Ledviny - Ústav patologické fyziologie

pf.lf2.cuni.cz

Ledviny - Ústav patologické fyziologie

Fyziologie a patofyziologie ledvin1/ Anatom. poznámkyLedvina je párový orgán, z každé vychází ureter, oba ústí do močového měchýře z něhožvychází uretra.- parenchym ledviny - kůra, dřeň- kalichy - pánvička- v hilu a. renalis, v. renalis, močovod- funkční jednotka NEFRON:glomerulus (krev přivádí vas afferens, rozvětvuje se, tvoří klubko a opět se spojuje ve vasefferens a ta tvoří peritubulární síť), proximální tubulus, sestupné raménko Henleovy kličky,vzestupné raménko Henl. kličky, distální tubulus, sběrací kanálek2/ Funkce ledvin- udržování konstantního objemu ECT (soli) dlouhodobá regulace krevního tlaku- -//- osmolality ECT (voda)- regulace acidobazické rovnováhy (vylučování H+ a HCO3 - acidifikace moči)- eliminace konečných produktů látkové přeměny (močovina, kyselina močová, léky, toxiny)- produkce hormonů (erytropoetin, kalcitriol, prostaglandiny)- metabolické funkce (odbourávání bílkovin a peptidů, glukoneogeneze, tvorba argininu)3/ Průtok krve ledvinami:Charakteristika průtoku krve ledvinami:- 20 – 25 % minutového srdečního výdeje MVS (1 l/min)- a-v diference nízká (funkční průtok)- nerovnoměrná distribuce (průtok dření 10 % x kůrou 90 %)- autoregulace průtoku (80 – 180 mmHg stř. art. tlaku)Příčiny poklesu nebo nárůstu průtoku krve ledvinami:Q = dP / (R af + R ef )-změny středního arteriálního tlaku


- změny odporu v. afferens, v. efferens- kombinace obou příčinSnížení průtoku krve ledvinami Q = dP / (R af + R ef ) nebo Q = dP / (R af + R ef )- pokles stř. art. tlaku pod 75 mmHg (systémové příčiny – krvácení,snížení objemu ECT, srdeční selhání, šokové stavy – „centralizace oběhu“)- porucha krevního zásobení obou ledvin (břišní aorta)- porucha krevního zásobení jednostranná (a. renalis)- zvýšení odporu v. afferens (adrenalin, noradrenalin, inhibitory cyklooxygenázy),v. efferens (angiotenzin II)- patologické procesy v glomerulu – RglDůsledky snížení průtoku krve ledvinami - ischémieZvýšení průtoku krve ledvinami Q = dP / (R af + R ef ) nebo Q = dP / (R af + R ef )- arteriální hypertenze -stř. art. tlak nad 180-200 mmHg- vazodilatace převážně v. afferens- vztah arteriální hypertenze vs. ledviny (oboustranné, následkem esenciální hypertenze jsoupoškozeny ledviny, ty dále hypertenzi prohlubují)Následky, postupně se rozvíjí:- zvýšení perfuzního tlakového gradientu - zvýšení GFR - zvýšený přestup látek přesglomerulární membránu- poškození, sklerotizace glomerulu - progrese- úbytek fungujícíchnefronů a snižování GFR4/ Glomerulární filtraceGFR = N x SNGFR (single nephron glomerular filtration rate)GFR = N x Kf x (dP - dp)N…..počet fungujících nefronůKf….filtrační koeficient (Kf = k x S)dP….transkapilární tlak v glomerulech hydraulickýdp… transkapilární tlak onkotický


Clearance - měření GFR:Cin …… clearance inulinu120 ml/min (2 ml/s)Clearance – objem plazmy, který se za časovou jednotku očistí od dané látky.Používá se látka, jejíž koncentrace v glomerulárním filtrátu je stejná jako v plazmě, je snadnostanovitelná, není toxická, není nijak zpracovávána tubuly (secernována nebo resorbována),není metabolizována – polysacharid INULIN. Nevýhodou je, že musí být podána v infuzi abybyla stálá plasmatická koncentrace. Proto se používá též hodnot ENDOGENNÍHOKREATININU.


