Her şey hazır.
Sıra bi’ kaşık Pekmez’le öğrenmekte.

HOMEOSTAZİS

Homeostazis

• Latince "homoios" (benzer, eş) ve "statis" (bedenin genel duruşu, postür) kelime köklerinden oluşur.
• Hücrenin yaşamını sürdürebilmesi için, iç ortamın dengesini korumasına «Homeostazis» denir.

Cannon; (1933) Homeostazis kavramını;

• beden ısısı,
• kan basıncı,
• kan şeker düzeyi,
• kan oksijen ve karbondioksit düzeyi,
• kas tonüsü ve
• sıvı-elektrolit dengesi

gibi bedende ‘kendi kendisini düzenleyen’ fizyolojik süreçleri açıklamada kullanılmıştır.

• Günümüzde, homeostazis kavramı
• fizyolojik süreçlerin yanı sıra,
• algılama ve kavramaya ilişkin süreçlerin,
• temel gereksinimlerin karşılanmasına yönelik aktivitelerin
• iç güdüsel tepkilerin açıklanmasında da kullanılabilmektedir.

Homeostazisin sürdürülmesinde temel gereksinimler mevcuttur. Bunlar;

• 1. Solunum; O2 ve CO2 basınçları(100-40mmHg-arteryal için)
• 2. Glukoz konsantrasyonu (80-120 mg/dl)
• 3. Su konsantrasyonu (300mOsm)
• 4. Elektrolit konsantrasyonu
• 5. pH (7,4)
• 6. Isı (37°C)

Sabit tutulması gerekir.

• Bu sayede metabolik reaksiyonlar optimal bir ortamda oluşmaya devam eder.
• Bu mekanizmalar yaşayan tüm canlıların ortak temel fizyolojik özelliğidir.

Kontrol sistemleri 3 ana bileşenden oluşur.

1- Solunumun kontrolü

• Solunumun hızı ve derinliği vücudun metabolik gereksinimlerine göre ayarlanır.
• Solunum, sinir sistemi tarafından alveoler ventilasyon hızı ayarlanarak PO2 ve PCO2 basınçları çok değişse bile sabit tutulur.
• Bu işlevler merkezi sinir sisteminde bulunan solunum merkezi tarafından yapılır.
• Solunum merkezi beyin sapında bulunur.
• Solunum merkezlerine direkt ve indirekt olarak kimyasal ve sinirsel yollarla uyarılar gelmektedir.
• Solunum merkezini etkileyen faktörler şunlardır;
• Akciğerlerdeki gerilme reseptörlerinden gelen uyarılar,
• Eklem kas ve tendonlardaki proprioreseptörlerden gelen uyarılar,
• Kandaki H iyonu artışı,
• Aort kavsi ve karotid arterlerde bulunan kimyasal reseptörlerden (bu reseptörler kandaki PCO2, PO2 ve PH değişikliklerine duyarlıdır) gelen uyarılar.
• Deri ve vücut ısısında meydana gelen değişiklikler,
• Hormonal (örneğin epinefrin) ve sinirsel faktörlerler

2- Glukoz Homeostazisi

3- Suyun Homeostazisi

• İntraselüler sıvı, toplam vücut suyunun yaklaşık % 70’ni oluşturur.
• İntraselüler sıvı, organizmadaki trilyonlarca vücut hücresinin içinde bulunur. Hücrenin kimyasal işlevini sürdürebilmesi için gereken sıvı ortamı hazırlar.
• Ekstraselüler sıvı, hücrelerin dışında bulunan bütün sıvılara denir. Toplam vücut suyunun yaklaşık % 30’nu oluşturur.
• Ekstraselüler sıvı; organizmada besin maddeleri, oksijen ve metabolik atıklar gibi çeşitli maddeleri taşıyan bir sistem olarak görev yapmanın yanı sıra, hücrenin gerekli madde alış verişini yapabilmesi için de sıvı ortamı sağlar.
• Ekstraselüler sıvı organizmada; plazma, interstiyel sıvı ve transselüler sıvı olmak üzere üç şekilde bulunur.
• Plazma (intravasküler) sıvı; damar içinde yer alan, kanın sıvı kısmıdır.
• Hücrelerarası (intertisiyel) sıvı; hücrelerin ve damarların dışında yer alır.
• Transellüler sıvı; GİS, mesane, endokrin bezler, plevra, periton ve MSS içindeki sıvıdır.
• Kompartmanlar arasında su ve elektrolit hareketleri, her kompartmanda bulunan osmotik maddelerin konsantrasyonu ile sağlanır.
• İntravasküler alan ile interstisyel alan arasında sıvı geçişini etkileyen ve Starling güçleri olarak bilinen dört güç vardır.
• Bu güçler kapiller basınç, interstisyel sıvı basıncı, interstisyel sıvı kolloid osmotik basıncı ve plazma kolloid osmotik basınç olup, kapiller membrandan sıvı geçişlerini sağlarlar.
• Bu güçlerin en önemlisi plazma kolloid osmotik basıncıdır, bu güç esas olarak plazma protein konsantrasyonu ile sağlanır ve intravasküler alanda yani dolaşımdaki sıvı volümünün idame ettirilmesini sağlar.

