Bilance mezi příjmem a výdejem látky určuje, zda se rozvíjí retence nebo deplece Příjem Výdej Zásoba

intersticiální tekutina transcelulární tekutina GIT Plíce „výměníky“ „výměníky“ Ledviny Kůže erytrocyty intravaskulární plazma (součást ICT) tekutina „míchání“ Cirkulace intersticiální tekutina transcelulární tekutina obr. 13.1 Složení tělesných tekutin je výslednicí mezi přítokem a odtokem jednotlivých látek do příslušných oddílů tělesných tekutin. Některé látky se mohou tvořit nebo být spotřebovávány v metabolismu (vodíkové ionty, CO2, O2, voda, kyselina mléčná, ketokyseliny aj.), látky mohou být přijímány z okolí organismu, nebo jsou do okolí do naopak vylučovány prostřednictím jednotlivých orgánů (kůže, zažívacího traktu, plic a ledvin) – příslušné toky látek jsou fyziologickými regulačními mechanismy regulovány. Důležitá je úloha oběhového systému, který zajišťuje přenos látek mezi těmito orgány a intersticiální tekutinou. V udržování stálosti vnitřního prostředí (homeostáze) se tak uplatní regulace oběhu, dýchání, ledvin i zažívacího traktu, včetně příslušných endokrinních regulačních smyček. Poruchy těchto fyziologických subsystémů se pak projeví poruchami vnitřního prostředí. intracelulární tekutina - ICT (bez erytrocytů) Metabolismus

Filtrace Tubulární reabsorpce Tubulární sekrece Renální exkrece Extrarenální zátěž Renální exkrece Renální exkrece Zásoba

P = plazmatická koncentrace GF = glomerulární filtrace Množství filtrované látky = GF * P U = koncentrace v moči V = objem moči (diuréza) Množství látky exkretované do moče = U * V Glomerulární filtrace P*Q = U*V + P*(Q – Cl) P*Cl = U*V P*Q = U*V + P*Q – P*Cl Cl = U*V/P 0 = U*V– P*Cl P*(Q – Cl) = Množství látky v „neočištěné“ plazmě Q - Cl = Průtok zbytku „neočištěné“ plazmy Cl = Clearance, tj. množství plazmy, zcela očištěné od dané látky Q = Průtok plazmy P*Q = množství látky v přitékajicí krvi Renální exkrece U*V = množství odstraněné látky GF * P = U * V GF = U * V / P

Průtok krve ledvinou Množství látky, které přitéká krví do ledviny = P * Qpl Renální exkrece látky = U * V Množství látky, které odtéká krví z ledviny = 0 ! Renální exkrece látky = Množství látky, které přitéká krví do ledviny U * V = P * Qpl Qpl = U * V / P Qkrve = Qpl /(1- Hematokrit )

Pro srovnání Průtok krve ledvinami tvoří 20-25% MV, což dělá asi 1260 ml/min. Snad více krve protéká jen játry, zde asi 1500 ml/min. Podstatně méně mozek 750 ml/min a sval příčně pruhovaný kosterní 840 ml/min.

vs

Játra nebo ledviny? Pokud vztáhneme množství krve, protéká orgánem za minutu k hmotnosti daného orgánu dostáváme množství ml krve, které protéká orgánem na 100g za minutu. Hmotnost jater je asi 2,6 kg, které dělíme 1500 ml krve/minutu, potom dostáváme hodnotu 57,7 ml krve na 100g jaterní tkáně za minutu.

Ledviny mají průtok krve asi 1260 ml krve za minutu, dělené váhou asi 0,3 kg dělá průtok krve ledvinami asi 420,0 ml krve na 100g ledvinové tkáně za minutu. Tedy průtok krve ledvinami předčí ve své mohutnosti jakýkoliv jiný orgán v těle, játra převyšuje dokonce více jak 7x!

