CAŁKOWITA WODA ORGANIZMU TBW- jest podzielona na 3 przestrzenie
*płyn wewnątrzkomórkowy ICF 2/3 TBW
*płyn zewnątrzkomórkowy ECF 1/3 TBW: śródmiąższowy, osocze, płyn w naczyniach chłonnych
*płyn transkomórkowy TUF: jamy opłucne, osierdzie, ucho, przewód pokarmowy, gałka oczna, płyn mózgowo - rdzeniowy
ELEKTROLITY
Sód: w organizmie znajduje się ok. 60 mmol/kg. Ponad połowa sodu w organizmie znajduje się w płynie zewnątrzkomórkowym, występuje również w płynie wewnątrzkomórkowym oraz w kościach stanowi tzw. sód wymienny 42mmol. Pozostałe 18mmol stanowi sód niewymienny związany z tkanką kostną.
Potas: występuje w płynie wewnątrzkomórkowym w ilości ok. 42 mmol/kg. Prawie cały potas występuje w formie wymiennej. W osoczu znajduje się w ilości 4 mmol/kg. Podwojenie się ilości potasu w osoczu może być przyczyną śmierci. Natomiast zwiększenie jonów potasu w płynie wewnątrzkomórkowym powoduje utratę pobudliwości komórek mięśniowych zwłaszcza Mięśnia sercowego i komórek nerwowych.
Wapń - w organizmie znajduje się około 400mmol/kg. W 99% jest to wapń zmagazynowany w tkance kostnej. Pozostały 1% wapnia znajduje się w płynie zewnątrz komórkowym (ECF) i w komórkach. Prawidłowe stężenie wapnia zjonizowanego w osoczu ma istotne znaczenie dla czynności wszystkich komórek, szczególnie dla komórek tkanek pobudliwych i komórek gruczołowych. Jony Ca2+ są drugim przekaźnikiem informacji wewnątrz komórkowej dzięki aktywacji wielu enzymów. Zmagazynowany w tkance kostnej wapń tworzy dwie pule:
*pule wapnia łatwo wymienialnego - 500 mmol wymienia się w ciągu doby pomiędzy tkanką kostna i płynem zewnątrz komórkowym.
*pule wapnia niewymienialnego - w tkance kostnej podlega również wymianie, ale znacznie wolniej. U ludzi dorosłych polowa wapnia z tej puli wymienia się w ciągu 3-5 lat
Magnez - znajduje się w ilości około jednego mola z tego połowa występuje w tkance kostnej druga zaś w płynach ustrojowych: zewnątrz komórkowym (ECV) i wewnątrz komórkowym (ICF). Magnez występuje w osoczu o stężeniu o połowę mniejszym w stosunku do wapnia. W płynie wewnątrz komórkowym (ICF) stężenie magnezy jest 10 razy większe niż w osoczu. Jony magnezowe współzawodniczą z jonami wapniowymi działając antagonistycznie w stosunku do nich.
Jony magnezowe hamują:
*aktywność ATP - azową miozyny
* uwalnianie jonów wapniowych ze zbiornika siateczki sarkoplazmatycznej
* otwieranie kanałów potasowych w błonie komórkowej i kanałów wapniowych po przez receptory NMDA dla aminokwasów pobudzających.
Chlor - znajduje się w około 33 mmol/ kg. W 70% znajduje się w osoczu i płynie tkankowym. Pozostałe 33% występuje w tkance łącznej we włóknach kolagenowych oraz w komórkach. Najwięcej jonów chlorkowych zawierają erytrocyty.
