Mineraller ve Eser Elementler

Dosyayı isterseniz görüntüleyebilir isterseniz indirebilirsiniz.


GoogleDocs üzerinden indirmek için : İndir –Açılan sayfadan indirebilirsiniz–

Önizleme ;

 

Mineraller ve Eser           Elementler
Mineraller ve eser elementler
İnsan vücudunda yaygın bulunan inorganik elementler sodyum, potasyum, kalsiyum, magnezyum, demir, fosfor, klor ve kükürttür.
Diyetin zorunlu elemanlarıdırlar.
Birçok mineral iyonik formda bulunmaktadır.

Mineraller iki kategoriye ayrılır:

  1. 100 mg /dl den daha büyük miktarda gereken makromineraller,
  2. 100 mg/dl den daha küçük miktarda gereksinilen mikromineraller (iz elementler)
Makromineraller:
Ca  calcium  1200 grams
P  phosphorus  860 grams
S  sulfur  300 grams
K  potassium  180 grams
Cl    chloride  74 grams
Na  sodium  64 grams
Mg  magnesium  25 grams
Mikromineraller
F  fluorine      2.6  V  vanadium  0.018
Zn  zinc  2.0  Sn  tin  0.017
Cu  copper  0.1  Se  selenium  0.013
I  iodine  0.025 Mn  manganese 0.012
Cr  chromium  0.006 Ni  nickel  0.010
Co  cobalt  0.0015Mo  molybden  0.009
Si  silicon  0.024
Minerallerin fonksiyonları
Hücresel aktivite için uygun bir ortam sağlarlar.
Membran permeabilitesinde, sinir hücreleri ve kasların  uyarılabilirliğinde görev alırlar.
Osmotik basınçta primer rol oynarlar.
Asit baz dengesinde sorumludurlar.
Belirli dokuların sertliğine ve rijiditesine katkıda bulunurlar (diş ve kemikler).
Özel bileşiklerin parçası olabilirler.
Metalloenzimler:
Metale sıkıca bağlıdır.
Metal protein oranı sabittir.
Metalin enzim aktivitesine oranı sabittir.
Metalsiz enzim aktivite göstermez.
Metalloenzim örnekleri:
     *superoxide dismutase (Zn and Cu)
 *karboksipeptidaz A   (Zn)
 *karbonik anhidraz   (Zn)
 *sitokrom oksidaz   (Fe and Cu)
 *ksantin oxidaz (Co and Fe)
Metal aktiviteli enzimler
Metal reversible bağlanır.
Metal/protein değişkendir.
Metal/enzim aktivitesi değişkendir.
Metalsiz enzim aktivite gösterebilir.
Metal aktiviteli enzim örnekleri
kreatin kinaz (Mg, Mn, Ca or Co)
glikojen fosforilaz kinaz (Ca)
tükrük and pankreatik alfa-amilazlar (Ca)
Elektrolitler
3 majör elektrolit:
sodyum
potasyum
klor
Bunlar membranlar boyunca iyon gradientini, su dengesini sağlar.
Proteinler ve diğer moleküllerin pozitif ve negatif yüklerini nötralize eder.
Sodyum (Na)
Extrasellüler sıvının ana katyonudur.
Plazma hacminin, asit baz dengesinin, sinir ve kas fonksiyonlarının düzenlenmesinde ve Na-K-ATPaz pompasında görevlidir. Plazma osmolaritesinin çoğunluğunu sağlar.
Sodyum metabolizması aldosteron tarafından düzenlenir.
En önemli kaynağı sofra tuzu şeklindedir.
Günde alınan 5-15 gr NaCl nin %90-95 kadarı idrar ile atılır. İleumdan kolayca absorbe olur. Bu yüzden feçeste az miktarda bulunur.
Böbrekten aldosteron etkisiyle geri emilir.
İdrar dışında ter bezlerinden de aktif olarak sekrete edilir.
Fazla alınması durumlarında hassas ve yaşlı hastalarda hipertansiyon belirtileri ortaya çıkar. Normal diyetle beslenmede eksikliği yoktur.
Potasyum (K)
İntrasellüler sıvının esas katyonudur.
Sinir ve kas fonksiyonlarında, Na-K-ATPaz pompasında görevlidir.
Plazma konsantrasyonlarındaki en küçük değişimleri bile kalbi anında etkiler.
Metabolizması aldosteron tarafından düzenlenir.
Sebze, meyve (muz,kiraz) ve fındık en önemli kaynaklarıdır.