5/ Poruchy GFRdělíme na kvantitativní a kvalitativníI/ kvantitativní – snížení nebo zvýšení GFRSnížení GFR nastává při snížení průtoku krve glomerulem (viz výše) nebo v důsledkupoškození glomerulů (zánět, autoimunní procesy, komplikace hypertenze).Zvýšení nastává při vysokém průtoku krve ledvinou (hypertenze), nebo jako počátečníkompenzační mechanismus při postupném úbytku nefronů (diabetes). Oboje pak ale ústív postupný zánik glomerulů a snižování GFR.II/ kvalitativní – změny permeability glomerulární membrányPropustnost membrány:vysoká – voda, ionty, nízkomol. látky (glukóza)střední – proteiny s větší mol. hmotnostíZávisí na: velikosti - (procházejí částice do 60 kDa)tvaru -náboji - membrána negativně nabita, proto negativně nabité částice odpuzuje aprocházejí hůře, pozitivně nabité částice procházejí snázePoškozená membrána ztrácí svoji elektronegativitu a stává se lépe propustnou pro negativněnabité proteiny – PROTEINURIE (albuminy). Prostupná i pro erytrocyty - HEMATURIEGlomerulární proteinurie- přítomnost proteinů v moči (norma 150 mg/den)- funkční – zvýšení hydrostat. tlaku v glomerulu(ortostatická, pochodová, při horečce, u hypertoniků)- selektivní – poškozena glom. membrána, porucha glykokalyxu,lamina densa zachována (albumin + nízkomolekulární globuliny)- neselektivní – větší strukturální poškození (albumin + globulinyrůzné molekul hmotnosti),V důsledku velké ztráty proteinů močí vzniká v plazmě hypoproteinemie a tvoří se periferníedémy, tento stav se nazývá NEFROTICKÝ SYNDROM


Glomerulární hematurie-přítomnost erytrocytů v moči (mikro nebo makroskopická)6/ Tubulární resorpce a sekreceTvorba a složení glomerulárního filtrátu x moči za 24 hodglomerulární tekutinamoč180 l 0,5-2 l1 000 g NaCl celkové soluty v g500 g NaHCO3250 g glukózy100 g AMK K + , H + , organickékyseliny a zásadyGlomerulární filtrát (ultrafiltrát plazmy) obsahuje řadu látek, které se z velké části zpětněreabsorbují v tubulech, na druhé straně jsou látky, kterých je v moči větší množství než sepřefiltrovalo.T X ……………………………………. reabsorbované či secernované množství látky xGFR x P X ……..filtrované množství látky xU X x V……………množství látky x vyloučené do močiT X = GFR x P X - U X x VTUBULARNÍ REABSORPCETUBULARNÍ SEKRECET X > 0 T X < 0Filtrační frakce (FF) část plazmy proteklé glomerulem, která se objeví jako glomerulárnífiltrátFrakční exkrece (FE) jaký díl filtrovaného množství látky je vyloučen, je-li látka resorbovánaje FE < 1, naopak je-li secernována je FE > 1Anurie – denní diuréza menší než 150 mlPolyurie- denní diuréza nad 2 500 ml7/ Transportní děje v průběhu nefronuTubulární epitel: luminální membrána (tubulární tekutina)bazolaterální membrána (krev)Základní typy transportu:- pasivní (voda, ionty)- osmotický gradient (voda, močovina)- primárně aktivní transport (– ATP-áza pro určitý iont)- sekundárně aktivní (kotransport- glukóza)


Hnací silou pro transportní procesy je Na+ - K +-ATPáza na bazolaterální straně membrányDěje v jednotlivých úsecích nefronu:1) proximální tubulus- vysoký epitel s kartáčovým lemem (zvětšení povrchu), filtrováno 67 % nálože, netěsnýepitel, transport v mezibuněčných prostorech- reabsorpce iontů Na+, Cl-, HCO3 - , K+, Ca2+, glukózy, aminokyselin- na bazolaterální membráně: Na+ - K +-ATPáza,kotransport KClprimárně aktivní transport vápníku- ATPázavoda- luminální membrána: draslík z buňky do lumen tubuluvýměna sodíku (do buňky) a H+ (do tubulu)kotransport sodíku s glukózou a AMK z lumen tubulu do buňkyvoda- sekrece transportními systémy (penicilin, organické kyseliny, oxalát, barbituráty, diuretika,adrenalin, cholin, histamin)2) Henleho klička – sestupné raménko- tenká část, plochý epitel propustný pro vodu , ne pro NaCl – koncentrování moči,hypertonickáHenleho klička – vzestupné raménko- tlustý segment „středně těsný epitel“, nepropustný pro vodu, propustný pro NaCl – na jejímkonci moč hypotonickáV ledvinové dřeni dochází k výměně vody tzv. protiproudým mechanizmem. Hypertonicitadřeně se zvyšuje směrem k papile a současně se zvyšuje propustnost vasa recta (cévy