• Ortalama ağırlıkta (70 kg) bir kişide toplam su miktarı yaklaşık 40 litre (vücut ağırlığının %57’si) kadardır. Vücut sıvıları su ve su içinde çözünmüş maddeleri içerir.

4- Elektrolit Dengesi

• Su gibi bir çözücüde, iyon adı verilen farklı elektrik yüklü partiküllere ayrılan, atomlardan oluşan madde yada bileşiklere «elektrolit» denir.
• Hücre içi sıvının ana katyonu K+, ana anyonu ise fosfat ve sülfatlardır.
• Plazma’nın ana katyonu Na+, ana anyonu ise Cl dür.
• Plazmada anyonların ve katyonların toplamı 154 meq/l, hücre içi sıvıda ise 200 meq/l dir.

7. SIVI VE ELEKTROLİT DENGESİNİ DÜZENLEYEN SİSTEMLER

• 1-Nöro - Endokrin Sistem:
• Sıvı elektrolit dengesini düzenleyen başlıca hormonlar
• *Antidiüretik Hormon,
• *Aldesteron,
• *Tiroid Hormon,
• *Diüretik Hormon,
• *Parathormon,
• *Kalsitonin
• 2-Gastroİntestinal Sistem
• Sıvı ve elektrolitlerin vücuda giriş yeridir. Ağız yoluyla alınan sıvılarla birlikte, günde yaklaşık olarak 7-9 litre gastroentestinal emilim olur.
• Buna karşılık, bağırsaklardan günde sadece 100 ml sıvı kaybı olur.
• Gastroentestinal sistem fonksiyonlarındaki bozukluklar sıvı elektrolit dengesizliklerine neden olur.
• 3- Renal sistem : Böbrekler vücudun ihtiyacına göre maddeleri seçer ve artık ürünleri atar. Herhangi bir renal hastalık böbrek fonksiyonunu bozarak bedenin sıvı elektrolit dengesini bozabilir.
• 4- Sinir Sistemi: Vücudun sıvı kaybetmesini engelleyen ADH, hipotalamustan salgılanır, arka hipofizde depolanır.

5- pH’ın Regülasyonu

• Yaşamın devamı, vücut sıvılarında asit-baz dengesine bağlıdır.
• Bir sıvının asit ya da alkalen olmasını içerisindeki hidrojen (H+ ) ve hidroksil (OH- ) iyonlarının yoğunluğu belirler.
• “Asit” bir sıvı içerisinde hidrojen iyonunu bırakan bileşiklere denir.
• Sıvı içinden hidrojen iyonunu alan ya da sıvıya hidrojen iyonunu bırakan bileşikler ise “baz” olarak adlandırılmaktadır.
• Sıvının hidrojen iyonu yoğunluğu ise “pH” olarak adlandırılan bir ölçek ile ifade edilmektedir.

• Hidrojen iyonu yoğunluğu normal sınırların dışına çıkacak olursa hücrelerin biyokimyasal ve metabolik aktiviteleri olumsuz yönde etkilenir.
• Organizmada pH değerini bu dar sınırlar arasında tutmaya çalışan üç düzenleyici mekanizma vardır:
• tampon sistemler (bikarbonat, fosfat ve protein tampon sistemleri),
• solunum sistemi ve
• böbreklerdir.
• pH’ın 7.35 – 7.45 arasındaki değişimler sıkı bir kontrol altında idame ettirilir

pH mekanizmasının kontrolü:

• Tampon sistemleri genellikle zayıf bir asit ve tuzu veya zayıf bir baz ve tuzundan oluşur.
• Vücutta 3 tane önemli tamponlama sistemi mevcuttur.
• 1. Karbonik asit-bikarbonat tampon sistemi.
• Organik ve fiks asitlerinin neden olduğu değişimlerin tamponlanması
• 2. Protein tampon sistemi
• Amino asit
• Hemoglobin tampon sistemi tarafından H+ iyonlarının tamponlanması
• 3. Fosfat tampon sistemi
• İCF da pH’ ın tamponlanması

Karbonik Asit-Bikarbonat Tamponlama Sistemi ve pH:

CO2 + H2O H2CO3 H+ + HCO3–

• Dokularda oluşturulan CO2 hücre membranından geçerek plazmada erimiş halde bulunur.

pH = pKa + log [HCO3-] / pCO2

pKa = 6,1
[HCO3-] = 24 mmol / L

pH = 6,1 + log ( 24 / 40 x 0,03) = 6.1 + log (24 / 1.2)
pH = 6.1 + log 20 = 6.1 + 1.3 = 7,4

• Bikarbonat tampon sistemi CO2’in başıncındaki artma ve azalmaya bağlı olarak pH’daki değişimlerden ECF’i tek başına koruyamayabilir.
• Solunum sistemi ve kontrol merkezi normal olarak çalıştığında fonksiyon görebilir.
• Bikarbonat iyonların (bikarbonat rezervleri) mevcudiyeti ile de sınırlıdır.

Karbonik Asit-Bikarbonat Tampon Sistemi

Karbonik Asit-Bikarbonat Tampon Sistemi: Plazma pH’sının düzenlenmesinde merkezi rolü.

HÜCRE İÇİ TAMPONLAMA SİSTEMLERİ:

• Protein ve Fosfat tampon sistemleri:
• CO2’in fiksasyonundan oluşan H+ ve metabolizma süresince oluşturulan asitler başlıca protein –eritrositlerde hemoglobin-(amino asit) ve Fosfatlardan oluşan tamponlar tarafından kompanse edilir.
• Eğer pH yükselirse (H+ derişimi azalırsa), Amino asitlerin karboksil grupları zayıf bir asit gibi etkiyerek ortama H+ iyonu verir ve pH korunur.
• Eğer pH düşerse (H+ derişimi artarsa), amino grupları zayıf bir baz gibi etkiyerek ortamdan H+ iyonlarını çekerler ve pH korunur.
• Hemoglobin ise PCO2 basıncı azaldığı veya düştüğünde pH’daki değişimleri engellemektedir.

Bikarbonat Tampon Sisteminin Metabolik ve Solunum Bileşenleri.

• Bikarbonat tamponu akciğer ve çevresi ile gaz değişimini ifade eder.
• CO2 derişiminin farklılığında anahtar “ventilasyon oranı” dır.
• Bu niçin PCO2’ bikarbonat-tampon bileşeninin solunum kompananti olarak referans olması gerektiğini de açıklamaktadır.
• CO2’in kısmi basıncından türeyen asit-baz dengesi bozuklukları “solunum bozukluğu” olarak adlandırılır.
• Asit-Baz dengesi düzensizliği başlıca ASİDOZİS ve ALKALOZİS olarak sınıflandırılır.
• Asidozis: Plazma da H+ derişimindeki artma ve pH da azalma
• Alkalozis: “ “ “ “ “ azalma ve pH da artma.
• Metabolik (asidoz/alkaloz) veya solunumsal (asidoz/alkaloz) olarakta sınıflandırılır.

H2CO3
pH~ pCO2

6- Isı Regülasyonu

• Vücut ısısı yükselirse;
• Terleme
• Vazodilatasyon ile ısı kaybı olur ve ısı düşer.
• Vücut ısısı düşerse; (metabolizmanın aşırı yavaşlaması, MSS hasarları vs)
• Vazokonstriksiyon
• Piloereksiyon ile ısı kaybı azaltılır.

Vücut Isısının Hipotalamik Regulasyonu

• Isı düzenlenmesinde hypothalamus, koordinasyon merkezi olarak görev yapan yapıları içerir. Buradan iletilen sinyaller vücut ısısının artışı veya düşmesini önleyen cevaplar oluşturulur.
• Hipotalamik Isı düzenleme merkezleri:
• -Derideki termal reseptörler
• -Derideki sıcak ve soğuğa duyarlı serbest sinir uçları
• -Hipotalamus ve serebral korteks’teki duysal aracılığı ile ak aracılığı ile aktivate edilir.