Hiperkalemi:
Ani artmış alım, şiddetli doku travmaları ve yanıklar, akut ve kronik asidoz sonucu oluşabilir.
Güçsüzlük, kaslarda paraliziler, kardiyak arrest ile sonuçlanır.
Hipokalemi:
Artmış renal atılım (diürez), primer aldosteronizm, şiddetli kusma ve diare sonucu gelişir.
Eksikliğinde kas güçsüzlüğü, mental konvülziyon  görülür.
Potasyum, İB’larda Na-K-ATPaz pompası ile emilir.
Digital türevleri bu pompayı inhibe ederler.
Asidozda H iyonu hücre içine girerken, potasyum dışarı çıkar ve hiperkalemi oluşur.
 İnsülin potasyumu hücre içine sokar. Aynı şekilde pH yükselmeleri de potasyumu hücreye sokar.
Klor (Cl)
Extrasellüler sıvının en fazla bulunan esansiyel anyonudur.
Sodyumla birlikte kolaylıkla emilir.
Sıvı ve elektrolit dengesinde ve ozmotik basıncın ayarlanmasında görev yapar. Mide sıvısının oluşumuna da katılır.
En önemli kaynağı tuzdur.
Kalsiyum (Ca)
  1. sırada en bol bulunan inorganik elementtir. Kemik ve dişlerin yapısal komponentini oluşturur.
Ca, büyük miktarlarda (%99), kemikte hidroksiapatit Ca10(PO4)6(OH)2  şeklinde bulunur.
Dolaşımdaki kalsiyum; bağlı, iyonize ve kompleks halde olmak üzere 3 formda bulunur.
Plazmadaki kalsiyum miktarı 8-11 mg kadardır. Bunun %45’i iyonize formda, %40’ı proteine bağlı ve %10’u kompleks (fosfat, laktat ve sitrat gibi anyonlarla) yapıdadır.
Kemikteki kalsiyum dinamiktir. Hergün belli miktarda mobilize olurken, aynı miktarda depolanır.
Kalsiyumun fonksiyonları:
*Kas kontraksiyonu,
*Hücre zarında elektriksel potansiyellerin oluşumuna yardımcıdır; nörotransmisyon
*Koagülasyon kaskadında görev alır,
*Kemik mineralizasyonunu  sağlar,
*Yavaş açılan Na-Ca kanallarında sodyum ile yarışarak hücre zarı istirahat potansiyelinin korunmasını sağlar,
*Membran transportu, enzim reaksiyonu,
*Hormonların sekresyonunda rol oynar.
**Esas fonksiyon gören iyonize kalsiyumdur. Yapısal görevler yapan kalsiyum tuz şeklindedir.
Günlük kalsiyum ihtiyacı 800 mg kadardır. Bu miktar gebelik, süt verme ve çocukluk döneminde artar.
Kalsitriol etkisiyle barsaklarda kalsiyum bağlayan protein sentezi artar.
Kalsiyumun emilmesi için çözünmüş durumda olması gerekir. Barsakta pH düştükçe kalsiyum absorbsiyonu artar. Yağ absorbsiyonunun bozulması emilimi engeller.
Diyetle alınan kalsiyumun çoğu feçesle atılır.
Kalsiyum eksikliklerinde sodyum ile yarışacak element olmadığından dolayı hücre zarı istirahat potansiyeli eşik değerine yaklaşır. Buna bağlı olarak tetaniler görülür.
Hipomagnezemi ve alkaloz da eşik değerini düşürerek tetani oluşumunu kolaylaştırır.
Kalsiyum eksikliği; D vitamini eksikliği, hipoparatiroidi, kalsiyumdan yoksunluk, böbrek yetmezliği gibi durumlara bağlı olarak görülür.
Kalsiyum eksikliğinde çocuklarda raşitizm ileri yaşlarda osteomalazi gelişir.
Kanda kalsiyum metabolizmasını regüle eden faktörler: PTH, vit D ve kalsitonindir.
Fosfor
Vücutta bulunan fosforun çoğu serbest formda bulunmaz. Yaklaşık %80-85’i  kemikte Ca-P  kompleksi olarak, %9’u da kas dokusunda bulunur.
Fosfat da intrasellüler bileşiklerin birçoğunun yapısında bulunur. Çoğu karbonhidrat daha ileri metabolizmaya uğramadan önce fosforile edilir. IC konsantrasyonu daha fazladır.
Fosfat organik bir ester olarak, birçok aracı metabolitte bulunur.
