Mineraller. Dr. Serkan SAYINER.

Transkript

1 Mineraller Dr. Serkan SAYINER

2 Giriş Organizma yapısında mevcut minerallerin çoğu doğada da yaygın olarak bulunan maddelerdir. Canlı organizmada organik yapıya katılan C, H, O, N ile birlikte Ca, P, Mg, K, Na, Cl, S, Fe, Cu, Co, Zn, Mn, Cr, Mo, F, Se, I, B, As, Br, Si, Ni, Al gibi elementler bulunmaktadır. Ca, P, Mg, K, Na, Cl, S diğer elementelere göre organizmada daha büyük miktarlarda bulunur ve kan düzeyleri % mg düzeyindedir. Bu elementelere Makro Elementler (Major elementler) denir. Fe, Cu, Co, Zn, Mn, Cr, Mo, F, Se, I ise daha az miktarlarda bulunur (% µg). Bu elementlerede İz Elementler (Minor/Katalitik Elementler) denir.

3 Giriş Mineral maddelerin ve özellikle iz elementlerin hayvansal organizmada normalin altında veya üzerinde bulunmalarından ileri gelen hastalıklar, özellikle son yıllarda hayvancılık ekonomisinde büyük önem kazanmıştır. Besinlerle birlikte mutlaka alınmaları gereklidir. Minerallerin diyetteki/rasyondaki formları sindirim sistemine zarar vermemeli, absorbsiyon için uygun formda olmalı ve metabolizmada kullanılabilmelidir. Diyet ve rasyon hazırlanırken mineral madde gereksinmeleri dikkatle değerlendirilmelidir.

4 Giriş Mineral maddeler organizmada pek çok dokunun yapısına katılmaktadır. Özellikle iz elementlerin hücre metabolizmasındaki fonksiyonları çok çesitli olup, asit-baz dengesi, vucut sıvı ve dokularının ozmotik basıncı ve membran geçirgenliği, doku hassasiyetinin oluşumu, sinir impluslarının iletimi, hormon ve enzimlerin kendilerine özgü fonksiyonlarının gerçekleştirmesi, büyüme ve hayvansal üretim-verim ile canlının yaşsam fonksiyonlarının yerine getirilmesinde son derece önemlidir.

5 Giriş Organizmanın mineral maddelere ve iz elementlere olan gereksinim çesitli faktörlerin etkisine bağlıdır. Özellikle verim düzeyi yüksek olan hayvanlarda enerji ve mineral dengesi çok önemli bir kavramdır. Toprak, su ve yem maddelerinin iz element içeriği, sindirim kanalındaki emilim şekilleri, emilim sırasında iz elementler arası etkileşim, vücutta depolanma durumları, hayvanın kendisine ait özellikler gereksinimi azaltmakta veya yükseltmektedir. Mineral yetersizliklerin/fazlalıkların spesifik bölgelerde yoğunlastığı ve doğrudan toprağın yapısı ile iliskili olduğu kabul edilmektedir.

6

7 Vücutta bulunan ortak elementler Makromineraller İz Elementler Ultra İz Elementler Kalsiyum (Ca) Demir (Fe) Krom (Cr) Fosfor (P) Çinko (Zn) Florür (F) Magnezyum (Mg) Bakır (Cu) Nikel (Ni) Sodyum (Na) Mangan (Mn) Bor (B) Klor (Cl) Selenyum (Se) Molibdenyum (M) Potasyum (K) İyot (I) Arsenik (As) Kükürt (S) Kobalt (Fe) Vanadyum (V) Brom (Br) Silikon (si) Kurşun (Pb) Lityum (Li) Kalay (Sn) Alüminyum (Al)

8 Kalsiyum (Ca) - Doğada karbonat (CO 3 ) ve fosfat (PO 4 ) anyonları ile birlikte toprakların katımında bulunur. - Hayvan vücudunun % 1,4 2,6 sını kalsiyum oluşturur. Vücuttaki bu kalsiyumun % 99 u da iskelet sisteminde hidroksiapatit biçiminde bulunur. - Gelişmekte olan hayvanlar, gebeler, yumurtlayan tavuklar ve süt veren hayvanlar bol miktarda Ca almak zorundadırlar. - Dengeli bir beslenme için Ca ve P un besinlerde uygun oranlarda alınması gereklidir. Bu oran hayvanlar arasında farklılık göstermektedir.

9 Kalsiyum (Ca) Besinlerle birlikte organizmaya alınan Ca midede reaksiyona uğrar. Midedeki HCl besinlerle alınan Ca un çözülmesini sağlar. Mideden Ca ++ iyonları halinde barsaklara geçer ve orada serbest yağ asitleri ile birleşir. Bunun sonucunda olusan kalsiyum sabunları safra asitlerinin emülgatör etkisiyle ufak parçalı emülsiyonlar haline getirilerek ince barsaktan emilir. Ca emilimi düşük ph nın, sitrat varlığının ve D vitamininin etkisiyle artar. Vitamin D kalsiyumun barsaklardan emilimini kalsiyum bağlayan protein (CaBP) sentezini arttırarak sağlar.

