Wykład 11

Regulacja stałej objętości i

składu płynów ustrojowych

•Regulacja pragnienia
•Płyny ustrojowe
•Czynność nerek:
zewnątrzwydzielnicza
wewnątrzwydzielnicza

Regulacja objętości
płynów ustrojowych

Ośrodek kontrolujący
przyjmowanie wody/płynów
to ośrodek pragnienia,
znajduje się w podwzgórzu.
Wzrost osmolalności krwi
o 2-3% powoduje
wyzwolenie pragnienia.
Prawidłowa osmolalność
280-300 miliosmoli.

Osmoreceptory ośrodkowe

znajdują się w okolicy

narządów okołokomorowych.

Położenie w okolicy
komór mózgowych
stwarza możliwość
szybkiego
reagowania na
zmiany ciśnienia
tętniczego krwi i
płynu mózgowo
-rdzeniowego

Osmoreceptory obwodowe

Znajdują się w jamie ustnej, żołądku i układzie

wrotnym wątroby. Stanowią mechanizm
zabezpieczający przed wypijaniem nadmiernych
ilości płynów, zanim zdąży zadziałać mechanizm
ośrodkowy. Natychmiast po wypiciu płynu
impulsacja zostaje przekazana do OUN drogą NX i
językowo-gardłowych, w wyniku czego dochodzi do
zahamowania aktywności neuronów
wydzielających AVP i układu pragnienia, pomimo
że osmolalność nie została jeszcze obniżona.

Odbarczenie baroreceptorów zwiększa wrażliwość
układu pragnienia na bodźce osmotyczne.

Ośrodek pragnienia jest

powiązany z ośrodkiem

pokarmowym, termoregulacji

oraz neuronami

syntetyzującymi AVP.

Pobudzenie ośrodka pragnienia powodują:
• Wzrost ciśnienia osmotycznego krwi i

CSF;

• Wzrost temperatury krwi;
• Hormony: AVP i Angiotensyna II
Ośrodek pragnienia hamuje zaś ośrodek

głodu.

Homeostaza wodna organizmu
polega na tym że ilość płynów
przyjmowanych i wydalanych
jest taka sama.
Obrót wody w organizmie 3-4%

m.c./dobę, a u noworodków 10%-
szybciej zakłócenia bilansu wodnego.

Przyjmowanie wody

mL/24godz.

Wydalanie wody

mL/24 godz.

Płyny

1200

parowanie niewidoczne

800

Pokarm stały

1000

Skóra (100)

Układ oddechowy (700)

Woda metaboliczna

300

Nerki

1500
Przewód pokarmowy

200

RAZEM

2500

RAZEM

2500

Błony komórkowe są błonami

półprzepuszczalnymi

Aby wyrównać różnicę stężeń po obu

stronach błony komórkowej woda i związki
w niej rozpuszczone przemieszczają się
zgodnie z gradientem stężeń, pomiędzy
przestrzeniami wodnymi organizmu.

Woda przemieszcza się przez błony

komórkowe w sposób bierny przez

kanały wodne –akwaporyny (AQP)

Zidentyfikowano dotychczas 46

różnych kanałów wodnych,
różniących się właściwościami.

We wszystkich komórkach występuje

AQP1.

AQP2 jest kanałem wodnym

zależnym od wazopresyny. W czasie
odwodnienia wzrasta ekspresja
AQP2.

Całkowita objętość wody w

organizmie 52 -63%

ICF – 40% w przestrzeni
wewnątrzkomórkowej.
ECF – 60% w przestrzeni
zewnątrzkomórkowej.
W skład ECF wchodzi TCF
-transkomórkowa (CSF,
krew, płyn w komorach
oka, płyny przewodu pokarmowego). Pomiędzy ICF

i ECF istnieje stan równowagi chwiejnej - woda
łatwo może się przemieszczać pomiędzy
przestrzeniami.

Wprowadzenie do organizmu

płynu o stężeniu

hipotonicznym (woda)

powoduje:

ciśnienia osmotycznego
objętości ECF i ICF

Może to prowadzić do zatrucia

wodnego, które może być
niebezpieczne dla życia ponieważ
może spowodować obrzęk mózgu,
śpiączkę a nawet śmierć.

Wprowadzenie do organizmu płynu

izotonicznego (np. 0,9% NaCl),

lub szybka transfuzja krwi.

ECF
Szybka transfuzja dużej ilości krwi

stanowi obciążenie dla serca,
ponieważ po krwotoku komórki
mięśnia sercowego są odwodnione i z
tego powodu mniej wydolne do
wykonywania większej pracy jaką
jest przepompowywanie zwiększonej
objętości krwi.

