Regulácia objemu tekutín, sodíka a draslíka v obličkách

Najdôležitejšou funkciou obličiek je zabezpečiť stálosť vodných priestorov v tele (objem cirkulujúcej krvi, extracelulárnej a intracelulárnej tekutiny) a udržiavať homeostázu sodíka, draslíka a ďalších elektrolytov. Táto kapitola je venovaná úlohe obličiek pri regulácii rovnováhy dvoch dôležitých elektrolytov - sodíka a draslíka.

V ľudskom tele tvorí voda 45 až 75 % telesnej hmotnosti. Je distribuovaná v dvoch hlavných vodných priestoroch – intracelulárnom a extracelulárnom, ktoré sú od seba oddelené bunkovou membránou. Intracelulárna tekutina tvorí približne 60 % celkového množstva vody v tele. Extracelulárna tekutina je distribuovaná v plazme, intersticiálnom tkanive (intersticiálna tekutina a lymfa), kostnom a chrupavkovom tkanive a je zastúpená aj transcelulárnou tekutinou (moč, gastrointestinálna voda, mozgovomiechový mok atď.). Transcelulárna tekutina podľa objemu tvorí približne polovicu celkového množstva extracelulárnej tekutiny.

Sodík je hlavným katiónom extracelulárnej tekutiny, chlór a hydrogenuhličitany sú hlavné anióny. Hlavným katiónom intracelulárnej tekutiny je draslík, hlavnými aniónmi sú anorganické a organické fosfáty a bielkoviny.

Renálna regulácia sodíkovej bilancie a objemu tekutín

Normálne sa koncentrácia sodíka v plazme a intersticiálnej tekutine pohybuje od 136 do 145 mmol/l. Zvýšenie koncentrácie sodíka v krvi nad 145 mmol/l sa nazýva hypernatrémia, zatiaľ čo koncentrácia elektrolytu v krvi blízka 160 mmol/l sa považuje za núdzový stav. Pokles koncentrácie sodíka v krvi pod 135 mmol/l sa nazýva hyponatrémia. Pokles koncentrácie sodíka pod 115 mmol/l je život ohrozujúci. Obsah sodíka v intracelulárnej tekutine je iba 10 % v porovnaní s extracelulárnou tekutinou, koncentrácia chloridov a bikarbonátov v nej je nízka. Osmotická koncentrácia plazmy, intersticiálnej tekutiny a intracelulárnej tekutiny sa nelíši.

Denná spotreba kuchynskej soli (chloridu sodného) zdravým človekom na Ukrajine je približne 160 – 170 mmol/deň. Z tohto množstva sa 165 mmol vylúči močom a približne 5 mmol stolicou.

Rovnováha sodíka je regulovaná obličkami. Transport sodíka v nefróne zahŕňa glomerulárnu filtráciu a reabsorpciu elektrolytov v tubuloch. Sodík je úplne filtrovaný v glomerule. Približne 70 % filtrovaného sodíka sa reabsorbuje v proximálnych tubuloch. Ďalšia reabsorpcia elektrolytov prebieha v zostupnom tenkom segmente, vzostupnom tenkom segmente a distálnom priamom tubule Henleho slučky, ktoré zohrávajú dôležitú úlohu pri vytváraní osmotického gradientu v renálnom intersticiu. Kombinovaná reabsorpcia sodíka a chloridov prebieha v distálnych tubuloch a kortikálnom zbernom kanáliku. Energiu pre tento proces poskytuje Na ⁺, K ⁺ -ATPáza.

Regulácia sodíkovej bilancie úzko súvisí s reguláciou objemu tekutín. Pri prudkom zvýšení príjmu kuchynskej soli do tela sa teda zvyšuje jej vylučovanie močom, ale stabilný stav sa dosiahne až po 3 – 5 dňoch. V počiatočnom období dochádza k pozitívnej sodíkovej bilancii – retencii elektrolytov v tele. Je charakterizovaná zvýšením objemu extracelulárnej tekutiny, jej retenciou a zvýšením telesnej hmotnosti. Potom sa v reakcii na zvýšenie objemu extracelulárnej tekutiny zvyšuje vylučovanie sodíka a obnoví sa sodíková bilancia. V súlade s tým, keď sa spotreba kuchynskej soli prudko zníži, dochádza k opačnému efektu. Vylučovanie sodíka sa znižuje približne do 3 dní. Počas tohto krátkeho obdobia negatívnej sodíkovej bilancie sa celkové množstvo vody v tele a podľa toho aj telesná hmotnosť znižuje. Za fyziologických podmienok sa teda v reakcii na zvýšenie objemu extracelulárnej tekutiny vyvíja natriuréza a pri jej znížení – retencia sodíka. Za patologických podmienok sa narúša vzťah medzi objemom extracelulárnej tekutiny a vylučovaním sodíka obličkami, čo sa klinicky prejavuje rozvojom edému alebo stavom dehydratácie.

Mechanizmy, ktorými obličky regulujú konštantný obsah sodíka, a teda aj obsah vody, v tele, sú zložité a mnohostranné. Vylučovanie sodíka močom je určené rozdielom medzi množstvom sodíka filtrovaného v glomeruloch a množstvom jeho reabsorpcie.

Keďže koncentrácia sodíka v krvi je zvyčajne hodnota, ktorá sa mení len málo, regulácia renálneho vylučovania sodíka sa posudzuje z hľadiska regulácie SCF a reabsorpcie elektrolytov.