10 Kalsiyum (Ca) Ca gereksinimi, parathormonun (PTH) salgılanmasına neden olur. PTH 1-hidroksilaz enzimini aktive eder. Bu enzimi de böbreklerde sentez edilen 1,25 dihidroksi kolekalsiferolün (1,25-(OH) 2 D 3 ) aktif hale geçmesini sağlar. 1,25-dihidroksi D 3 kalsiyumun barsaklardan emilimini ve aynı zamanda kemiklerden de kana Ca emilimini uyarır. Ca, organizmada en çok diş ve kemiklerde bulunur.

11 Kalsiyum (Ca)

12 Kalsiyum (Ca) Kan serumunda Ca üç formda bulunur. 1. İyonize Kalsiyum (Serbest kalsiyum, ica ++ ) (% 45-60) 2. Sitrik, karbonik ve fosforik asitlere bağlı, diffuze olabilen form (%5) 3. Kalsiyum proteinat, plazma proteinlere bağlı diffüze olamayan form (% 35-50) İyonize kalsiyum fizyolojik olarak aktif formdur. Evcil hayvanlar ve insanlarda serumda bulunan kalsiyum ve inorganik fosforun % mg miktarlarının çarpımı normal koşullarda 36 kadardır. Oran 30 altına düşerse; gençlerde raşitizm, yaşlılarda osteomalasi görülür.

13 Kalsiyum (Ca) Görevleri; - Kemik ve dişlerin yapısında bulunur. - Kan damarı cidarlarının ve hücre zarlarının geçirgenligini azaltır. - Kas kontraksiyonlarının gerçeklesmesinde ve sinirlerin uyarımları iletmesinde gereklidir. - Kan ve sütün pıhtılaşmasında görevlidir. - Bazı enzimlerin (lipaz, ATPaz, süksinik dehidrojenaz) aktivasyonunda görev alır.

14 Kalsiyum (Ca) Kan kalsiyum konsantrasyonunu düzenleyen hormonlar; - Paratiroid hormon/parathormon (PTH) - Kalsitonin (CT) - Vitamin D 3 (Kolekalsiferol)

15 Kalsiyum (Ca) Paratiroid hormon (PTH): Bu hormon kan kalsiyum seviyesini en iyi ayarlayan ana hormondur. Direk olarak kemik ve böbrek üzerine, indirek olarak barsak üzerindeki hedef hücrelere etki eder. Kan kalsiyum konsantrasyonunu artırır, Kan fosfor düzeyini düşürür, Kalsiyumun tubuler geri emilimini artırır, idrarla fosfat atılımını artırır, Osteolizisi ve kemik yüzeyindeki osteoklast sayısını artırır, Hidroksiprolin ve kollajen telopeptidleri gibi tip-1 kollajen metabolitlerin idrarla atılımını artırır, Adenilat siklazı aktive eder yada hedef hücrelerdeki artan hücre içi kalsiyum konsantrasyonunu uyarır, Aktif vitamin D metabolitlerinin oluşumunu hızlandırır ve en önemli görevi kemikten kalsiyumun hücre dışı sıvılara mobilize etmektir.

16 Kalsiyum (Ca) Kalsitonin (CT): Kalsitonin tiroid-c hücrelerinden, hiperkalsemiye cevap olarak salınır. Sonuça çeşitli derecelerde hipokalsemi veya hipofosfatemi gelişimine sebeb olur. Bu etkisini iskelet geri dönüşümüne sebep olarak gösterir. Özellikle kemik ve böbrekte yer alan hedef hücrelerine etki ederek biyolojik fonksiyonunu açığa çıkarır. PTH ve CT kemik rezorpsiyonu üzerine antagonist etkili hormonlardır. Fakat renal tubuler fosfor geri emiliminin azalması üzerine sinerjik etkilidirler. CT kalsiyumun iskeletten plazmaya geçişini azaltır. Aktivitesi vitamin D ye bağlı değildir.

17 Kalsiyum (Ca) Vitamin D 3 (Kolekalsiferol) : Uzun bir süre vitamin olarak değerlendirilse de bir horman olarak değerlendirilebilir. Aktif formu 1,25 - dihidroksi vitamin D 3 dir. Barsaktan kalsiyum ve fosfor emilimini artırır ve bu elektrolitlerin, kemik matriksinin uygun mineralizayonuna izin vererek, hücre dışı sıvılarda belli bir dengede olmasını sağlar. Küçük miktarlarda vitamin D PTH nın kemik üzerine etkisini göstermesi için gereklidir. Aktif Vitamin D nin hedef hücreleri barsak mukoza hücreleridir. Aktif transsellüler kalsiyum transportunu artırırlar.

18 Kalsiyum (Ca) Hipokalsemi: Kan kalsiyum konsantrasyonun düşmesidir. Nedenleri arasında; PTH yetersizliği, kronik böbrek yetmezliği, hipoproteinemi, raşitizm, osteomalazi, sığırlarda süt humması, ketozis, akut pankreatitis, Vit.D noksanlığı yer almaktadır. Kalsiyum konsantrasyonu Canlı Türü Normak değerler (mg/dl) İnsan 8,00 12,00 Sığır 9,70 12,40 Köpek 9,00 11,30 Kedi 6,20 10,20 At 12,40 ± 0,58 Hiperkalsemi: Kan kalsiyum konsantrasyonun artmasıdır. Genelde sebebi neoplastik durumlardır. Paratiroid adenomu, multiple myeloma, aşırı Ca emilimi (Hipervitaminoz D), Addison hastalığı.