K čemu tak masivní prokrvení? Tato hodnota není zbytečně přehodnocená. Vysoký průtok krve ledvinami je nezbytný k zajištění dvou základních funkcí ledvin: jednak filtrace plasmy od různých látek (ledviny vylučují většinu odpadních látek) a dále pro regulační funkce, neboť udržují konstantní množství ECT a citlivě řídí jeho složení.

Krátké zopakování

Dvě populace nefronů

Makroskopicky

Mechanismus krevního zásobení

Vznik moči Moč vzniká procesem glomerulární filtrace, zkr. GFR. Ukazatelem GFR je objem tekutiny, který je za časovou jednotku filtrován ve všech glomerulech. Normálně se pohybuje okolo 120 ml/min/1,73 m2.

Vznik moči Moč vzniká procesem glomerulární filtrace, zkr. GFR. Ukazatelem GFR je objem tekutiny, který je za časovou jednotku filtrován ve všech glomerulech. Normálně se pohybuje okolo 120 ml/min/1,73 m2.

Mechanismus GFR

Intersticiální tekutina 10 l P l a s m a, 4L T r n s, 1 L 40% x 70 kg = 28 l vody Intersticiální tekutina 10 l P l a s m a, 4L T r n s, 1 L Pravidlo 60-40-20 : 60 % tělesné hmotnosti je voda 40% tělesné hmotnosti jsou intracelulární tekutiny 20% tělesné hmotnosti je extracelulární tekutina Intracelulární tekutina =40%   Extracelulární tekutina=20% Celková tělesná tekutina = 60% hmotnosti

Snadno spočteme, že.. ..120 ml vzniklé primární moče za minutu dělá 7200 ml na hodinu a konečně 172 800 ml za den, což je zhruba 180 l za den. Objem ECT je zhruba 14 litrů, z toho asi 3,5 až 4 litry plasmy. Vydělme tento údaj 120 ml za minutu a vyjde nám, že tento objem by byl vyčerpán do dvou hodin.

Většina filtrátu musí tedy zpět To se skutečně děje mechanismem tubulární reabsorpce. V závislosti na lokalizaci tubulární tekutiny dochází k různě velké absorpci glomerulárního filtrátu zpět do intersticia a následně plasmy.

H2O, other small molecules Vyloučené množství látky závisí na množství, které bylo profiltrováno, reabsorbováno a secernováno Tubulus Filtrace Reabsorpce Exkrece Sekrece H2O, other small molecules Moč Kapilára

Glomerulus s tubuly spolupracuje Dvěma mechanismy: 1. Mechanismem tubuloglomerulární zpětné vazby. 2. Jevem glomerulotubulární rovnováhy.

Tubuloglomerulární feedback Stoupá-li rychlost toku tubulární tekutiny ascendentním raménkem Henleho kličky a první částí distálního tubulu, GFR v tomto nefronu klesá, a naopak, pokles toku znamená vzestup GFR. Tento jev slouží k udržení stálé nálože určené pro distální tubulus. Mechanismus konstrikce/dilatace vasa afferentes.

Glomerulotubulární rovnováha Než dojde k TBGM feedbecku, vzestup GFR způsobí zvýšenou reabsorpci solutů a následně i vody. Dá se tedy tvrdit, že procento reabsorbovaných solutů zůstává konstantní, týká se zejména Na. Nastává několik sekund po změně filtrace. Jedním z faktorů je onkotický tlak v peritubulárních kapilárách.

Rychlá odezva (minuty): Zvýšení dodávky NaCl do Henleho kličky Vasokonstrikce vas afferens Vzestup glomerulární filtrace 1 Zvýšení transportu NaCl do macula densa 4 norma glomerulární filtrace adaptace (hodiny, dny) 3 2 5 Pokles glomerulární filtrace akutní stav (minuty) tranport Na+ a Cl- do buněk macula densa Snížení dodávky NaCl do Henleho kličky Vasodilatace vas afferens Pokles glomerulární filtrace 1 Snížení transportu NaCl do macula densa 4 3 2 5 Vzestup glomerulární filtrace Rychlá odezva (minuty): Glomerulární tonus arteriol Tubuloglomerulární zpětná vazba obr. 13.12 Tubuloglomerulární zpětná vazba řídí glomerulární filtraci v závislosti na koncentraci Na+ a Cl- přitékající z Henleho kličky a resorbovaných buňkami macula densa. Juxtaglomerulární aparát sekrece reninu Sekrece reninu Adaptace tubuloglomerulární zpětné vazby tranport Na+ a Cl- do buněk macula densa Pomalá odezva (hodiny-dny):