Fosfat kimyasal enerjinin depolanmasında önemli rol oynar çünkü ATP ve diğer nükleotid trifosfatların bir parçasıdır.
Fosfor grupları, AC’de sürfaktan oluşturma ve hücre membranının yapısal bütünlüğünü oluşturma rollerini üstlenen fosfolipidlerin önemli bir kısmıdır.
Hücrelerde fosfatı ester şeklinde bağlayan enzimlere kinazlar denir. Hücre içinde ve dışında fosfat esterlerini hidrolize eden enzimlere fosfatazlar denir.
Serbest fosfat jejunumun orta kısmından emilir. Portal dolaşımla vücuda girer.
Fosfor absorbsiyonu büyük oranda vit D tarafından regüle edilir. Vit D3 barsaktan Ca ile beraber fosfor abs. sağlar.
Çocuklarda raşitizm, erişkinlerde osteomalazide anormal kalsiyum met.’a ve anormal fosfat metabolizması da eşlik eder.
Magnesium (Mg)
Potasyumdan sonra intrasellüler sıvının ikinci en önemli katyonudur.
%50-60’ı kemiklerde, %20si kaslardadır. Ort. olarak kalan %20 ise IC kompartmandadır.
Mg, kalsiyum ve kemik homeostazisinde önemli bir rol oynar.
PTH, serum Mg konsantrasyonunu da yükseltir, muhtemelen bunu kemikten mobilizasyon ile sağlar.
Mg-ATP kompleksinde ATP nin spesifik protein bağlama bölgelerine reversibl olarak bağlanmasını kolaylaştırır. Dolayısıyla enerjinin depolanması, transferi ve üretiminde ve nükleik asit sentezinde rol alan enzimlerin kofaktörü olduğu için önem taşır.
Tüm lipid ve KH, nükleik asit ve nükleotidlerin sentezi ile kas kasılmasının aktivasyonu Mg iyonunu gerektirir.
Eser elementler
Iyot
Demir
Çinko
Bakır
Flor
Selenyum
Krom
Molibden
Mangan
Kobalt
Demir, Çinko, Bakır ve Selenyum günlük olarak belli miktarda alınması gerekli olan normal büyüme ve gelişme için gerekli ve spesifik biyolojik rollere sahip iz elementlerdir.
Mangan, Krom, Kobalt, Molibden insan met. önemli ancak hergün alınması zorunlu olan elementler değillerdir.
Bazı dokularda çok düşük düzeylerde varlığı gösterilmiş olan lityum, nikel, silikon ve vanadiumun vücut için yararı ve gerekliliği henüz gösterilememiştir.
İnsanlardaki biyolojik rolü hakkında hiç bilgimiz olmayan hatta rölatif olarak patolojik değişikliklere yol açan elementler; Al., Ar., Cd., Be., Hg.
Demir
Vücuttaki demirin çoğu ya hemoproteinlerin hem (Hb, Mb, sitokromlar, katalaz, peroksidaz) bileşeninde ya da depo şekillerinde (ferritin ve hemosiderin) bulunur.
Demir, O2 ile reversibl bir etkileşime girer ve elektron transfer reax. fonksiyon görür, bu özelliği ile biyolojik sistemlerin vazgeçilmez bir elementidir.
%60-70’i Hb.dedir, %10’u Mb.de ve diğer demir içeren enzimler ve proteinlerdedir. Kalan %20-25 depo demir şeklindedir.
Transferrin adlı plazma proteini tarafından taşınır.
Kırmızı et, KC önemli demir kaynaklarıdır.
Demir Eksikliği:
Demir eksikliği hemoglobin yapım hızında azalmaya neden olur ve sonuçta demir eksikliği anemisi gelişir.
Özellikle kadınlarda önem taşır. Gebelikle gereksinim artar.
Demir eksikliği; adet kanaması ile kan kaybı sonucu, mide-barsak kanalından saptanmamış kanamalar sonucu, demirden fakir dietle beslenme ve barsaktan demir emiliminin bozulmasıyla oluşur.
Çinko (Zn)
Demirden sonra vücudun en fazla olan 2. eser elementidir. 2 gr kadardır. Genellikle ihtiyacı 12-15 mg kadardır. Bunun ancak %10 kadarı İB lardan emilir.
En fazla kas, kemik, deri, kıl, prostat ve pankreasta bulunur.
Alkol dehidrogenaz, süperoksid dismutaz, alkalen fosfataz, kollajenaz, karbonik anhidraz, ACE (anjiotensin converting enzim) ve karboksipeptidaz bazı önemli çinko metalloenzimlerdir.