DROGI I SPOSOBY UTRATY WODY I ELEKTROLITÓW:
*moczem wydalanym przez nerki
*z potem wydzielanym przez gruczoły potowe
*z powierzchni skóry w wyniku parowania
*z kałem przez przewód pokarmowy
*prze płuca z powietrzem wydychanym
PRZEPŁYW KRWI PRZEZ NERKI: przez nerki przepływa w spoczynku 1.08 L/min krwi, co stanowi 20% pojemności minutowej serca. Do kłębuszków krew dopływa przez tętniczki doprowadzające i odpływa przez tętniczki odprowadzające. Komórki błony mięśniowej tętnic nerkowych kurczą się pod wpływem impulsacji przewodzącej przez współczulne nerwy nerkowe i uwalniają noradrenaline. Skurcz błony mięśniowej tętnic zmniejsza przepływ krwi przez nerki i przez naczynia kłębuszków nerkowych. Niektóre związki w prowadzone do osocza krwi np. kwas para-aminohipurowy, przepływając przez nerki zostają w nich prawie całkowicie wychwytywane i wydalane z moczem. Osocze krwi przepływające przez nerki prawie całkowicie „oczyszcza się” z tych związków. Efektywny przepływ krwi przez nerki ERPF obliczany na podstawie klirensu dla PAH wynosi około 625 ml/min. Znając wartość, ERPF oraz wskaźnik hematokrytu łatwo obliczyć efektywny przepływ krwi przez nerki ERBF. Część krwi około 10% przepływającej przez nerki pomija nefrony przez co nie podlega oczyszczeniu. Dlatego też całkowity przepływ krwi przez nerki - TRBF jest średnio o 10% większy od wartości ERBF. Całkowity
REGULACJA CZYNNOŚCI NEREK - W każdej nerce człowieka znajduje się około 1 milion nefronów. Prawidłowa czynności wydalnicza nerek jest zachowana, kiedy nie mniej niż 30% nefronów jest w pełni sprawna.
Czynność nerek wiąże się z:
*tworzeniem moczu, z którym usuwane są z organizmu metabolity i nadmiar płynów i elektrolitów
*wydzielanie do krwi związków biologicznie czynnych.
Z tworzeniu się moczy biorą udział wszystkie odcinki nefronu oraz kanaliki nerwowe zbiorcze.
Tworzenie się moczu związane jest z trzema procesami:
filtracją kłębuszkowi
resorpcją kanalikową
sekrecją kanalikową
FILTRACJA KŁĘBUSZKOWI GFR: można oznaczyć w prowadzając do krwi substancje niepodlegające resorpcji lub sekrecji kanalikowej. Taką substancję egzogenną niewchłaniającą się i niewydzielaną w kanalikach jest wielocukier insulina. Klireus nerkowy - ilość ml osocza oczyszczonego z danej substancji w ciągu minuty. Wskaźnik oczyszczania osocza w ml/min
CX = UIN*V/PX
UIN - stężenie inuliny w moczu
V - objętość moczu wydalana przez nerki w ciągu minuty
Px - stężenie … w osoczu w mg/ml osocza
RESORPCJA I SEKRECJA KANALIKOWA - są to zasadnicze funkcje części bliższych i dalszych kanalików nerkowych.
Resorpcja kanalikowa - ma charakter:
*resorpcji biernej zgodnie z gradientem stężenia i potencjału elektrycznego
*resorpcji czynnej zachodzącej wbrew gradientom
Do związku, które są w kanalikach wchłaniane biernie wraz z wodą należą mocznik i jony chlorkowe.
Związki resorbowane czynnie dzielą się na związki, których maksymalna wchłanialność ograniczona jest:
*stężeniem
*stężeniem i czasem wchłaniania.
Największe stężenie tych związków przesączy kanalikowym, przy którym ulegają one jeszcze całkowitej resorpcji w kanalikach nerkowych określa wartość Tm. Wartość ta określa maksymalną ilość danej substancji jaka może być resorbowana w ciągu jednej minuty.
Sekrecja kanalikowa - przez komórki nabłonka wydzielanych jest do światła kanalików wiele związków endogennych i egzogennych. Wydzielanie każdego z tych związków odbywa się na zasadzie jednego z trzech mechanizmów:
*biernego wydzielania, czyli dyfuzji zgodnej z gradientem stężeń.
*aktywnego wydzielania o bezwzględnie ograniczonej najwyższej pojemności wydzielniczej.
*aktywnego wydzielania, którego pojemność jest zależna od gradientu stężenia i czynnika czasu
WYDALANIE MOCZU - mocz wydostający się z kanalików nerkowych zbiorczych gromadzi się w miedniczce nerkowej. Na wskutek ruchów perystaltycznych moczowodu porcje moczu przemieszczone są z miedniczki nerkowej do pęcherza moczowego. Na wskutek zwiększonego ciśnienia w pęcherzu moczowym i rozkurczu w zwieraczu mocz zostaje wydalony przez cewkę moczową na zewnątrz. U ludzi dorosłych wydalanie moczu z pęcherza moczowego jest czynnością dowolną. Wypełnienie pęcherza moczowego 250 - 300 ml moczu pobudza receptory w ścianie pęcherza moczowego, wywołuje inpulsacje aferentną przewodzoną przez drogi rdzeniowo-wzgórzowe i następnie z wzgórza do pól czuciowych w korze mózgu. Czucie to nasila się po dalszym zwiększeniu objętości moczu w pęcherzu do 400 - 500 ml.