Hormon Etki Mekanizmaları

• Hormonlar çok hücreli organizmalarda hücre içi ve hücre dışı haberleşmeyi / iletiyi düzenleyen kimyasal yapılardır.
• Haberleşme, merkezi sinir sistemi (SSS) ve endokrin sistemin ortak çalışmasıyla sağlanır.
• Endokrin sistemle SSS arasındaki entegrasyonu en önemli SSS bölümü hipotalamustur.
• İç ve dış ortamdan SSS'ye gelen veya bu sistem içinde oluşan çeşitli uyarılar endokrin sisteme yansıtılır.
• Hipotalamusun sinir hücreleri tarafından ön hipofiz üzerindeki hormonların salgılarını uyarıcı veya inhibe edici özellikte faktör veya hormonlar salgılanır.
• Hormonlar spesifik dokularda sentezlenen, etki yerlerine ulaşmak için kana direkt salgılanan ve bazı spesifik dokuların aktivitelerini değiştiren (arttıran / azaltan veya durduran) maddeler olarak tanımlanmıştır.
• Hormon salgılayan spesifik bezlere endokrin bezler adı verilir

Hormonların Etki Şekilleri

• Hormonların etkilerini gösterdikleri hedef hücrelerine ulaşım şekilleri farklıdır. Hormon/hedef hücre etkileşiminde buna göre farklı tanımlar ortaya çıkmıştır.
• Endokrin Etki: Endokrin hücrede sentezlenen ve uzaktaki hedef dokuya kan yoluyla ulaşan hormonların etkisi bu şekilde adlandırılır (örneğin; ön hipofizde sentezlenen adrenokortikotropik hormonun adrenal korteksi etkilemesi gibi).
• Parakrin Etki: Endokrin hücrede sentezlenen hormonun, hücreler arasına salınarak hormon salgılayan hücre etrafında çok küçük bölgedeki komşu hücre reseptörüne bağlanması parakrin etkiyi oluşturur (örneğin; pankreastan salgılanan somatostatin, aynı dokuda komşu alfa ve beta adacık hücrelerini etkiler).
• Otokrin Etki: Endokrin hücreden salgılanan hormonun, salgılandığı hücreyi etkilemesidir. (örneğin, somatostatinin kendi oluştuğu hücreyi etkilemesi gibi). Otokrin etkili hormonun varlığı ve aktivitesi birkaç saniye sonra sonlanır. Buna karşılık parakrin ve endokrin etkili hormonların yarılanma süreleri daha uzundur (otokrin < parakrin < endokrin).
• Nörokrin Etki: Sinir hücresinde sentezlenen hormonun ekstrasellüler aralıkta komşu hücreye bağlanarak onun fonksiyonunu etkilemesidir (örneğin: kalpte sinir ucunda sentezlenen nöradrenalinin kalp kası hücreleri üzerine etkisi gibi). Parakrin etkiden farkı, sentezin sinir hücresinde gerçekleşmesidir.
• Nöroendokrin Etki: Etkin madde, sinir ucundan sentezlenerek kan dolaşımına salınır. Uzak yerdeki hücre reseptörüne bağlanır. Kalpte splanknik sinir ucunda sentezlenen nöradrenalinin etkisi buna örnektir. Endokrin etkiden farkı, sentezin sinir hücresinde gerçekleşmesidir.
• Nörotransmisyon: Nöronda sentezlenerek sinir ucundan salınan maddenin (nörotransmitter) sinaps aralığını geçerek diğer nöronun spesifik reseptörüne bağlanması nörotransmisyonu sağlar. Örneğin sempatik ganglionda preganglionik sinir ucundan serbestleşen asetilkolin, postganglionik sinirdeki reseptöre bağlanarak nöradrenalin salınmasını uyarır.

Negatif geribildirim

Yanıt; kendini oluşturan uyaranı azaltır

Örnek:

• Kan glikoz düzeyinin düzenlemesi
• Kan oksijen - karbondioksit düzeylerinin düzenlenmesi
• Kan sodyum ve sıvı bileşiminin düzenlenmesi
• Vücut ısısının düzenlenmesi
• Vücut sıvıları asitliğinin düzenlenmesi
• Beden ağırlığının düzenlenmesi