Çinko, ‘çinko parmakları= zinc fingers ’ adı verilen stabil kompleksler oluştururlar. Bu kompleksler 200den fazla metalloenzimin komponentidir. Bu enzimler DNA, RNA polimeraz ve revers transkriptaz gibi nükleik asit ve protein sentezinde önemli rolü olan enzimlerdir. Çinko parmakları içeren proteinler gen ekpresyonunda merkezi rol oynar.
Dolayısıyla çinko DNA ve RNA sentezi için gereklidir. Eksikliğinde gelişme geriliği, yara iyileşmesinde gecikme bu yüzden oluşur.
Çinko, metallothionein sentezini indükler.
Metallothionein, sisteinden zengin, düşük mw.lı bir proteindir,
Metallothionein, Zn ve Cu metabolizmasında önem taşıyan düzenleyici bir fonksiyona sahiptir.
Çinko hücre dışı ve intraselüler membranın stabilizasyonunu sağlamaktadır.
Pankreas β hücrelerinde insülin kristalizasyonunu sağlamaktadır.
Yara iyileşmesi, erkek fertilitesi, kemik oluşumu ve hücresel immunitede rolü vardır.
IC katyondur,
%50-60 kaslarda, %28 kemiklerde bulunur,
Kanda α2 makroglobulin ve albumin üzerinde taşınır.
İştah kontrolü, tad ve koku alma, karanlığa adaptasyon, nöromuskuler koordinasyonun sağlanmasında çinko önemli görevler yapmaktadır.
Akrodermatitis enteropatika nadir görülen otozomal resesif geçişli çinko eksikliği belirtileri ile karakterize bir hastalıktır.
Çinko eksikliğinde gelişme geriliği, kilo kaybı, dermatit, saç dökülmesi, diare, ödem, mental bozukluklar, testiküler hipofonksiyon, anemi görülebilir.
Bakır (Cu)
Sağlıklı bir insanın vücudunda 70-100 mg kadar bakır vardır.
En çok  KC, beyin, kalp, dalak, böbrekler ve kanda bulunur. Bakırın atılımı safra, idrar ve tükrükledir.
Serumda %95’i seruloplazmine bağlı, kalan % 5’i albumin üzerinde taşınır.
Divalan bakır proteinlerle özellikle enzimlerle kompleksler oluşturur.
Oksidaz aktivitesine sahip metalloenzimlerin parçası şeklindedir.
Sitokrom oksidaz, ferrooksidaz, SOD, lizin oksidaz, dopamin β-hidroksilaz, tirozinaz …
Biyolojik sistemlerde bakır, metallothionein sentezini indükleme yeteneğine sahiptir.
Fizyolojik olarak Cu, Zn, Se bağlarken diğer taraftan toksik ağır metallerden olan cadmium, mercury, silver, arsenic de bağlar.
Bakır eritropoez için de gerekli bir elementtir. Hemoglobin oluşumunda önemli bir rolü vardır.
Kollajen formasyonu, cilt pigmentasyonu ve MSS fonksiyonlarının normal olması için de gereklidir.
Eksikliğinde; bazı kalp hastalıkları, kemik ve eklem osteoartriti, osteoporoz ile ilişkilendirilmiştir. Ayrıca hipokrom mikrositer anemi, nötropeni, hipotermi, hiperkolesterolemi ve düşük antioksidan kapasite de eşlik edebilir.
Menkes hastalığı, bakır eksikliği ile karakterize X’e bağlı genetik geçişli bir hastalıktır.
GİS’den Cu emiliminde problem vardır.
Şiddetli serebellar ve serebral dejenerasyon ile kendini gösterir. Subdural hematom ve/veya beyin arterlerinde tromboz olur.
Arteriyel genişleme, anevrizmalar, kırıklar, kıvrık ve parlaklığı kaybolmuş saçlar, osteoporoz, serebellar ataksi, mental retardasyon görülür.
Hastalar çoğunlukla kardiyak rüptür veya önemli arterlerin yırtılması sonucu ölür.
Genellikle vakalar doğumun ilk yılında ex olurlar en fazla 3 yaşına kadar yaşayabilirler.
   Otozomal resesif olarak kalıtılan Wilson hastalığında serum bakırı ile uyarılan ve serum bakırının %95 kadarını bağlayan seruloplazminin dolaşımda azalması sonucu vücudun tüm dokularında bakır birikimi olur.
   Özellikle KC, beyin, kornea ve böbreklerde birikir.