19 Kalsiyum (Ca) Osteomalazi Süt humması Köpek raşitizm

20 Kalsiyum (Ca) Süt humması (Video)

21 Kalsiyum (Ca) Tavuklarda yumurtanın kabuğunun oluşumu da Ca metabolizması ile ilgilidir. Kandan emilen kalsiyum ile metabolizma olayları (özellikle karbonhidrat metabolizması) neticesinde oluşan karbon dioksit, su ile tepkimeye girmesi sonucu meydana gelen bikarbonat anyonları birleşerek kalsiyum karbonattan oluşan yumurta kabuğunu ortaya çıkarırlar. Eger tavuklar yeteri kadar Ca almıyorlarsa, bir süre kemiklerden takviye ederek yumurta kabuğunu olusturmaya devam ederler. Haftada 1 yumurta verseler de yumurta kabuğu ince olsa da muhakkak kabuklu yumurta vermeye devam ederler. Ancak bir süre sonra Ca boşalmasına bağlı olarak, ayakta duramaz hale gelirler.

22 Fosfor (P) Doğada topraklarda yaygın olarak fosfor bileşikleri halinde bulunur. Bunlardan fosfatlar, pirofosfatlar ve trifosfatlar organizmayı en çok ilgilendirirler. Ayrıca fosforik asidin, alkali ve toprak alkalileriyle birleşmesinden oluşmuş, inorganik tuzlar, alkollerle ortaya getirdiği esterler, bazı amino asitlerle birleşerek oluşturduğu fosfamid lerde yeteri kadar türlü besinlerin karışımında yer alır. Süt ve süt ürünlerinde de önemli miktarlarda bulunur.

23 Fosfor (P) Hayvan vücudunun % 0,75-1,10 unu inorganik fosfor oluşturur. Vücuttaki bu fosforun % 80 inden fazlası iskelet sisteminde hidroksiapatit biçiminde bulunur. Geri kalan kısım ise yumuşak dokularda hücre içi bulunur. Fosfor gereksinimi parathormonun (PTH) salgılanmasına neden olur. PTH kalsiyumun barsaklardan emilmesine yardımcı olan 1- hidroksilaz enzimini inhibe ederek 24-hidroksilaz enzimini aktive eder. Buda fosforun barsaklardan emilimini aktive eder.

24 Fosfor (P) Kan dolaşımına geçen ester fosfatlar, iskelet sistemine geçer ve depolanır. Kemik hücrelerine, dolaşımla gelen ester fosfatlar, fosfataz enzimi tarafından yıkılarak, inorganik fosfat iyonları haline çevrilir. İnorganik fosfatlarda, kalsiyum iyonu ile birleşerek, erimez tersiyer kalsiyum fosfat haline dönerler. Vücuttaki fosfatın büyük bir kısmı (%90 ı) tersiyer kalsiyum fosfat ve hidroksi apatit { 3 Ca 3 (PO 4 ) 2 Ca (OH) 2 } halinde kemiklerde bulunur.

25 Fosfor (P) İnorganik fosfor serumda fosfat şeklinde bulunur. Kan hücrelerinde inorganik fosfor yoktur. Serumda inorganik fosfor tayini kısa zamanda yapılmaz ve gecikilirse, serumda bulunan organik bağlı fosfor zamanla enzimatik olarak serbest inorganik fosfor haline geçer ve serum inorganik fosfor değerleri normalden daha yüksek olarak saptanmış olur. Serum düzeyleri kolorimetrik fotometrik yöntemler kullanılarak ölçülür.

26 Fosfor (P) Görevleri; - Kemik ve dişlerin yapısında bulunur. - Kanda ph değerinin belirli düzeyde tutulmasında görevlidir. - Kanda normal Ca konsantrasyonun sürdürülmesini sağlar. - Enerjinin biriktirilmesi ve gereken alanlarda aktarılmasında ve karbonhidrat metabolizmasında önem taşır.

27 Fosfor (P) Vücuttan atılması inorganik fosfat halinde idrar, çok azda dışkı ile olur. Hipofosfatemi: Fosfor yetersizliğinde sığırlarda kanın inorganik fosfor miktarı düşer, iştah azalır, süt verimi, yavaş yavaş düşer. İleri hallerde kemik çiğneme, leş yeme gibi durumlar görülür. Kronik hallerde gençlerde raşitizm, yetişkinlerde osteomalasi benzeri kemik teşekkülü bozukluklarına rastlanır. Uzun süren olaylarda kemikler kırılır duruma gelir. Fosfor konsantrasyonu Canlı Türü Normak değerler (mg/dl) İnsan 2,00 8,00 Sığır ,50 Köpek 9,00 11,30 Kedi 4,50 8,10 At

28 Fosfor (P) Hiperfosfatemi: Serum fosfor konsantrasyonu artışı özellikle akut ve kronik böbrek yetmezliğinde olur ve katabolik stres durumlarında artar. - Nedenleri: GFR nin düşüşü, diyette fosfor azlığı, fosforlu sıvıların alınması, D- hipervitaminoz, osteolitik kemik hastalığı, yoğun hücre yıkımı ( kemoterpi ), normal glomeruler filtrsyonlu hipopatatiroidizm, ilaç tedavisi ( anabolik steroidler, furosemid ), etilen glikol zehirlenmesi, hipersomatotropizm

29 Magnezyum (Mg) Doğada tohumlarda ve yeşil bitkilerde bol miktarda bulunur. Et, süt ve deniz ürünlerinde de bir hayli miktarda magnezyum bulunur. Organizmada en çok kemiklerde sonra kas ve sinirlerde bulunur. Dokulardaki konsantrasyonu, sıvılara göre, daha yüksektir. Ör. kan plazmasında % 2-4 mg iken, eritrositlerde bu miktar % 6 mg civarı bulur. Kemikte % 1,5 oranında magnezyum fosfat {Mg 3 (PO 4 ) 2 } halinde yer alır. Yumusak dokular ise kalsiyumun 3-5 katı oranında magnezyum içerirler.

