn thương đụng giập) tăng
đột ngột K+ ngoài tế bào làm thần kinh và cơ bị kích
thích bất thường
– Tăng từ từ, gây bất hoạt các kênh Na+ phụ thuộc điện
thế, thần kinh và cơ trở nên khó bị kích thích
• Giảm K máu (Hypokalemia):
– Ra mồ hôi, nôn và tiêu chảy mạn, thuốc tẩy tràng
– thần kinh và cơ trở nên khó bị kích thích
• Yếu cơ, mất trương lực cơ,  phản xạ, loạn nhịp tim

24. Rối loạn kali máu
Tăng kali máu (Hyperkalemia): K máu > 5.0 mmol/L
Tăng ly giải tế bào Chấn thương, phẫu thuật
Giảm hấp thu vào tế bào Nhiễm toan
Thiếu insulin
Giảm bài tiết ở thận Suy thận
Giảm aldosterol
Tăng bạch cầu (> 100.000/mm3)
Tăng tiểu cầu (> 500.000/mm3)
Tan huyết

25. Rối loạn kali máu
• Giảm kali máu (Hypokalemia): Kali máu < 3,5 mmol/L
Tăng hấp thu vào tế bào Thừa insulin
Nhiễm kiềm
Mất qua thận Tăng aldosterol Tiên phát
Thứ phát
Lợi tiểu
Dùng cam thảo
Mất qua đường tiêu hóa Nôn, Tiêu chảy, Lạm dụng
nhuận tràng

26. Kali & Điện thế màng

27. 2.5.3. Chức năng của Clo (Chlorid)
• Duy trì ALTT của ECF
– là anion phổ biến ở ECF
• Tạo dịch vị acid
– Cần cho tạo thành HCl
• Sự đổi chỗ của Clo (Chloride shift)

28. Sự hằng định nội môi của Clo
• Liên quan với Na+, K+ and Ca2+, thụ động theo các
cation này
• Hằng định nội môi được duy trì nhờ hằng định của
Na

29. Rối loạn Clo
• Tăng clo máu (Hyperchloremia)
– Mất nước
– Nhiễm toan acid ống thận
– Nhiễm acid chuyển hóa do tiêu chảy kéo dài, nhiễm
độc salicylat
• Giảm clo máu (Hypochloremia)
– Nôn kéo dài
– Bỏng
– Mất qua thận: lợi tiểu, nhiễm kiềm chuyển hóa
• Hậu quả
– Mât cân bằng pH

30. 2.5.4.Chức năng của canxi (Calcium)
• Khoáng hóa xương
• Co cơ
• Chất truyền tin thứ hai (Second messenger)
• Nội xuất (Exocytosis)
• Đông máu

31. Sự hằng định nội môi của canxi
• PTH
• Calcitriol (vitamin D)
• Calcitonin (ở trẻ em)
– Các hormon này tác động đến sự khoáng hóa và tiêu
khoáng của xương, hấp thu ở ruột và bài xuất Ca niệu
• Tế bào duy trì nồng độ Ca2+ rất thấp
– Để tránh tạo tinh thể canxi phosphat kết tủa
• Nồng độ phosphat trong ICF cao

32. Rối loạn Canxi
• Tăng canxi máu (Hypercalcemia)
– Nhiễm kiềm, cường cận giáp (hyperparathyroidism), suy giáp
(hypothyroidism)
–  tính thấm Na+ màng tế bào, ức chế khử cực
– > 12 mEq/L gây yếu cơ, ức chế các phản xạ, loạn nhịp tim
• Giảm canxi máu (Hypocalcemia)
– vitamin D , tiêu chảy, có thai, nhiễm acid, cho con bú, suy cận
giáp (hypoparathyroidism), cường giáp (hyperthyroidism)
–  tính thấm Na+ của màng, làm thần kinh và cơ bị kích thích bất
thường
– Nồng độ rất thấp gây tetanus, co thắt thanh quản, tử vong

33. 2.5.5.Chức năng của Phosphat
• Nồng độ cao ở ICF dưới dạng:
– phosphat (PO4
3-), monohydrogen phosphat (HPO4
2-),
và dihydrogen phosphat (H2PO4
-)
• Thành phần của acid nucleic, phospholipid, ATP,
GTP, cAMP
• Hoạt hóa các con đường chuyển hóa bằng các
phản ứng phosphoryl hóa
• Đệm