sestupující do dřeně podél tubulů, vlásenkovitý tvar) pro vodu. Ke koncentraci moči přispívátaké močovina.3) Distální tubulus- středně těsný epitel, část distální tubulu se přikládá k cévnímu pólu glomerulu, v místěkontaktu tvoří modifikovaný epitel tzv. macula densa (sekrece reninu)- hypotonická tekutina z Henl. kličky je upravována – vstřebání vody z lumen - isoosmotickátekutina- další úprava resorpcí sodíku a vody- resorpce sodíku aktivní pod hormonální kontrolou aldosteronu (reabsorpce sodíku, sekrecedraslíku- permeabilita stěny pro vodu závisí na uvolňování ADH v hypotalamu (antidiuretickýhormon, vazopresin)4) Sběrací kanálek- místo konečné úpravy moči, regulace vodní a elektrolytové bilance- to, zda bude vyloučena moč hypotonická nebo hypertonická závisí na propustnosti distálníhotubulu a sběracího kanálku pro vodu (ADH)8/ Regulace acidobazické rovnováhyPři metabolický dějích v organizmu převažuje tvorba kyselin nad zásadami a organizmus jetak ohrožován acidózou. Stálost pH je udržována :chemicky (nárazníky – bikarbonát,hemoglobin), plícemi a ledvinami. Ledviny – vyloučení H+ iontů, moč může mít pHv rozmezí 4,5 – 7,8 zatímco pH plazmy je v rozmezí 7,36- 7,44.


V cytoplasmě tubulárních buněk je přítomna karboanhydráza která z oxidu uhličitého a vodytvoří kyselinu uhličitou a ta se rozkládá na bikarbonátový aniont a vodík (proton, H+). H+ jesecernováno vodíkovou pumpou do lumina tubulu. Maximální sekrece probíhá v proximálnímtubulu, konečná acidifikace moči probíhá ve sběracím kanálku. ionty vylučované do tubulu seváží na bikarbonát (vzniklá k. uhličitá je rozkládána na oxid uhličitý a vodu), ale také nafosfáty a amoniak.Ledviny se podílejí na kompenzaci respiračních poruch: vylučují H+ při respiračníinsuficienci spojené s hyperkapnií a tedy respirační acidózou, nebo naopak při stavechhyperventilace (vysoká nadmořská výška), kdy je CO2 vydýcháno a je respirační alkalózazadržují H+ a vylučují bikarbonát.9/ Poruchy tubulárních funkcíPro posouzení tubulárních funkcí je nutné přesné měření glomerulární filtrace, protožehodnota tubulárních transportů se posuzuje podle rozdílu množství látky profiltrovanéhoglomerulem a vyloučeného v moči.- Osmolární clearance C OSMobjem primární moči nutný k vyloučení všech močových solutůC OSM = U OSM x V / P OSM (ml/min)- ¨ Vodní clearance C H2O (bezsolutová voda)objem vody prosté solutů, která musí být „přidána“ nebo „odebrána“aby primární moč byla izoosmotická s plazmouC H2O < 0hypertonickáC H2O = V – C OSM C H2O = 0 izotonickáC H2O > 0hypotonická- Frakční exkrece látky FEpodíl primární moči, který je vyloučen jako definitivní moč- Koncentrační schopnost ledvin (adiuretinový test)