30 Magnezyum (Mg) Alınan Mg un ortalama %30-50 si ince bağırsaktan emilir. Ruminantlarda oldukça fazla miktarda rumenden emilebilir. Fazla miktarda Ca, P, oksalik asit, fitat ve uzun zincirli doymuş yağ asitleri Mg emilmesini olumsuz etkiler. Emilmeyi protein, laktoz, vitamin D, büyüme hormonu ve antibiyotikler artırır. Emilim 3 mekanizma ile olur ; 1. Parasellüler difüzyon, 2. Parasellüler çözücü çekmesi, 3. Transsellüler aktif transpot.

31 Magnezyum (Mg) Vücuttan üç yol ile atılır. 1. Gastrointestinal yol: Atılan Mg un çoğu feçeste bulunur. 2. Böbrek: Böbrek Mg dengesinin ve serum konsantrasyonunun düzenlenmesinde ana rolu oynar. Bunu Henle kulpunun çıkan kısmında geri emilim ile gerçekleştirir. Bu geri emilim oranı diet Mg unun uygunluğu, bazı hormonlar, serum Ca ve Mg konsantrasyonları ve üriner Ca atılımı ile düzenlenir. 3. Laktasyon boyunca meme bezi: Meme bezi aktif olarak Mg u süt içine salgılar.

32 Magnezyum (Mg) Görevleri; - Kalsiyum ve fosfor ile birlikte kemiğin şekillenmesinde rol oynar. - Mg organizmada bir çok enzim sisteminde (örneğin ATPaz, dekarboksilaz, açil transferaz, kinaz, arginaz) gereklidir. - Kas ile sinir sistemlerinin normal fonksiyonu için de hayati rol oynar. - Hücre dışı olarak, asetilkolinin yapım ve yıkımında görev alır Canlı Türü Mg konsantrasyonu Normak değerler (mg/dl) İnsan 2,00 4,00 Sığır 4,60 7,30 Köpek 1,80 2,40 Kedi 1,90 2,70 At

33 Magnezyum (Mg) Hipomagnezemi: Kan Mg konsantrasyonunun düşmesidir. Mg yetersizliği ile ilgili klinik bozukluklara sadece sığır ve koyunlarda rastlanır. Nedenleri; - Emilim bozukluğu ile birlikte olan mide-barsak hastalıkları - Proteinden yetersiz beslenmede devamlı idrar sötürücü ilaçların kullanılmasına bağlı olarak idrarla aşırı Mg atılması - Çok midelilerde azot düzeyi ile ilgili çeşitli rasyon hataları - Böbrek hastalıkları - Karaciğer sirozu - Bazı osteomalasi, astroz ve yangılı romatizmalar - Endokrin bozuklukları (hipoparatiroidizmde bağırsak emilim noksanlığı, hipertiroidi, parenteral tiroksin enjoksiyonu vs.. )

34 Magnezyum (Mg) Hipomagnezemi; İleri derecede bir Mg yetersizliğinde veya Mg/Ca oranı düşük olduğunda asetilkolin fazla miktarda serbest bırakılır ve Mg noksanlığı ile ilgili tetani belirtileri ortaya çıkar. Bu olay Çayır tetanisi olarak bilinir. Orta şiddette bir hipokalseminin de birlikte görülmesi çayır tetanisinin süt humması ile benzerlik göstermesine neden olur. Çayır tetanisinde idrarda yüksek düzeyde protein tesbit edilmesi tanıda önemli bir kriterdir. Çayır Tetanisi

35 Magnezyum (Mg) Çayır tetanisi

36 Magnezyum (Mg) Hipermagnezemi: Kan Mg konsantrasyonunun yükselmesidir. Aşırı fazlalığı tehlikerli sonuçlar doğurabilir. Hipermagnezemi üremi ile birlikte böbrek hastalıklarından sorumlu tutulmaktadır. Hipotiroidizmde, miks ödemde, addison hastalığında da hipermagnezemiye rastlanır. Kan Mg düzeyinin yükselmesi MSS üzerine depresör bir etki yapar, kalp bozukluklarına ve hipotansiyona neden olur.

37 Sodyum (Na), Potasyum (K), Klor (Cl) Na, doğada en çok miktarda deniz sularında bulunur. İnsanlar tuz biçiminde almaları sayesinde bu elementin noksanlığına pek uğramazlar. Havuç, karnıbahar, kereviz,ıspanak gibi bitkilerde, yumurta, süt ve süt ürünleri gibi hayvansal kaynaklı gıdalarda yeteri kadar bulunur. Organizmada en çok kıkırdak, deri ve akciğerlerde bulunur. Na ekstrasüller bir elementtir.