Wprowadzenie do organizmu

płynu hipertonicznego

(10% roztwór mannitolu lub

glukozy)

Przechodzenie wody z ICF do ECF
ECF
ICF
Odwodnienie hiperosmotyczne np.

podczas pocenia. Utrata wody jest
znacznie większa niż niż elektrolitów,
. ICF, ECF

Utrata elektrolitów przez wymioty

lub biegunkę.

ciśnienia osmotycznego
objętości ECF

Woda przechodzi z ICF do ECF i

następuje odwodnienie komórek co
jest bardzo niebezpieczne u
niemowląt i małych dzieci.

Jedna nerka składa się z około
miliona nefronów. Do
prawidłowego oczyszczania
krwi z produktów metabolizmu
komórkowego potrzeba około
30% wszystkich nefronów.

Nefron jest jednostką
czynnościową nerki
składa się z tętniczki
doprowadzającej,
Torebki kłębka/Bowmana
i tętniczki odprowadzającej

Do nerek płynie 20% pojemności

minutowej serca

( nerki 3-4% masy ciała)

Skurcz naczyń, przepływu =

zmniejszenie filtracji:

• Impulsacja współczulna – receptory α1
• Angiotensyna II
• Wazopresyna (AVP)-V2 -( cAMP)
Rozkurcz naczyń, przepływu =

zwiększenie filtracji

• Przedsionkowy peptyd natriuretyczny-ANP
Powoduje wydalanie Na+ i H2O co prowadzi do

spadku ciśnienia krwi -

działanie przeciwne do AVP

.

Proces filtracji w kłębku

nerkowym

Ciśnienie filtracyjne = ciśnienie

hydrostatyczne

- ciśnienie onkotyczne - ciśnienie w

torebce kłębka = 60-28-15=

17 mm Hg
Powstaje 125 mL/min
przesączu kłębkowego
= 180 L/dobę, ultrafiltrat
nie zawiera krwinek
i białek.

Błona filtracyjna kłębka

nerkowego

Autoregulacja przepływu krwi

przez nerki

polega na utrzymywaniu stałego przepływu

pomimo wahań ciśnienia tętniczego krwi

na

obwodzie

.

• Mechanizm ten działa w zakresie ciśnień 90-

180

mm Hg.

Przy zbyt niskim ciśnieniu wzrasta

wydzielanie reniny

(80-90mm Hg.-hamowanie).

• Zwiększenie ciśnienia poza zakres autoregulacji

zwiększa filtrację, a poniżej zmniejsza.

• Wydalanie moczu poniżej 400 mL/dobę

(obowiązkowe wydalanie moczu),

nie gwarantuje

usunięcia szkodliwych produktów metabolizmu i
następuje zatruwanie organizmu metabolitami.

Związki regulujące przepływ krwi

przez nerki

Zwiększające

Zmniejszające

Tlenek azotu (NO)

Wazopresyna (V1)

Prostaglandyny: PGE2, PGI2

Endotelina (ETA)

Adenozyna (A2)

Tromboksan (TA2), leukotrieny (LT),

PGF2α

Dopamina (D1)

Angiotensyna (AT1)

Przedsionkowy peptyd

natriuretyczny (ANP),

urodilatyna

Neuropeptyd Y (NPY)

Bradykinina (B2)

Noradrenalina (α)

Adrenomodulina

Peptyd pochodny genu

kalcytoninowego (CGRP)

Zagęszczanie moczu

w poszczególnych odcinkach nefronu

• 70% kanalik bliższy

Działanie kanału wodnego AQP2

Resorpcja

• Glukoza

jeśli stężenie

nie przekracza 180 mg%.

• Na+
• K+
• Cl-
• mocznik
• kreatynina

Sekrecja –to wydzielanie do

światła kanalików

Bierne - sole amonowe
Aktywne

(nieograniczone stężeniem) związki

endogenne - kreatynina, hormony steroidowe;
egzogenne-PAH, penicylina.

Aktywne

(ograniczone stężeniem):

• K+ i H+

/wymiana na Na+

• kreatynina
• mocznik

Stężenie niektórych ważnych

fizjologicznie związków w moczu

i osoczu krwi.

substancja

mocz

osocze

Glukoza mg/dL

0

100

Jony Na+ mEg/L

90

140

Mocznik (mg/dL)

900

15

Kreatynina (mg/dL)

150

1

Oddawanie moczu

• Mocz z cewki zbiorczej
spływa do miedniczek
nerkowych, moczowodami
do pęcherza moczowego.
U niemowląt i małych dzieci
rozciągnięcie pęcherza moczowego

powoduje pobudzenie ośrodków w
odcinku S1-S3- krzyżowym rdzenia
kręgowego i moście prowadzące do
odruchowego oddania moczu.