34. Hằng định nội môi của Phosphat
• Kiểm soát bởi thận
– Nếu nồng độ trong máu thấp, ống thận tái hấp thu toàn
bộ phosphat trong dịch lọc
• Parathyroid hormone
–  bài tiết phosphat
• Rối loạn không gây hậu quả trầm trọng
– Cơ thể có thể dung nạp sự thay đổi lớn nồng độ
phosphat

35. 3.SỰ TRAO ĐỔI MUỐI NƯỚC
3.1. Các yếu tố quyết định sự vận chuyển và phân bố nước:
3.1.1. Áp lực thẩm thấu: Do các chất hòa tan trong dịch tạo
nên:
Chất điện giải: yếu tố chính
Chất hữu cơ có TLPT nhỏ: glucose, ure…
Chất hữu cơ có TLPT lớn (Protein): áp suất keo
ALTT có tác dụng giữ nước và kéo nước về nơi nó chiếm
đóng
3.1.2. Áp suất thủy tĩnh: Do sức ép của nước vào màng tế
bào, áp lực máu lên thành mạch. Có tác dụng đẩy nước ra
khỏi khu vực nó chiếm đóng.

36. 3.1.3. Cân bằng Donnan và áp suất do keo:
- Định luật Donnan 1: Cân bằng đạt được khi tích số nồng độ các
ion khuyếch tán có cùng trị số ở 2 phía của màng.
- (a-x)(a-x) = (b+x)x hay x= a2/(b+2a)
- Định luật Donnan 2: Khi có sự cân bằng tổng điện tích các ion
âm bằng tổng điện tích các ion dương ở mỗi phía của màng.
- Ở trạng thái cân bằng, khu vực có ion keo proteinat có ALTT
cao hơn. Sự chênh lệch về ALTT do ion keo và ion khuyêch tán
tạo ra gọi là Áp suất do keo
1
Na+
a
Cl-
a
2
Na+
b
R-
b
Màng bán thấm Màng bán thấm
1
Na+
a-x
Cl-
a-x
2
Na+
b+x
R-
b
Cl-
x

37. Sự di chuyển của nước giữa
các khu vực của cơ thể
• Các chất điện giải đóng vai trò chính trong phân
bố nước và hàm lượng nước trong cơ thể.

38. Sự di chuyển của nước giữa
các khu vực của cơ thể
• Chất lỏng liên tục trao đổi giữa các khu vực
• Nước di chuyển bới áp lực thẩm thấu
• Vì nước di chuyển dễ dàng qua màng tế bào, gradient áp lực
thẩm thấu không bao giờ tồn tại lâu
• Nếu mất cân bằng xảy ra, cân bằng ALTT được thiết lập lại
nhanh chóng trong vài giây nên ALTT ở 2 khu vực trong và
ngoài tế bào cân bằng nhau
• ALTT do nồng độ các chất tan quy định
- Các chất điện giải là chất tan chủ yếu
+ Muối Natri ở ECF
+ Muối Kali ở ICF
• Các chất điện giải đóng vai trò quan trọng trong kiểm soát tổng
lượng nước và sự phân bố nước trong cơ thể

39. 3.2. Sự trao đổi nước và các chất
3.2.1. Giữa huyết tương và dịch gian bào:
3.3.2. Giữa trong và ngoài tế bào:
Mao động mạch Mao tĩnh mạch
HA= 30 ALTT=25
ALTT= 8
ASThuyTinh=10
HA=15 ALTT= 25
ALTT=8
ASThuyTinh= 10
Chênh lêch: +7 mmHg Chênh lệch – 8 mmHg

40. 4. ĐIỀU HÒA TRAO ĐỔI MUỐI NƯỚC
4.1. Cơ chế thần kinh:
4.2. Cơ chế nội tiết:
- ADH
- Aldosteron
- ANP
4.3. Các cơ quan: thận, tiêu hóa, phổi, da