38 Sodyum (Na), Potasyum (K), Klor (Cl) K, doğada topraklarda bol miktarda bulunur. Bitkilerde bol miktarda bulunur. Başlıca kayısı, şeftali, muz, portakal, patates, lahana gibi bitkisel kaynaklı ve dana eti, tavuk eti, karaciğer gibi hayvansal kaynaklı maddelerde bol miktarda bulunur. Organizmada ise kas, karaciğer, beyin ve eritrositlerde bulunur. K, intrasellüler bir elementtir.

39 Sodyum (Na), Potasyum (K), Klor (Cl) Cl, doğada suların içinde çok, buna karşılık bitkilerde az olmak üzere, özellikle sodyum klorür ve potasyum klorür haline bulunur. Organizmaya başlıca NaCl biçiminde alınır. Organizmada klor dokularda sıvılardan daha az bulunur. Barsaklardan emilen klor, hücre dışı sıvılara ve sıvısı fazla proteini az dokulara gönderilir.

40 Sodyum (Na), Potasyum (K), Klor (Cl) Her üç elementte ince barsaklardan emilirler. Aralarında emilimi etkileyen, birbirilerinin atılmasına neden olarak, barsaklardan emilmelerine mani oluş yönünden ters bir ilişki mevcuttur. Özellikle otçullarda noksanlığı görülebilir. Ör. sığırlara beslenmeleri sırasında, içinde tuz ihtiva eden yalama taşları önlerine konur. Bu süretle besilerinde ki sodyum, potasyum dengesi sağlanmış olur.

41 Sodyum (Na), Potasyum (K), Klor (Cl) Görevleri; 1. Normal ozmotik basınç ilişkilerinin ve asit baz dengesinin sürdürülmesi ve gazların taşınması olaylarında etkileri vardır. 2. Plazma proteinlerinin su bağlama yetenekleri üzerinde etkilidirler ve ayrıca kan plazmasında globulinlerin çökelmesini de sağlarlar. 3. Na ve Cl iyonları kas ve sinir uyarımlarının normal düzeyde tutulabilmesinde önemlidirler. Bu yönden Ca ve Mg iyonlarının karşıtı olarak görev yaparlar. 4. Pankreas salgısı ve safra gibi sindirim salgılarının katımında kandaki Na ve K bileşikleri önemli yer tuttukları gibi mide salgısındaki serbest HCl kanda bulunan NaCl den üretilir. 5. Ayrıca, K iyonu belirli metabolizma tepkimeleri, içinde gereklidir. Örneğin; transfosforilasyon.

42 Sodyum (Na), Potasyum (K), Klor (Cl) Hiponatremi: Kanda Na değerlerinin düşmesidir. - Nedenleri: Su zehirlenmesi, kronik böbrek rahasızlıkları, yanık, ishal, kusma, şiddetli terlemeler Hipernatremi: Kanda Na değerlerinin yükselmesidir. Canlı Türü Na konsantrasyonu Normak değerler (mmol/l) Sığır 138,00 147,00 Köpek 139,00 150,00 Kedi 147,00 162,00 At 136,00 145,00 - Nedenleri: Dehidrasyon, böbrek üstü bezinin aşırı çalışması

43 Sodyum (Na), Potasyum (K), Klor (Cl) Hipokalemi: Kanda K değerlerinin düşmesidir. - Nedenleri: Kronik böbrek hastalıkları, Böbrek üstü bezinin aşırı çalşsması, Diüretik ilaçların kullanılması, Çizgili kaslarda felç, Kalp kasında yapısal bozukluklar. - Sığırlarda hipokalemi sendromu Hiperkalemi: Kanda K değerlerinin yükselmesidir. - Nedenleri: Yaygın doku harabiyeti, böbrek üstü bezinin yetersizliği, tetani Canlı Türü K konsantrasyonu Normak değerler (mmol/l) Sığır 3,80 5,20 Köpek 3,40 4,90 Kedi 2,90 4,20 At 2,60 4,50 Şiddetli hipokalemi, lateral yatma (Peek ve ark., 2000)

44 Sodyum (Na), Potasyum (K), Klor (Cl) Hipokloremi: Kanda Cl değerlerinin düşmesidir. Diğer element eksiklikleri ile beraber nadir görülür. - Nedenleri: Solunum asidozu, metabolik alkoz, kusma, kistik fibrozis Hiperkloremi: Kanda Cl değerlerinin yükselmesidir. - Nedenleri: Aşırı izotonik serum uygulama, diare, böbrek rahatsızlıkları, paratiroid bezinin aşırı çalışması, bazı ilaçlar (diüretikler) Canlı Türü Cl konsantrasyonu Normak değerler (mmol/l) Sığır 92,00 102,00 Köpek 105,00 116,00 Kedi 113,00 123,00 At 96,00 105,00

45 Kükürt (S) Doğada; sülfhidril, disülfid, metiltiyo halinde amino asitlerde bulunan haliyle insan ve hayvanlar tarafından kullanılır. Organizmada; tüm proteinler, özellikle saç, tüy, boynuz ve tırnaklar, tendolar, müsin, safra, tükrük, salgıları ile eritrositler, insülin gibi hormon, tiamin ve biotin gibi vitamin, Koenzim A gibi trioz fosfat dehidrojenaz ve süksinik dehidrojenaz gibi enzimler S kapsayan maddelerdir.