ZAGĘSZCZENIE MOCZU - czynniki wpływające na zagęszczenie moczu
Wazopresyna krążąca we krwi aktywuje enzym ceklazęadenylową w komórkach nabłonka części dalszej kanalików nerwowych. Pod wpływem tworzącego się w tych komórkach cyklicznego AME woda zostaje również resorbowana w części dalszej kanalików nerkowych. W następstwie postępującej resorpcji wody w kanalikach nerkowych tylko jeden procent wody przefiltrowanej w kłębuszkach nerkowych podlega ostatecznie wydaleniu z moczem.
Po wypiciu dużych ilości płynów hipotonicznych ciśnienie osmotyczne osocza obniża się, uwalnianie wazopresyny z części nerwowej przysadki zostaje zahamowane i następuje jureza wodna charakteryzująca się wydalaniem dużych ilości hipotonicznego moczu.
Wprowadzenie do organizmu związków nie wchłaniających się w kanalikach nerkowych powoduje że więcej wody jest zatrzymywane w ich świetle. W wyniku tego dochodzi do wydalania zwiększonej objętości moczu - diuradiureza ostateczna.
WYTWARZANIE CIEPŁA PRZEZ ORGANIZM - w organizmie zależy od:
*podstawowej przemianie materii związanej ze spoczynkową czynnością wszystkich komórek i narządów niezbędnych do utrzymania organizmu przy życiu.
*prace mięśni szkieletowych w czasie poruszania się
* czynności przewodu pokarmowego związanej z trawieniem i wchłaniania pokarmów.
Nadmiar ciepła wytworzonego w organizmie jest odprowadzany do otoczenia, jak również niedobór ciepła uruchamia fizjologiczne mechanizmy zwiększające jego wytwarzanie.
WYDALANIE CIEPŁA PRZEZ ORGANIZM - organizm traci ciepło w stosunku do otoczenia o niższej temperaturze przez:
*skórę (promieniowanie, przewodnictwo i pocenie się)
*układ oddechowy (z wydychanym powietrzem)
podwyższenie temperatury krwi dopływającej do pod wzgórza do ośrodka termoregulacji powoduje pobudzenie termodetektorów i przyspiesza utratę ciepła co zachodzi w wyniku:
*rozszerzenia naczyń skórnych i wydzielania potu przez gruczoły potowe
*przyspieszenia pracy serca i pogłębiania oddechów
*pobudzenia ośrodka hamującego drżenia mięśniowe w śródmózgowiu
OŚRODEK TERMOREGULACJI - znajduje się w części przedniej pod wzgórza, działa na zasadzie termostatu kontrolując inne ośrodki. Obniżenie temperatury krwi przepływającej przez podwzgórze hamuje, termodetektory co powoduje zwiększone wydalanie ciepła lub zmniejszoną jego utratę za pośrednictwem:
*ośrodka wyzwalającego drżenie mięśniowe
*ośrodków kontrolujących układ współczulny - pobudzenie układu współczulnego powoduje wydzielanie się z zakończeń neuronów zwojowych noradrenaliny
*ośrodków kontrolujących wydzielanie gruczołów do krewnych - z rdzenia nadnerczy wydziela się adrenalina przyspieszająca metabolizm glukozy
*hormonów gruczołu tarczowego - dłużej trwające obniżanie średniej temperatury otoczenia powoduje stałe zwiększenie metabolizmu wewnątrz komórkowego organizmie
*ośrodka naczyniowego - naczynia skórne zwężają się i zmniejsza się utrata ciepła przez skórę
GORĄCZKA - termo detektory w podwzgórzu pod wpływem wytwarzanych miejscowo prostagladyn stają się mniej wrażliwe na podwyższoną temperaturę krwi. Termostat biologiczny przestawia się na wyższą temperaturę krwi co powoduje podwyższenie temperatury czyli gorączkę.