Pk - hydrostatický tlak v kapiláře glomerulu Čistý filtrační tlak =Pk-Pb-Po Pb Po Pa Pe Pk GF=Kf (Pk - Pb - Po) GF Aktivita sympatiku Angiotenzin II Prostaglandin E2 Atriální natriuretický faktor Vasokonstrikce vas afferens vas efferens Kontrakce mesengiálních buněk Kf Pokles průtoku krve glomerulem blokování Pk - hydrostatický tlak v kapiláře glomerulu Pb - hydrostatický tlak v Bowmanově pouzdře Po - onkotický tlak v kapiláře Kf - ultrafiltrační koeficient GF - glomerulární filtrace Rezistence ve vas efferens (% normy) 100% 200% 300% 400% Glomerulární filtrace Průtok krve glomerulem norma Pe - hydrostatický tlak ve Pe - hydrostatický tlak ve vas afferens Rezistence ve vas afferens (% normy)

Růst onkotického tlaku Pb Pk Růst onkotického tlaku podél kapiláry Čistý filtrační tlak =Pk-Pb-Po Pa Po GF Snižování filtrace GF GF GF Pb Pk Čistý filtrační tlak =Pk-Pb-Po Zvýšení perfúze Pozvolnější růst onkotického tlaku Po Pk - hydrostatický tlak v kapiláře glomerulu Pb - hydrostatický tlak v Bowmanově pouzdře Po - onkotický tlak v kapiláře GF GF Kf - ultrafiltrační koeficient GF GF GF - glomerulární filtrace Zvýšení celkové glomerulární filtrace GF=Kf (Pk - Pb - Po)

- + Perfúzní tlak Průtok Zvýšení transmurálního tlaku v cévě Průtok krve norma autoregulační vasokonstrikce Glomerulární filtrace Snížení transmurálního tlaku v cévě Průtok se nezmění autoregulační vasodilatace - + Perfúzní tlak Tubulo-glomerulární autoregulace Průtok GF se nezmění 50 100 150 200 Arteriální tlak [torr] Perfúzní tlak Průtok se nezmění Aktivita sympatiku Vasokonstrikci vas afferens je zabráněno blokování Vasokonstrikce vas efferens Vasokonstrikce vas afferens Prostaglandin E2 GF se nezmění obr. 13.13 Mechanismy uplatňované při autoregulačním řízení průtoku krve glomerulem a řízení glomerulární filtrace prostřednictvím ovlivnění rezistence ve vas afferens a vas efferens. angiotensin II Perfúzní tlak Průtok poklesne Vasokonstrikce vas efferens Vasokonstrikce vas afferens Aktivita sympatiku GF poklesne angiotensin II

A B C Koncentrace v tubulární tekutině jako Cl- Na+ osmolarita HCO3- glukóza laktát aminokyseliny 0% 20% 40% 60% 80% 100% 120% Koncentrace v tubulární tekutině jako % podíl plazmatické koncentrace délka tubulu 0% 20% 40% 60% 80% K+ H+ H2CO3 H2O karboanhydráza CO2 ATP ADP AH A- Stimulace: Angiotensin II Sympatikus Lumen proximálního tubulu Stimulace: Angiotensin II Sympatikus Stimulace: Angiotensin II Sympatikus Lumen proximálního tubulu Lumen proximálního tubulu obr. 13.14 Pohyb Na+ přes luminální membránu buňky proximálního tubulu. A) Na+ H+ antiport sdružený s činností karboanhydrázy (KA); B) symport Na+ + organická látka, v tomto případě glukóza, C) Na+ H+ antiport, sdružený s pohybem jednoduchých organických kyselin.