46 Kükürt (S) Kükürt sindirim kanalına iki şekilde girer. 1. Anorganik biçimde ( Na, K, Mg sulfatlar biçiminde): Bu kükürt barsaklardan oldugu gibi dogrudan dogruya emilir. 2. Organik biçimde (Proteinlerde ki bazı amino asitlere bağlı kükürt biçiminde. Örneğin, metiyonin, sistin, sistein gibi): Bu kükürt de, proteinler, barsaklarda hidrolize olup yapı taşları olan amino asitlere ayrıldıktan sonra, kükürtlü amino asitler halinde emilirler. Atılım; Başlıca idrar olmak üzere kıl dökülmesi, tırnak, sindirim salgıları ve tükürük yolu ile de vücudu terk eder.

47 Kükürt (S) Görevleri; - Organik kükürdün çoğu anorganik sülfatla oksitlenip, kan dolaşımına geçer. - Karaciğer de oksidasyondan kurtulan kükürt, kükürt taşıyan çesitli organik maddelerin, örneğin, kükürtlü amino asitlerin, heparin in sentezinde kullanılır. - Anorganik sülfatların bir kısmı barsaktan gelen kokuşma ürünü toksik moleküllerin (krezol, difenol, indoksil vb. ) zehirsizleştirilmesinde kullanılır. - Androjen ve östrojenler gibi steroid hormonlar da metabolizmaları sırasında sülfatla konjuge olurlar.

48 Demir (Fe) Esmer renkli topraklarda bol miktarda bulunur. Ot yiyen hayvanlar bitkilerden yeteri kadar ihtiyaçlarını sağlayabilirler. Sularda daima bulunur. Sütte hemen hemen hiç yoktur. En iyi kaynaklar; karaciğer, böbrek, kalp, yumurta sarısı, balık, fasulye, ıspanak, buğday-yulaf unu, hurma, ceviz ve pekmezidr.

49 Demir (Fe) Demir başlıca porfirin kompleksinin, Hem in (hemoproteinlerin=hb, Mb) ve demir depolayan proteinlerin (ferritin ve hemosiderin ) yapısında bulunan esansiyel bir elementtir. Tüm yaşayan hücreler demire ihtiyaç duyar. Çoğu biyolojik işlemde önemli fonksiyonları mevcuttur. - Örneğin enzimlerin yapısında bulunur ( sitokromlar, peroksidazlar ). Serbest demir vücut için toksiktir. Serbest demir moleküler oksijenden ve hidrojen iyonlarından serbest radikellerin sentezini katalizler. Bu durum kötü sonuçalara sebeb olur. Bundan dolayı serbest demirin toksisitesinin engellenmesi için, çeşitli proteinlere bağlanmalıdır. Hem a

50 Demir (Fe) Organizma, porfin iskeleti içindeki maskelenmiş halde olan kompleks organik demir, midede hemen hemen, hiç açığa çıkarılamadığından, et ve bitkilerdeki (enzimlerin yapısındaki) bu büyük miktarlarda bulunan demirden yararlanamaz. Ancak, sebze ve iç organlarda bulunan, anorganik demir, midede mide asidi HCl de eritilerek, demir klorüre çevrilir ve barsağın ilk kısmından emilir. Organizmadaki tüm demir 4 5 gram kadardır ve bunun % 75, porfirine bağlı şeklidir. Porfirine bağlı demiridn % 55i hemoglobinde % 16 sı enzimlerde (özellikle solunum), % 7 si miyoglobinde, % 20 side ferritinde depolanmış halde (kolayca iyonlaşabilen anorganik halde, % 3 ü plazmada transferrin halde bulunur.

51 Demir (Fe) Vücutta bulunuş formaları; 1. Hemoglobin: Çoğu demir eritrositlerde hemoglobin olarak bulunur. Vücuttaki toplam miktarın 2/3 ini oluşturur. 2. Depo haldeki demir: İki şekilde depolanır. Birincisi diffüz, çözülebilir ferritindir. Diğeride çözünmez, bütün halinde depolanan hemosiderindir. En fazla demir depolayan organlar karaciğer ve dalaktır. Bunları sırasıyle böbrek, kalp, iskelet kasları ve beyin izler. 3. Miyoglobin: Hemoglobinin bir alt ünitesine benzer ve kaslarda bulunur. Her molekül bir atom demir içerir. 4. Doku demir bileşeni: Bu bölümdeki demir miktarı çok düşük olmasına rağmen oldukça önemlidir. T.C.A siklusunda görev yapan enzimleri yarısından çoğu demir içerir veya demire kofaktör olarak ihtiyaç duyarlar. Demir bilinmeyen bir formda içeren enzimler : Ribonükleotid redüktaz ve α gliserofosfat. 5. Dolaşım demiri: Demir vücutta çeşitli kompartmanlar arasında plasma transferrini ile taşınır. Transferrin bir glikoproteindir. Her molekülü iki adet demir atomu bağlayabilir.

52 Demir (Fe) Gıdalar ile alınan demir midede HCl etkisi ile çözeltilir. Çeşitli indirgen maddelerin etkisiyle Fe ++ tuzlarına indirgenir ve emilir. Fe +++ tuzları güçlükle emilime uğrar. Fe emilimi büyük ölçüde barsak mukozası tarafından kontrol edilir ve emilim ancak Fe gereksinimi varsa gerçekleştirilir. Eritrositlerin parçalanmaları ile serbest kalan, hemoglobin yapısındaki Fe retikuloendotelyal sistem hücreleri tarafından hemoglobinden ayrılır. Bir bölümü karaciger ve dalakta depolanır. Kalanı yeniden hemoglobin yapımında kullanılmak üzere kemik iliğine tasınır.