Glomerulárna filtrácia sa zvyčajne definuje ako prvý faktor riadiaci vylučovanie sodíka. Avšak, ako vyplýva z klinických pozorovaní a experimentálnych údajov, ani významné zmeny filtračnej funkcie obličiek (až do stavu chronického zlyhania obličiek) spravidla nenarúšajú rovnováhu sodíka v tele. Znížená GFR ako určujúci faktor pri poruchách vodno-elektrolytovej rovnováhy sa zisťuje zriedkavo: pri akútnom nefritickom syndróme, v oligurickom štádiu akútneho zlyhania obličiek, vo fáze narastajúceho edému pri nefrotickom syndróme; pozoruje sa aj pri akútnych poruchách krvného obehu (akútne zlyhanie srdca, kardiogénny šok), po akútnej strate krvi.

Tubulárna reabsorpcia

Toto je hlavný faktor regulujúci rovnováhu sodíka. Proces je riadený hormónmi, z ktorých najdôležitejší je aldosterón, ako aj fyzikálnymi faktormi pôsobiacimi v oblasti proximálneho tubulu a redistribúciou intrarenálneho prietoku krvi.

Aldosterón

Medzi faktormi regulujúcimi bilanciu sodíka má tento hormón najväčší význam. Je charakterizovaný ako druhý faktor riadiaci vylučovanie sodíka. Hlavnými fyziologickými účinkami aldosterónu sú regulácia objemu extracelulárnej tekutiny a homeostázy draslíka. Objem extracelulárnej tekutiny je regulovaný aldosterónom nepriamo prostredníctvom jeho vplyvu na transport sodíka. Hormón pôsobí predovšetkým v kortikálnych zberných kanálikoch a určitých segmentoch distálneho nefrónu, kde prostredníctvom komplexných intracelulárnych transformácií aldosterón zvyšuje reabsorpciu sodíka a zvyšuje sekréciu draslíka do lúmenu renálnych tubulov. Klinické pozorovania potvrdzujú dôležitú úlohu aldosterónu pri regulácii homeostázy sodíka. U pacientov s adrenálnou insuficienciou sa teda zisťuje významná natriuréza; u pacientov s nízkym objemom extracelulárnej tekutiny dochádza k aktívnej stimulácii sekrécie aldosterónu a naopak, sekrécia aldosterónu klesá pri hypervolémii.

„Tretí faktor“

Ďalšie faktory regulujúce rovnováhu sodíka sú združené pod všeobecným názvom „tretí faktor“. Patria sem hormonálne faktory (atriálny natriuretický hormón, katecholamíny, kiníny a prostaglandíny), fyzikálne faktory pôsobiace cez stenu obličkových tubulov (hydrostatický tlak a onkotický tlak v obličkových kapilárach); a hemodynamické faktory (zvýšený prietok krvi dreňom obličiek, redistribúcia intrarenálneho prietoku krvi).

Atriálny natriuretický peptid podporuje diurézu, zvyšuje vylučovanie sodíka, chlóru a draslíka močom. Mechanizmus natriuretického účinku hormónu je zložitý. Hlavnú úlohu vo vývoji natriurézy pripisuje zvýšeniu glomerulárnej filtrácie a filtračnej frakcie, priamemu pôsobeniu hormónu na renálne tubuly so znížením reabsorpcie sodíka najmä v oblasti kortikálnych zberných trubicí; určitú úlohu vo vývoji natriurézy zohráva blokáda produkcie aldosterónu hormónom.

Úloha katecholamínov v regulácii vylučovania sodíka je spojená s účinkom na Starlingove sily v periférnych kapilárach a so zmenami renálnej hemodynamiky.

Natriuretický účinok kinínov a prostaglandínov je spojený s ich vazodilatačnými vlastnosťami, redistribúciou intrarenálneho prietoku krvi a zmenami osmotického gradientu v dreni obličiek. Nie je vylúčený ani priamy účinok kinínov a prostaglandínov na transport sodíka v distálnych častiach nefrónu a proximálnych tubuloch.

Medzi fyzikálnymi faktormi ovplyvňujúcimi vylučovanie sodíka zohrávajú dôležitú úlohu Starlingove sily pôsobiace cez kapilárnu stenu v oblasti proximálnych tubulov. Pokles onkotického tlaku v peritubulárnych kapilárach a/alebo zvýšenie hydrostatického tlaku v nich je sprevádzané znížením reabsorpcie sodíka a zvýšením natriurézy a naopak: so zvýšením onkotického tlaku v kapilárach sa zvyšuje reabsorpcia sodíka v proximálnom nefróne. Nízky onkotický tlak v eferentnej glomerulárnej arteriole sa zisťuje pri hypoproteinémii vrátane NS, ako aj pri stavoch s vysokým objemom extracelulárnej tekutiny, čo vysvetľuje zníženie proximálnej reabsorpcie sodíka. Zvýšenie onkotického tlaku v dôsledku perfúzie peritubulárnych kapilár roztokom s vysokým obsahom albumínu vedie k normalizácii reabsorpcie sodíka.

Prerozdelenie prietoku krvi obličkami

Úloha tohto faktora v mechanizmoch regulácie vylučovania sodíka zostáva nejasná a vyžaduje si objasnenie. S najväčšou pravdepodobnosťou má nevýznamný vplyv na reguláciu vodno-soľnej rovnováhy.

Obličky teda udržiavajú homeostázu vody a sodíka prostredníctvom zložitých mechanizmov. Vedúcu úlohu v nich zohráva hormonálny systém obličiek a nadobličiek. Tieto mechanizmy zabezpečujú vysokú účinnosť udržiavania konštantnej hladiny sodíka v tele. Poruchy rovnováhy vody a elektrolytov v tele sa vyvíjajú, keď dôjde k narušeniu jeho regulačných systémov a môžu byť spojené s extrarenálnymi príčinami a poškodením obličiek.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ], [ 6 ], [ 7 ], [ 8 ], [ 9 ], [ 10 ]