Normální objem ECT Zvýšený objem ECT Snížený objem ECT Vstřebávání sodíku v jednotlivých částech nefronu (% profiltrovaného množství) Norma Reakce na zvýšení objemu ECT Reakce na snížení objemu ECT Z glomerulárního filtrátu 100% Proximální tubulus -67% -50% -80% Vtok do Henleho kličky 33% 50% 20% Henleho klička -25% -30% -15% Vtok do distálního tubulu 8% 5% Distální tubulus -4% -12% -3% Vtok do sběrných kanálků 4% 2% Sběrný kanálek -2% Moč 1% 6% 0% Normální objem ECT Zvýšený objem ECT Snížený objem ECT 33% 50% 20%

Exkrece draslíku v ledvinách Norma Reakce na omezení příjmu draslíku Reakce na zvýšení příjmu draslíku Z glomerulárního filtrátu 100% Proximální tubulus -67% Vtok do Henleho kličky 33% Henleho klička -20% Vtok do distálního tubulu 13% Distální tubulus -3% -3% až +37% Vtok do sběrných kanálků 10% 10-50% Sběrný kanálek +5% -9% +5až+30% Moč 15% 1% 15-80 % norma Omezení přísunu draslíku Zvýšení přísunu draslíku 67% 67% 67% 20% 33% 33% 33%

Příčíny retence solí, a retence H2O Na+ Stimulace sympatiku Angiotensin II Insulin Hladina bílkovin Proximální tubulus Reabsorpce Na+ Glomerulární filtrace Renální vaskulitidy Glomerulonefritidy Stimulace symatiku Angiotensin II PGE2 ANF Akutní tubulární nekróza Na+

Reabsorpce vody Stejně jako v případě sodíku, největší část vody se vstřebává v proximálním tubulu. Menší část poté v tenké části sestupného raménka Henleho kličky, asi 10%. Klíčový význam má fakt, že vzestupná část Henleho kličky je pro vodu nepropustná. Resorpce vody stejně jako sodíku v distálního tubulu a sběracího kanálku podléhá hormonální kontrole.

Regulace vody Proximální tubulus, sestupné raménko, distální tubulus a sběrný kanálek jsou (v různé míře) prostupné pro vodu Ascendentní raménko je pro vodu neprostupné Voda je pasivně reabsorbována z nefroinu do krevního oběhu Pouze 1 ml/min z původních 120 ml/min ultrafiltrátu se vylučuje do moče (více než 99% je reabsorbováno) Osmotický tlak (podmíněný zejména aktivní reabsorpcní sodíku a chloridů) řídí pasivní reabsorpci vody 120 mL/min 30 mL/min 24 mL/min 1 mL/min

Mechanismus antidiurézy Se děje dvojím způsobem: Jednak tvorbou vysoké osmolarity ve dřeni nadledvin tzv. protiproudovým multiplikačním systémem. Potom zvyšováním permeability pro vodu skrze ADH.

Protiproudový násobič Descendentní raménko je neprostupné pro vodu a sole. Ascendentní raménko je neprostupné pro vodu, ale dochází zde k aktivnímu transportu Na+, Cl- a K+ do interstitiálního prostoru. Výsledkem je vznik značně vysoké osmolality ve dřeni ledvin.

Tvorba vysoké osmolarity dřeně Hybnou silou pro koncentrační mechanismus dodává aktivní transport sodíku z pars recta bez současného výstupu vody. Tímto se dřeň stává hypertonickou a natahuje vodu ze sestupného raménka Henleho kličky, tato voda je odvedena vasa recta. Celý proces se zesiluje krok po kroku cestou do nitra dřeně, takže vnitřní část dřeně je extrémě hypertonická, až 4x více.

K čemu je to dobré? Tento vysoký osmotický gradient slouží k resorpci vody z pars convulta a sběracího kanálku. Množství takto vstřebané vody závisí na hladině hormonu ADH.