53 Demir (Fe) Görevleri; - Hemoglobin in yapısında bulunan Fe atmosferik oksijeni gevsek biçimde bağlayarak dokuların derinliklerine taşınmasını sağlar. - Kasların myoglobin inde bulunan Fe hemoglobin ile gelen oksijeni depolar. - Çeşitli koenzimlerin yapısında bulunan Fe redoks (oksidoredüksiyon) aracısı olarak görev yapar.

54 Demir (Fe) Yetersizliği: Yetersizliğin genel nedeni beslenme eksiğliğidir. Bunun yanında emilim bozukluğu yada aşırı kayıplarda (mide-barsak kanamaları) sebeb olabilir. Demir yetersizliği şekillenmiş bireylerde : - Plazma ferritin düşer. - Plazma transferrin ve TDBK (toplam demir bağlama kapasitesi) yükselir. - Plazma demiri düşer. - Anemi gelişir. Bir mikrositik, hipokromik anemi karakteristiktir ve makrofajlardan kemik iliği aspiratında demir depolanması mevcut değildir. Genelde plazma ferritin ölçümü demir yetersizliği için iyi bir tanısal testtir (böbrek yetmezliği birkaç istisnadan biridir).

55 Demir (Fe) Mikrositik hipokromik anemi Kaynak: Hematoloji atlası

56 Demir (Fe) Fazlalığı: Bu duruma demir yetersizliğinden daha az rastlanır. Sebebleri; - Yüksek alım ve emilim. Serbest demirin toksik etkileri ile ilgili, - Demirin parenteral verilmesi, tekrarlanan kan transfüzyonları, Canlı Türü Fe konsantrasyonu Normak değerler (µmol/l) Sığır 14,90-36,70 Köpek 5,37 32,20 Kedi 12,20 38,50 At 13,40 36,90 - İdiopatik (genetik) haemochromatosis

57 Bakır (Cu) Doğada, özellikle bitkisel kaynaklı besin maddelerinde bol miktarda bulunur. Kuru nohut, bakla ve benzerleriyle, ceviz, fındık ve benzerlerinde, yapraklı sebzelerde yeteri kadar bulunur. Bunun dışında karaciğer ve sütte Cu yönünden zengindirler. Besinlerle alınan Cu barsaklardan emilir. Cu emilimini Mo ve inorganik sülfatlar engellerler. Plazma Cu nın en önemli bölümünü serüloplazmin adı verilen bir protein (enzim) oluşturur.

58 Bakır (Cu) Memelilerde bakırın en önemli görevlerinden birisi, eritropoezdeki rolüdür. Hemoglobin sentezinde gereklidir. Bazı enzimlerin kofaktörüdür. Ör.: Sitokrom a, katalaz, SOD, seruloplazmin Kafadan bacaklılarda ve yılanlarda hemoglobin yerine geçen, hemosiyanin adı verilen bir madde bu hayvanlarda oksijenin taşınmasında görev alır.

59 Bakır (Cu) Eksikliği: Çesitli türlerde değişik hastaliklara neden olur. - Tavuklarda ve köpeklerde raşitizm benzeri kemikleşme bozuklukları, sığırlarda sürekli ishaller ve miyokard enfarktüsüne bağlı ani ölümler, - Koyunlarda yapağının rengini ve karakteristik kıvrımlarını kaybetmesi yanında kuzularda enzootik ataksi (swayback) görülür. Bu hastalık yurdumuzda yaygın olarak görülür ve önemli ekonomik kayıplara neden olur. Fazlalığı: Çeşitli enfeksiyonlar, glomerulonefritis, miyokart infarktüsü, östrojen verilmesi gibi hallerde artar. Wilson Disease

60 Bakır (Cu) Enzootik ataksi (swayback)

61 Kobalt (Co) Doğada, bazı topraklarda yeter miktarda bulunduğu halde, bazılarında azdır. Az kobaltlı topraklarda gelişen otlarla yetişen hayvanlarda anemi görülür. Bunun nedeni, B 12 Vitamini olan siyanokobalamin oluşturulamamasıdır. Kobalt organizmada ancak, karaciğerde depolanmış olarak en fazla miktarda bulunur. Diğer dokularda eser miktarda yer alır. Besinlerle alınan kobalt özellikle ruminantların rumenin de B 12 vitamininin sentezinde kullanılır. Bu vitamin yapısında % 4,5 oranında kobalt kapsar.

62 Kobalt (Co) Eritropoez için gereklidir. Kobalt noksanlığında, ruminantlarda, iştahsızlık, büyük hücreli anemi (makrositik anemi), yağlı karaciğer, dalakta hemosiderozis gibi belirtiler veya patolojik durumlar gözlemlenir. Kobalt noksanlığı sadece ruminantlarda görülür. Çünkü, sadece ruminantlar, mikrofloralarında B 12 vitamini sentezlerler. Normal eritrositler Makrositik eritrositler Kaynak: UWaterloo

63 Çinko (Zn) Çinko doğada, bitki ve hayvan kaynaklı besinlerde çok yaygındır. Büyüme ve üreme gösteren her biyolojik materyalde, yeter miktarda bulunur. Buğday çimi, bira mayası, marul ve salatalar, karaciğer, midye ve benzeri deniz ürünleri, özellikle Zn den zengindirler. Sütün litresinde de 2-3 mg kadar bulunur. Organizmada çinko, prostat, saç, kemik, karaciğer, böbrek, kaslar, pankreas, dalak gibi organlarda bulunur.