41. Điều hòa lượng nước nhập vào
• Mất nước
–  thể tích máu và huyết áp
–  áp lực thẩm thấu máu (ALTT máu)
• Cơ chế khát
– Kích thích trung tâm khát (vùng hypothalamus)
• angiotensin II: tăng khi  HA
• ADH: bài tiết khi  ALTT máu
• Receptor cảm áp vùng dưới đồi (hypothalamic
osmoreceptors): khi  ALTT của ECF sẽ phát tín hiệu
– Ức chế bài tiết nước bọt
• Trung tâm khát truyền tín hiệu theo hệ giao cảm tới tuyến
nước bọt

42. Các cơ chế thỏa mãn khát
• Đáp ứng nhanh (30 đến 45 min), tác động nhanh
– mát và ẩm miệng
– Căng giãn dạ dày và ruột
• Ức chế khát (đáp ứng chậm)
– Bù nước vào hệ tuần hoàn ( ALTT máu)
• Ngùng đáp ứng của osmoreceptor,  lọc mao mạch,  tiết
nước bọt

43. Mất nước & Bù nước

44. Điều hòa lượng nước xuất
• Kiểm soát lượng nước xuất chỉ qua thay đổi thể
tích nước tiểu
• Kiểm soát tái hấp thu Na+ (thay đổi thể tích nước
tiểu)
– khi Na+ được tái hấp thu hay bài tiết, nước đi theo nó
• Bởi tác động của ADH (thay đổi nồng độ )
– Bài tiết ADH (cũng như trung tâm khát) do các
osmoreceptor vùng dưới đồi kích thích khi mất nước
– Các aquaporin được tổng hợp do kích thích của ADH
• ở các tế bào ống góp của thận, là các kênh protein màng cho
nước tái hấp thu lại , Na+ vẫn bị bài tiết
– Hiệu quả: giảm lượng nước bài tiết và  ALTT niệu

45. Tác động của ADH
(Antidiuretic Hormone)

46. 5.Rối loạn thăng bằng nước
• Mất dịch
– Giảm thể tích (hypovolemia)
• Tổng lượng nước cơ thể , ALTT bình thường
• Xuất huyết, bỏng nặng , nôn và tiêu chảy mạn
– Mất nước
• Tổng lượng nước cơ thể , ALTT tăng
• Không uống đủ nước, đái đường hay đái nhạt, ra mồ hôi
nhiều, lợi tiểu
• Trẻ em dễ bị tổn thương
– Tốc độ chuyển hóa cao đòi hỏi bài xuất nước tiểu nhiều, thận không
thể cô đặc nước tiểu có hiệu quả, tỷ lệ diện tích cơ thể và khối lượng
cơ thể lớn
• Ảnh hưởng đên tất cả các khoang trong cơ thể
– Hậu quả nghiêm trọng nhất: sốc suy tuần hoàn, rối loạn
thần kinh, tử vong

47. Mất nước & Cân bằng dịch
1) Ra mồ hôi nhiều
2) Mồ hôi tạo bởi quá
trình lọc ở mao mạch
3) Thể tích máu và
HA giảm, ALTT
tăng
4) Máu lấy dịch từ mô
để thay thể cho phần
mất đi
5) Dịch từ ICF ra
ECF

48. Thừa dịch
• Thừa dịch:
– Cả Na+ và nước được giữ lại, ECF đẳng trương
– Tăng tiết aldosteron
• Thừa nước nhược trương
– Nước được giữ lại nhiều hơn Na+ hoặc uống nhiều
nước, ECF nhược trương – có thể gây phù tế bào
• Hậu quả nghiêm trọng nhất là tổn thương phổi và
phù não

49. Thể tích máu & Lượng dịch nhập vào
Thận bù trừ rất tốt đối
với lượng dịch đưa vào
thừa, nhưng không tốt
khi lượng dịch nhập
không đủ

50. Ứ dịch
• Thừa dịch ở một vị trí đặc biệt nào đó
• Dạng phổ biến: Phù
– Tích dịch ở khoảng kẽ
• Ổ tụ máu (Hematomas)
– Xuất huyết ở trong mô
• Tràn dịch màng phổi

51. Các thông số đánh giá rối loạn nước- muối
• HA
• Áp lực tĩnh mạch trung tâm
• Thể tích nước tiểu
• Áp Lực Thẩm Thấu huyết tương và nước tiểu
• Nồng độ các chất điện giải trong máu và nước tiểu