Proximální tublus Distální tubulus Bowmanův váček NaCl H2O Glukóza a aminokyseliny H2O HCO3– NaCl HCO3– Blood Některé léky a toxické látky NH3 H+ K+ H+ Filtrát Sběrný kanálek H2O Kůra NaCl, atd. HCO3– Dřeň H+ Henleho klička Urea NaCl Glukóza Aminokyseliny NaCl Některé léky H2O Reabsorpce Urea Aktivní transport NaCl H2O Pasivní transport Sekrece (aktivní transport) Urine (to renal pelvis)

A Lumen vzestupného raménka Henleovy kličky Na+ Na+ ATP K+ K+ ADP Na+ Cl- Cl- Cl- Cl- obr. 13.15 Vstřebávání NaCl v Henleově kličce, distálním tubulu a sběrných kanálcích. A - Na+ K+ 2Cl- - transportér v luminální membráně tlusté části ascendentního raménka Henleovy kličky. "Recirkulace" draslíku je znázorněna tečkovaně. Inhibitory tohoto transportu jsou kličková diuretika (furosemid a jeho deriváty). B - Na+ Cl- symport v luminální membráně distální tubulární buňky. Místo účinku thiazidových diuretik. C - Kanály pro sodík a draslík v luminální membráně hlavní buňky sběrného kanálku. Kaliové kanály mohou být inhibovány kalium šetřícími diuretiky.

Normální objem ECT Zvýšený objem ECT Snížený objem ECT Vstřebávání sodíku v jednotlivých částech nefronu (% profiltrovaného množství) Norma Reakce na zvýšení objemu ECT Reakce na snížení objemu ECT Z glomerulárního filtrátu 100% Proximální tubulus -67% -50% -80% Vtok do Henleho kličky 33% 50% 20% Henleho klička -25% -30% -15% Vtok do distálního tubulu 8% 5% Distální tubulus -4% -12% -3% Vtok do sběrných kanálků 4% 2% Sběrný kanálek -2% Moč 1% 6% 0% Normální objem ECT Zvýšený objem ECT Snížený objem ECT 8% 20% 5% 33% 50% 20%

Exkrece draslíku v ledvinách Norma Reakce na omezení příjmu draslíku Reakce na zvýšení příjmu draslíku Z glomerulárního filtrátu 100% Proximální tubulus -67% Vtok do Henleho kličky 33% Henleho klička -20% Vtok do distálního tubulu 13% Distální tubulus -3% -3% až +37% Vtok do sběrných kanálků 10% 10-50% Sběrný kanálek +5% -9% +5až+30% Moč 15% 1% 15-80 % norma Omezení přísunu draslíku Zvýšení přísunu draslíku 67% 67% 67% 13% 13% 13% 20% 33% 33% 33%

Příčíny retence solí, a retence H2O Na+ Stimulace sympatiku Angiotensin II Insulin Hladina bílkovin Proximální tubulus Reabsorpce Na+ Reabsorpce Na+ Henleho klička Glomerulární filtrace Renální vaskulitidy Glomerulonefritidy Stimulace symatiku Angiotensin II PGE2 ANF Akutní tubulární nekróza Stimulace sympatiku Angiotensin II PGE2 ADH Na+

A B Lumen vzestupného raménka Henleovy kličky Lumen distálního tubulu Na+ Na+ ATP K+ K+ ADP Na+ K+ K+ Cl- Cl- Cl- Cl- B Lumen distálního tubulu Na+ Na+ obr. 13.15 Vstřebávání NaCl v Henleově kličce, distálním tubulu a sběrných kanálcích. A - Na+ K+ 2Cl- - transportér v luminální membráně tlusté části ascendentního raménka Henleovy kličky. "Recirkulace" draslíku je znázorněna tečkovaně. Inhibitory tohoto transportu jsou kličková diuretika (furosemid a jeho deriváty). B - Na+ Cl- symport v luminální membráně distální tubulární buňky. Místo účinku thiazidových diuretik. C - Kanály pro sodík a draslík v luminální membráně hlavní buňky sběrného kanálku. Kaliové kanály mohou být inhibovány kalium šetřícími diuretiky. ATP Na+ ADP K+ Cl- K+ Cl- K+ K+ Cl-