64 Çinko (Zn) Çinko, alkol dehidrojenaz, glutamik dehidrojenaz, ürikaz, böbrek fosfatazı, karboksipeptidaz, eritrositik karbonik anhidraz, SOD (superoksiz dismutaz) gibi enzimlerinin de yapı taşıdır. Çinko, karbonhidrat metabolizmasının önemli bir hormonu olan insülin molekülünün bir parçasıdır.

65 Mangan (Mn) Organizmada, tüm dokularda düşük düzeylerde bulunur. Karaciğer ve böbrekler de depo edilir. Arjinaz, fosfoglikomutaz, heksokinaz,izositrik dehidrojenaz, pirofosfataz ve çesitli dekarboksilazların aktivatörüdür. Hücrenin mitokondriyumunda yoğunlaşır. Eksikliğinde; Tavuklarda perosiz, sığırlarda sterilite oluşur.

66 Molibden (Mo) Doğada, çesitli bitkilerde bulunur. Organizmada, en çok kemiklerde, daha az olarak karaciğer ve böbrekte bulunur. Hayvanlar da ksantin in, ürik aside çevrilmesini (oksitlenmesini) katalizleyen ksantin oksidaz ın yapısında yer alır. Besinlerle az Mo alınması Cu emilimini arttırır ve bakır zehirlenmesinin oluşmasına neden olur.

67 Flor (F) Doğada, toprakta bulunur. Organizmada, en çok dişlerde yer alır. Dişlerin oluştuğu çağlarda, litrede 0,9-1,5 mg ( 0,9-1,5 ppm) Flor kapsayan suların içilmesi diş çürüklüğü oranını en alt düzeyde tutar. Aynı çağda, litrede 1,5 mg dan fazla Flor kapsayan suların içilmesi, hatalı dişlerin oluşmasına neden olur. Fazlalığına Florozis denir. Normal Florozis Kaynak: Fidancı

68 Selenyum (Se) Selenyumun temel biyokimyasal fonksiyonu hidrojen peroksidin (H 2 O 2 ) redüksiyonunda görevli olan glutatyon peroksidazın (GSH-Px) esansiyel bir parçası olmasıdır. Çok sayıda organik peroksidin de (R-OOH) redüksiyonunu katalizleyen GSH-Px metabolizmada önemli bir fonksiyona sahiptir. Hayvanlar ve insanlar için zorunlu bir iz element olan selenyum diyetlerinde yer alan bitkisel gıdalar aracılığı ile alır.

69 Selenyum (Se) Bazı önemli Selenoproteinler; - Glutasyon peroksidazlar (GPx) - Tiyoredüksin redüktaz(tr) - İyodotronin deiyonidaz (ID) - Selenoprotein P (SePP) - Selenoprotein W (Se-W)

70 Selenyum (Se) Selenyum organizmanın antioksidan savunma sisteminin esansiyel bileşenidir ve eksikliğinde başta kardiyomiyopati olmak üzere kardiyovasküler ve immün sistem bozukluklarına neden olur. Ayrıca kanser gelişimi ile de önemli ilişkisinin olduğuna dair çok sayıda yayın bulunmaktadır. Selenyum noksanlığı genç ruminantlarda beyaz kas hastalığına, üreme bozukluklarına, süt ineklerinde de retensiyo sekundinarum olgularında artışa, kanatlılarda eksudatif diatez, karaciğer ve pankreas nekrozuna neden olur. Selenyum fazlalığında alkali hastalığı gözlenir.

71 Selenyum (Se) Kaynak: Fidancı Kaynak Beyaz Kas Hastalığı (White Muscle Disease)

72 İyot (I) Doğada, deniz suyunda, kıyı topraklarında, deniz havasında bulunur. Organizmada, Tiroid bezinde lokalize olmuştur. Hipotiroidizm durumlardan düşer; hipertiroidizm, süt verimi, yumurta verimi artışında yükselir. İyodun tiroid bezine girmesini engelleyen maddelere guatrojen maddeler adı verilir. Memleketimiz de özellikle Karadeniz bölgesinde fazla miktarda tüketilen karalahana da bu maddelerden tiyosiyanat lar bol miktarda bulunur. Onun içinde bu bir yörelerde tiroid bezi hastalıgı olan guatr a çok rastlanır.

73 Sorular Aşağıdakilerden hangisi iz elementtir? a-) Ca b- ) P c- ) Mg d- ) Na e- ) Se Aşağıdaki hormonlardan hangisi Ca metabolizmasının düzenlenmesinde görev alır? a-) PTH b- ) İnsulin c- ) ACTH d- ) T 4 e- ) MSH Selenyum noksanlığına bağlı olarak kuzularda hangi hastalık oluşur? a-) Hipotiroidi b-) Beyaz kas hastalığı c-) Eksüdatif Diatez d-) Retensiyo sekundinarium e-) Hipokalsemi Cevaplar: Sırası ile E, A, B

74 Sorularınız?

75 Bir sonraki konu; Enzimler