Bakırın KC, beyin, gözler ve böbreklerde toplanması sonucu siroz, extrapiramidal yolların dejenerasyonu, patognomonik Kaiser-Fleischer halkası ve renal tübüler bozukluk gelişir.
Flor
Başlıca içme suyunda, ıspanak ve soğanda bulunur.
1.5-4 mg/gün alınmalıdır.
Diş çürümesine karşı artmış direnç sağlamakta ve uygun flor girişi normal iskeletsel yapının korunmasına katkıda bulunmaktadır.
İyot
Erişkinde iyotun %70-80 kadarı, tiroid hormonları tiroksin ve triiyodotironin biyosentezi için ihtiyaç duyulduğu yer olan tiroid bezinde yoğunlaşmıştır.
Diyetsel iyodun doğal kaynağı, yetiştikleri toprağın içerdiği miktarına göre, iyot içeriği değişen sebzelerdir.
Diyette iyot eksikliği guatr adı verilen tiroid hipertrofisi ile sonuçlanır.
Hamilelikte I eks.; spontan düşükler, YD ölümleri, konjenital anormallikler veya nörolojik kretenizm, fetal hipotiroidizm ve psikomotor defektler sözkonusudur.
Erken tanısı çok önemlidir…!
Mangan
Mitokondrial piruvat karboksilaz, mitokondriyal SOD, glikozil transferaz gibi enzimlerin aktif merkezlerinde yer alır ve bu enzimler Mn’a yüksek özgüllük gösterir.
Bu metal hücreleri birarada tutan, eklemleri kayganlaştıran jelatinöz bileşikler olan mukopolisakkaridlerin ve kolesterol sentezinin regülasyonuna yardımcı olur.
Kobalt
Metil transfer reaksiyonlarında koenzim olan B12 nin integral parçasıdır.
Eksikliğinde megaloblastik anemi görülür.
Molibden
Metalloenzimler olan ksantin oksidaz, sulfit oksidaz ve aldehid oksidazın kofaktörüdür. Dolayısıyla pürinlerin ürik aside metabolizması esnasında  prekürsörleri olan ksantin ve hipoksantin oluşumunda yer alan enzimlerin kofaktörüdür.
Bu metalin konsantrasyonunda değişiklikler enzim aktivitesini etkilemesine rağmen insanda Mo eksikliğinin etkileri iyi tanımlanmamıştır.
TPN almakta olan hastalarda ‘eksiklik tablosu’ saptanmıştır. Methionin seviyesinde artış, ürik asit ve sulfat  ekskresyonunda düşüş saptanmıştır.
Krom
Krom, normal kh. ve lipid metabolizması için gerekli olan bir iz elementtir.
Bira mayası, mantar, şeker pancarı pekmezi (melas), fındık, şarap, bira, kuşkonmaz, kuru erik, et, peynir ve tahıllarda mevcuttur.
Trivalan krom insülin aktivasyonunu potansiyelize eder.
Glukoz tolerans faktörünün esansiyel bir komponentidir. Bu faktörün belki de membranın insüline cevabını etkileyerek; glukoz yüklenmesine insülin cevabını sürdürmede rol oynadığı  düşünülmektedir.
Krom Eksikliğinde;
Bozulmuş glukoz toleransı
Dolaşımdaki insülin düzeyinde yükselme,
Glukozüri,
Açlık kan glukoz düzeyinde yükselme,
Serum trigliserid ve kolesterol düzeyinde yükselme,
Ensefelopati ve nöropati
Krom eksikliğinin tanısı zor!
En iyi göstergesi;
1 ay süreyle 200µg/gün krom verilmesiyle; Glukoz ve lipid metabolizmasında düzelme saptanır.
Krom eks.; normal insülin düzeylerine eşlik eden bozulmuş glukoz toleransı, yüksek serum yağ asitleri ve nöropati olur.
Selenyum
Glutatyon peroksidazın enziminin sistein kalıntılarına 4 selenyum atomu kovalent olarak bağlanmışdır.
Glutatyon peroksidaz güçlü antioksidan enzimdir ve Vit. E ile sinerjistik etki sağlarlar.
Fibroblast ve diğer doku hücrelerinin çoğalması için gereklidir.
Temel özelliği antioksidan mekanizmalara yardımcı olmasıdır.
Eksikliği kardiyomyopati ile seyreden Keshan hastalığına sebep olur.
Toksik İz Elementler
Aluminyum
Arsenik
Kadmium
Kurşun
Civa

Bir Cevap Yazın