Normální objem ECT Zvýšený objem ECT Snížený objem ECT Vstřebávání sodíku v jednotlivých částech nefronu (% profiltrovaného množství) Norma Reakce na zvýšení objemu ECT Reakce na snížení objemu ECT Z glomerulárního filtrátu 100% Proximální tubulus -67% -50% -80% Vtok do Henleho kličky 33% 50% 20% Henleho klička -25% -30% -15% Vtok do distálního tubulu 8% 5% Distální tubulus -4% -12% -3% Vtok do sběrných kanálků 4% 2% Sběrný kanálek -2% Moč 1% 6% 0% Normální objem ECT Zvýšený objem ECT Snížený objem ECT 8% 20% 5% 33% 50% 20%

Exkrece draslíku v ledvinách Norma Reakce na omezení příjmu draslíku Reakce na zvýšení příjmu draslíku Z glomerulárního filtrátu 100% Proximální tubulus -67% Vtok do Henleho kličky 33% Henleho klička -20% Vtok do distálního tubulu 13% Distální tubulus -3% -3% až +37% Vtok do sběrných kanálků 10% 10-50% Sběrný kanálek +5% -9% +5až+30% Moč 15% 1% 15-80 % norma Omezení přísunu draslíku Zvýšení přísunu draslíku 10% 10% 10%-50% 3% 3% 3%-37% 13% 67% 13% 67% 13% 67% 9% 20% 20% 20% 33% 33% 33%

A C B Lumen distálního tubulu a proximální části sběrných kanálků Lumen vzestupného raménka Henleovy kličky Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ ATP ADP ATP K+ K+ ADP Na+ K+ K+ K+ K+ Cl- Cl- Cl- K+ Cl- Aldosteron B Lumen distálního tubulu Na+ Na+ obr. 13.15 Vstřebávání NaCl v Henleově kličce, distálním tubulu a sběrných kanálcích. A - Na+ K+ 2Cl- - transportér v luminální membráně tlusté části ascendentního raménka Henleovy kličky. "Recirkulace" draslíku je znázorněna tečkovaně. Inhibitory tohoto transportu jsou kličková diuretika (furosemid a jeho deriváty). B - Na+ Cl- symport v luminální membráně distální tubulární buňky. Místo účinku thiazidových diuretik. C - Kanály pro sodík a draslík v luminální membráně hlavní buňky sběrného kanálku. Kaliové kanály mohou být inhibovány kalium šetřícími diuretiky. ATP Na+ ADP K+ Cl- K+ Cl- K+ K+ Cl-

(titrovatelná acidita) hlavní buňky -interkalární buňky H+ -ATPáza H2O H+ OH- CO2 HCO3- karboanhydráza Cl- b-interkalární buňky Na+ K+ ; Cl- HCO3- Cl- K+ Aldosteron + + + Cl- CO2 HCO3- karboanhydráza Na+-K+ ATPáza OH- H2O + Na+ K+ H+ Na+ H+ -ATPáza A- (nerezorbovatelný aniont) H+ HCO3- CO2 HPO42- H2PO4- (titrovatelná acidita) lumen NH3 NH4+ Cl- Cl-

50 Vysoká hladina K+ 40 Sekrece K+ [pmol/min] Normální hladina K+ 30 20 10 Nízká hladina K+ 5 10 15 20 25 30 Rychlost toku moči v distálním tubulu [nl/min]

Zvýšený objem ECT Normální objem ECT Snížený objem ECT Vstřebávání sodíku v jednotlivých částech nefronu (% profiltrovaného množství) Norma Reakce na zvýšení objemu ECT Reakce na snížení objemu ECT Z glomerulárního filtrátu 100% Proximální tubulus -67% -50% -80% Vtok do Henleho kličky 33% 50% 20% Henleho klička -25% -30% -15% Vtok do distálního tubulu 8% 5% Distální tubulus -4% -12% -3% Vtok do sběrných kanálků 4% 2% Sběrný kanálek -2% Moč 1% 6% 0% Normální objem ECT Zvýšený objem ECT Snížený objem ECT 33% 50% 20%