Pro koncentraci moče je nezbytná intaktní dřeň (vytváří hypertonické prostředí v intersticiuledviny, protiproudý mechanismus) a působení ADH (viz. výše). Koncentrační schopnostledvin se posuzuje adiuretinovým testem (podání ADH a sledování schopnostizakoncentrování – sběr moči po 1 hodině čtyřikrát za sebou). Schopnost zakoncentrovat závisína věku, dospělý kolem 940 mOsm/l (pro srovnání osmolalita plazmy kolem 300mOsm/l).Poruchy tubulárního transportu1) získané2) vrozenéad1) snížení dřeňově-osmotického gradientu- anatomická deformace dřeně (při překážce odtoku moči v ureteru městnání nad překážkou,zvyšování tlaku, úbytek parenchymu ledviny a rozšíření pánvičky a kalichů - hydronefróza)- změny v intersticiu (při zánětu edém v intersticiu, hojení – jizva, deformace)- porucha transportu osmoticky aktivních látek (při glykosurii – glukóza v moči u diabetumellitu, osmoticky aktivní, strhává vodu). Pro glukózu existuje tzv. transportní maximum –vstřebá se pouze množství nepřesahující plazmatickou hodnotu 10 mmol/l (normoglykemie jekolem 5 mmol/l). Přesáhne-li filtrované množství transp. maximum dostává se glukóza domoči. Tam působí jako osmotická nálož, strhává vodu – osmotická diuréza. Proto diabeticitrpí polyurií (velké množství moči) a polydipsií (žízeň).- intenzita průtoku krve dření (snížení průtoku krve dření ve v. recta)ad2) vrozené poruchy- renální glykosurie – porucha tranportního mechanismu v proximálním tubulu, glukózanení zpětně resorbována a zůstává v moči, jde o normoglykemickou glykosurii na rozdíl odglykosurie při diabetu, kdy je vysoká plazmatická koncentrace glukózy.- idiopatická hyperkalcinurie – zvýšené vylučování vápníku, nebezpečí urolithiázy- cystinurie – defekt aminokyselinového výměníku, cystin špatně rozpustný, precipituje,vznik konkrementů- renální tubulární acidóza – RTA – sklon k acidóze, porucha vylučování vodíkových iontůnebo reabsorpce bikarbonátu- nefrogenní diabetes insipidus – distální tubulus a sběrací kanálek nejsou citlivé naantidiuretický hormon (porucha receptorů, hormonu je dostatek, na rozdíl od diabetu insipidupři poruchách hypotalamu)


10/ Močové kamenyUrolithiasa je onemocnění kdy dochází k tvorbě krystalických částic v parenchymu ledvinynebo v močových cestách. Podle lokalizace rozlišujeme:nefrolitiázu - konkrementy v ledviněureterolitiázu – v močovoducystolitiázu – v močovém měchýřiuretrolitiázu – v močové trubiciVýskyt tohoto onemocnění se udává u 1 – 10 % obyvatelstva (závisí též na podnebí).tvorba konkrementů: :- moč je přesycena kamenotvornými látkami (chrupavkový test), snížený výdej moči, event.překážka v odtoku- látky krystalizují okolo jádra,- agregací krystalů vznikají konkrementySložení : 80 % anorganické - kalciumoxalátové - 60%směs kalciumoxalátu a kalciumfosfátukalciumfosfátové20% organické urátové – 10%cystinovéxantinovéfaktory predisponující vznik konkrementůvysoce koncentrovaná moč kamenotvornými látkami změny pH moči snížení koncentrace inhibitorů krystalizace vrozené anomálie ledvin poruchy odtoku močifaktory rizikové snížený příjem tekutin metabolické poruchy dlouhodobá imobilizace sociální faktory (podnebí, zaměstnání)


příznaky onemocnění¨ bolest – často kolikovitá poruchy mikce hematurie teplotaterapie zvyšování diurézy úprava pH moči chirurgická, litotripse u koliky spasmolytika, „stažení kamene“11/ Změny objemu a osmolality tělesných tekutinHomeostáza objem a složení těl. tekutin – konstantní příjem potravou a pitím – nekonstantní, variabilní množství solutů a vody příjem – GIT2 l/denmetabolismus 0,5 l/den vylučování – GIT0,1 l/denplíce0,5 l/denkůže0,6 – 0,8 l/denledviny 1-2 l/denRozdělení vody v těle (kompartmenty tělesných tekutin)CTV (celková tělesná voda) 60 %ECT (extracelulární tekutina) 20 %ta se dělí na plazmu 5 %a intersticiální tekutinu 15 %ICT (intracelulární tekutina) 40 %