Oddawanie moczu

U dorosłych opróżnianie pęcherza moczowego

jest czynnością dowolną kontrolowaną przez
korę płatów czołowych. Informacja o
wypełnieniu pęcherza 250-300 mL (silny
przymus 400-500) biegnie do ośrodka mikcji w
moście i drogą odśrodkową przywspółczulną
(Th1-L3) do mięśnia wypieracza

(m. gładki) -skurcz.

Hamowanie mięśnia zwieracza zewnętrznego

cewki moczowej

(m. poprzecznie prążkowany)

.

U dorosłych wyuczona zdolność opóźniania procesu mikcji do

czasu .

Oddawanie moczu

• Po przerwaniu rdzenia odruch oddawania

moczu zanika, pęcherz jest wiotki i
niewrażliwy. Po przepełnieniu mocz wypływa
kroplami.

• Po paru tygodniach odruch powraca w formie

nadwrażliwości, niewielkie rozciągnięcie jak
też bodźce nieswoiste, powodują opróżnienie.

• Pęcherz jest unerwiony czuciowo włókna C

wrażliwe na zimno i produkty procesu
zapalnego (czucie bólu, szczypanie).

Brak wazopresyny - moczówka

prosta

• Wydalanie do 40 L
rozcieńczonego moczu,
co wiąże się ze wzmożonym
pragnieniem.
• Do uszkodzenia tylnego
płata przysadki dochodzi
podczas wypadków
komunikacyjnych albo guza.

Zaburzenia ilości wydalanego

moczu

• Poliuria- duża ilość wydalanego moczu
• Oliguria – mała ilość
• Anuria - bezmocz
Zaburzenia składu wydalanego moczu
• Proteinuria – białkomocz (albuminy), wzrost

przepuszczalności naczyń kłębka –zapalenie
nerek

• Mocznica – zatrucie produktami

metabolizmu nudności wymioty, obniżenie
sprawności umysłowej, śpiączka.

Zaburzenia diurezy

Diureza wodna – przyjmowanie dużych ilości

płynów prowadzi do wydalania dużych ilości
rozcieńczonego hipotonicznego moczu.

Diureza osmotyczna spowodowana:
• wzrostem NaCl w diecie
• po infuzji dużych ilości NaCl
• u chorych na cukrzycę
Alkohol etylowy zmniejsza wydzielanie AVP-

diureza

Jeśli nerki nie są w stanie oczyszczać
krwi z produktów metabolizmu,

konieczna jest dializa krwi .

Dializa krwi zastępuje czynność
zewnątrz-wydzielniczą nerek,
nie zastępuje jej czynności
wewnątrz-wydzielniczej.
Należy stosować erytropoetynę (EPO)
celem uniknięcia anemii.
Po usunięciu nerek obserwuje się
nadczynność przytarczyc
spowodowaną niedoborem wit D3,

ponieważ w nerkach odbywa się jej metabolizm

.

Dializa krwi

Czynność wewnątrzwydzielnicza

nerek

W kłębkach nerkowych
znajdują się komórki
mezanglialne, które na
skutek niedotlenienia
i niedokrwienia
wydzielają reninę
(renina-angiotensyna-aldosteron)
i erytropoetynę EPO (zwiększenie erytropoezy).
W nerkach zachodzi również metabolizm Wit D3.

Aparat przykłębuszkowy

tworzą komórki wydzielające reninę i

plamka gęsta-detektor NaCl,

wydzielania reniny.

pH płynów ustrojowych -

ujemny

logarytm ze stężenia jonów wodorowych.

Prawidłowy zakres pH 7,4 (7,35-7,45)
Mechanizmy utrzymujące stałe pH krwi
Bufory krwi
• Wodorowęglanowy -

70% zdolności buforowych

• hemoglobinowy
• fosforanowy
• białczanowy
Główne narządy utrzymujące równowagę:
Płuca – wydalanie CO2 –

reakcja natychmiastowa;

Nerki – głównie H+

z dysocjacji kwasu węglowego, reakcja

kilkudniowa

.

Zaburzenia równowagi

kwasowo-zasadowej

• Głównym narządem gdzie zachodzi usuwanie

wytwarzanego w trakcie metabolizmu
komórkowego CO2 jest układ oddechowy

Zaburzenia równowagi kwasowo-zasadowej
mogą być oddechowe i nie oddechowe

(metaboliczne).

• Acydozy pH, oddechowe i metaboliczne.
• Alkalozy pH, oddechowe i metaboliczne.
Kompensowanie zaburzenia może być przez

narząd zdrowy

np. wyrównanie zaburzenia metabolicznego

drogą oddechową przez zwiększenie wentylacji

.