Exkrece draslíku v ledvinách Norma Reakce na omezení příjmu draslíku Reakce na zvýšení příjmu draslíku Z glomerulárního filtrátu 100% Proximální tubulus -67% Vtok do Henleho kličky 33% Henleho klička -20% Vtok do distálního tubulu 13% Distální tubulus -3% -3% až +37% Vtok do sběrných kanálků 10% 10-50% Sběrný kanálek +5% -9% +5až+30% Moč 15% 1% 15-80 % norma Omezení přísunu draslíku Zvýšení přísunu draslíku 10% 10% 10%-50% 3% 3% 3%-37% 13% 67% 13% 67% 13% 67% 5% 9% 5%-30% 20% 20% 20% 33% 33% 33% 15% 1% 15-80%

Příčíny retence solí, a retence H2O Na+ Stimulace sympatiku Angiotensin II Insulin Renin Angiotensin II Aldosteron Hladina bílkovin Proximální tubulus Reabsorpce Na+ Reabsorpce Na+ Sběrné kanálky permeabilita pro vodu Reabsorpce Na+ Henleho klička Glomerulární filtrace Renální vaskulitidy Glomerulonefritidy Stimulace symatiku Angiotensin II PGE2 ANF Akutní tubulární nekróza ANF ADH PGE2 Stimulace sympatiku Angiotensin II PGE2 ADH Na+

5 1 3 4 6 2 Glutamin glutamináza NH4+ Na+ Cl- CO2 H++ HCO3- HCO3- H+ obr. 13.31 Význam amonných iontů v acidifikaci moči. (1) Amonné ionty vytvářené glutaminázou z glutaminu jsou secernovány do proximálního tubulu. Amonné ionty bez pomoci přenašeče nemohou procházet skrze buněčnou membránu a proto jsou v tubulech vlastně "chyceny". Na konci Henleho kličky (kde je alkaličtější pH než na konci proximálního tubulu a tudíž i větší koncentrace NH3) amoniak, odštěpený z amonného iontu prochází z tubulu do intersticia ledvin (2). Krom toho, do intersticia ledvin je pomocí přenašeče reabsorbován i amonný iont ve vzestupné části Henleho kličky (3). Amoniak se částečně vrací do sestupného raménka Henleho kličky (4), kde je díky kyselé moči pevněji vázán s vodíkovým iontem - v Henleho kličce tedy dochází k recirkulaci amoniaku. Amonné ionty jsou z dřeně ledvin vymývány krví (5). Zároveň se amoniak přitahován kyselým prostředím sběrných kanálků, kde slouží jako akceptor vodíkových iontů (6) a zvyšuje tak kapacitu vodíkové pumpy. Čím kyselejší je pH ve sběrných kanálcích, tím více amoniaku se přesouvá do sběrných kanálků (a tím méně amonných iontů je vymýváno ze dřeně krví).

- + + Podnět: Efektivní cirkulující objem Reabsorpce Na+ (proximální tubulus) Aldosteron Rychlost toku moči v distálním tubulu a sběrných kanálcích Sekrece K+ (sběrné kanálky) se zvyšuje + Reabsorpce Na+ (sběrné kanálky) Sekrece K+ (sběrné kanálky) se nemění -

- + + + Efektivní cirkulující objem Podnět: 1. diuretika 2. osmotická diuréza Aldosteron Reabsorpce Na+ Rychlost toku moči v tubulu + Reabsorpce Na+ (sběrné kanálky) Sekrece K+ (sběrné kanálky) +