Regulace objemu a osmolalityZákladem volumoregulace je bilance sodíku- rozhodující je výše tubulární reabsorpce sodíku- autoregulace glomerulární filtrace (zabraňuje vlivu výkyvům TK)- glomerulotubulární rovnováha (přizpůsobení výši GFR reabsorpcí konstantního % zfiltrovaného množství)- fyzikální faktory (zvýšený objem ECT - ledviny – snižuje se reabsorpce)- nervová a humorální regulace:- sympatikus (konstrikce renálních arteriol)- ANP (atriální natriuretický faktor, uvolňovaný na základě zvýšení tlaku v pravé síni přivyšším objemu cirkulující tekutiny, sníží reabsorpci sodíku)- RAAS (renin-angiotenzin-aldosteronový systém, při snížení TK a snížení průtokukrve ledvinou aktivuje se juxtaglomerulární aparát, produkce reninu – angiotenzin –aldosteron a zvýšení reabsorpce sodíku)Základem osmoregulace je bilance vody- ledviny, základní mechanismy jako u sodíku (autoregulace GFR, glomerulotubulárnírovnováha, fyzikální faktory)ADH (antidiuretický hormon)- regulace permeability sběracích kanálků pro vodu- základní regulace přes osmoreceptory – registrace změn osmolarity plazmy v nc.supraopticus hypothalami, současně pocit žízně - centrum v hypotalamu, stimulem jehypertonicita ECT, práh žízně velmi nízký (změna o 3 mOsm/l)Změny v živočišné buňce v prostředí s nízkou a vysokou osmolalitou:


Klasifikace změn objemu a osmolality:HYPO-VOLEMIENORMO-VOLEMIEHYPER-VOLEMIEHYPO-OSMOLARITAISO-OSMOLARITAFYZIOL. NORMA290 10 mOsm/lHYPER-OSMOLARITAZměny při hypovolémii, normovolémii a hypovolémiiHYPOVOLÉMIEHYPO-OSMOLARITAHypotonická dehydratace ICT nCTVztráty soli (poruchy ledvin, nadledvin – aldosteron předávkovánídiuretik, projímadel) a hrazení ztrát čistou vodou(při zvracení, průjmech, práci v horku, sportu)edém buněk, hypovolemie, hypotenze - šokISO-OSMOLARITAIzotonická dehydratace nICT CTVztráty izoton. tekutiny (GIT, krvácení, popáleniny, poruchy ledvin,punkce ascitu)selhávání oběhu - hypotenze, tachykardie – šokúnava, apatie, poruchy vědomíHYPER-OSMOLARITAHypertonická dehydratace ICT CTVpřísun vody, ztráty hypoton. tekutiny (horečka, hyperventilace,zvracení, průjem, ledvinné choroby)dehydratace buněk, žízeň, hypotenze, apatie


NORMOVOLÉMIEHYPO-OSMOLARITAneuhrazení ztrát solutů při normálním objemu ECTISO-OSMOLARITAFYZIOLOGICKÁ NORMA290 10 mOsm/lHYPER-OSMOLARITAretence solutů při normálním objemuHYPERVOLÉMIEHYPO-OSMOLARITAISO-OSMOLARITAHypotonická hyperhydratace ICT CTV„OTRAVA VODOU“ (rychlé zavodnění, příjem vody při oligoanurii,vysoká hladina ADH)edém mozku, rozvoj nitrolební hypertenze – zvracení, křeče,bradykardie, hypotenzeIzotonická hyperhydratace nICT CTVzvýšený příjem izotonické tekutiny (i.v. přívod plných roztoků pooperaci, úrazu, jiná interní onemocnění)edémy (plic, ascites, fluidotorax)HYPER-OSMOLARITAHypertonická hyperhydrataceICT nCTV příjem nebo retence solutů (pití mořské vody, nádorynadledvin -aldosteronu, akutní ledvinné selhání)žízeň, horečka, edémy

Similar magazines