Porucha vstřebávání chloridů ve vzestupném raménku Henleho kličky Chronická stimulace macula densa Chronická stimulace sekrece reninu (a regulační smyčky renin-angiotensin-aldosteron) Postupná ztráta chloridů vede k tomu, že do distálního tubulu přichází zvýšená nabídka sodíku provázená relativním nedostatkem chloridů Zvýšená hladina aldosteronu Stimulace sekrece prostaglandinu E2 Porušení osmotického dřeňového gradientu Zvýšená nabídka Na+ a Cl- do distálního tubulu (a osmoticky vázané vody) Zvýšená resorpce Na+ nedoprovázená resorpcí chloridů (které jsou nahrazeny nerezorbovatelnými anionty) zvyšuje elektronegativitu v lumen tubulu Zvýšené ztráty chloridů Zvýšený průtok v tubulu Zvýšení resorpce Na+ Zvýšení sekrece K+ Stimulace distální H+ ATPázy (zvýšení renální exkrece H+ ) Hypochlorémie Zvýšené ztráty K+ Hypokalémie obr. 13.16 Patogeneza Bartterova syndromu. Normální objem ECT, ale sklon k hypovolémii Výměna K+ za v buňkách H+ (K+ z buňky a H+ do buňky) Zajištění resorpce zvýšeného množství vody přitékající do distálního tubulu Metabolická alkalóza

Reabsorbce bikarbonátů (5) nadměrný přívod HCO3- (4) průjem (2) porucha exkrece H+ (3) ztráty HCO3- Exkrece H+ CO2 HCO3- H2CO3 TA+NH4 + Retence H+ Deplece H+ H2O H+ HBuf A- (7) deplece K+ hyperaldosteronismus katabolismus K+ H+ (6) zvracení Buf - (1) zvýšená metabolická tvorba silných kyselin

¨¨ Na+ Cl- K+ H+ NH4+ Paradoxní acidifikace moči Deplece draslíku Deplece chloridů Glomerulární filtrát (hypochloremická alkalóza) Glomerulární filtrát (norma) Readsorbce sodíku s chloridy Reabsorbce sodíku s chloridy je snížena Zbytek sodíku směňován za draslík a H+ Zvyšuje se nabídka sodíku pro směnu za draslík a H+ Zvýšený odpad draslíku Intracelulární tekutina Primární příčina: Ztráty Cl- a H+ zvracením Stoupá exkrece draslíku a bez ohledu na metabolickou alkalózu se acidifikace moči zvyšuje Metabolická alkalóza NH4+ ¨¨ obr. 13.42 Patogeneze vzniku paradoxní acidifikace moči a deplece draslíku po ztrátách chloridů při těžkém zvracení.

Nefrotický syndrom Zvýšená permeabilita glomerulů Zvýšená permeabilita kapilár Proteinurie Filtrace bílkovin do intersticia Ztráta lipoprotein-lipázy Hypoproteinémie Snížení perif. odbourávání lipoproteinů Zvýšený intersticiální onkotický tlak Snížený intravazální onkotický tlak Hyperlipidémie Zvýšení jaterní syntézy lipoproteinů Edémy Aldosteron ADH Hypovolémie Ztráty draslíku

Plazmatický kreatinin Akutní selhání ledvin Produkce moči Oligurie ml/min 1500 80 800 3 µmol/l Plazmatický kreatinin Norma Osmotická clearance Zotavovací fáze Restituce

Glomerulární filtrace Chronické selhání ledvin Fosfáty 80% filtr. Osmolarita moči >50 ml/min Lehké 200% 0% <220 mmol/l 100% % normální hodnoty Hladina kalcia fosfátů Preklinické 49-20 ml/min Střední 230-530 mmol/l Hematokrit Nokturie 19-10 ml/min Těžké Glom.filtrace jednoho nefronu Fungující nefrony Glomerul filtrace 540-880 mmol/l Rozvoj anémie Hladina bikarbonátů Objem ECT Isostenurie Hypokalcémie <10 ml/min Urémie >880 mmol/l Acidóza Hypervolémie Hyperfosfatémie 100% 0% Glomerul filtrace Fungující nefrony Glom.filtrace jednoho nefronu Norma: 50-140 mmol/l Hladina kreatininu Glomerulární filtrace 80% filtr. Fosfáty Ca++ PTH Ca++ 50% filtr. Fosfáty Hyperkalémie †