Gospodarka wodno - elektrolitowa org.
Płyny i elektrolity
Woda - u kobiet na wodę przypada przeciętnie 52%,a u mężczyzn 63% masy ciała.tkanka tłuszczowa zawiera 10% wody, tkanka kostna 22%, a pozostał tkanki miękkie od 68-82 %.
Całkowita woda org. TBW - występuje w 3 zasadniczych przestrzeniach wypełnionych
-płynem wewnątrzkom.- ICF
-płynem zewnątrzkom.- ECF
-płynem transkomórkoyym- TCF
Płyn w przestrzeni wewnątrzkom. (ICF)- stanowi ponad połowę wody znajdującej się w organizmie, co odpowiada 30-40% masy ciała. Pozostałe 23% przypada na wodę wchodzącą w skład płynu przestrzeni ECF TCF.
Płyn w przestrzeni zewnątrzkom. (ECF)- stanowi osocze krwi, płyn tkankowy i chłonka.
Płyn w przestrzeni transkom (TCF)- obejmuje płyny mózgowo-rdzeniowe, płyny w komorach oka, płyny w jamach ciała, płyny w torebkach stawowych, soki trawienne.
Po wypiciu płynu hipotonicznego zwiększa się objętość płynu zew i wewnątrzkom. Wypicie płynu hipertonicznego zwiększa objętość płynu zewnątrzkom., zmniejsza się objętość płynu wewnątrzkom. Płyny izotoniczne zwiększają objętość ECF.
Elektrolity
Sód- w organizmie znajduje się ok. 60mmol sodu w przeliczeniu na 1kg masy ciała. Połowa sodu znajduje się w płynie ICF. Sód znajduje się w płynach oraz częściowo w kościach to tzw. sód wymienialny w ilości ok. 42mmol na 1kg masy ciała. Pozostałe 18mmol stanowi sód niewymienialny związany z tkanką kostną.
Potas- występuje prawie wyłącznie w płynie ICF w ilości ok. 42mmol. Prawie cały potas występuje w postaci wymienialnej. W osoczu występuje w ilości ok. 4mmol. Podwojenie się stężenia potasu w osoczu może być przyczyną śmierci.
Wapń i magnez - organizmie dorosłego człowieka znajduje się ok. 27mol wapnia. W 99% jest to wapń zmagazynowany w tkance kostnej. Pozostałe 1% znajduje się w ECF. Wapń zmagazynowany w tkance kostnej tworzy duże pule: pule wapnia łatwo wymienialnego i pule wapnia niewymienialnego. Wapń łatwo wymienialny w ilości ok.500mmol wymienia się w ciągu doby pomiędzy tkanką kostną i płynem ECF. Wapń niewymienialny ulega wymianie ale wolniej- 3-5lat. W organizmie znajduje się ok. 1mol magnezu. Z tego połowa występuje w tkance kostnej, druga zaś w płynach ICF i ECF.
Utrata wody i elektrolitów
Wraz z moczem wydalanym przez nerki ok.1.5litra na dobę
Z potem
Z powierzchni skóry w wyniku parowania
Wraz z kałem
Przez płuca z wydychanym powietrzem
Najwięcej wody i elektrolitowa ok. 1,5l na dobę organizm traci wraz z moczem
Czynności nerek- jednostką funkcyjną nerek jest nefron składający się ciałka nerkowego i kanalików nerkowych. W ciałku nerkowym zachodzi filtracja kłębuszkowa, czyli przenikanie części osocza przepływającego przez kłębuszek naczyniowy. Mocz tworzący się w nefronie odpływa przez kanalik nerkowy zbiorczy i przewód brodawkowy do miedniczki nerkowej. W każdej nerce znajduje się ok. 1mln nefronów.
Czynność nerek wiąże się z:
Tworzeniem moczu, z którym usuwane są z organizmu metabolity, elektrolity
Wydzielaniem do krwi związków biologicznie czynnych
Tworzenie się moczu jest związane z trzema procesami:
Filtracją kłębuszkową
Resorpcją kłębuszkową
Sekrecją kanalikową
Przepływ krwi - przez nerki przepływa w spoczynku 1.08litra/min krwi co daje 20% pojemności minutowej serca. Do kłębuszków krew dopływa przez tętniczki doprowadzające i odpływa przez odprowadzające. Hormony i przekaźniki działają na komórki mezangium wyst. W kłębuszkach nerkowych i otaczające od zewnątrz naczynia włosowate kłębuszków. Kom. Mezangium kurczą się pod wpływam: noradrenaliny, hormonów peptydowych (endoteliny, wazopresyny, angiotensyny), eikozanoidów (trąboksanu, prostaglandyny, leukotrienów). Na kom. Mezangium działają rozkurczająco: dopamina, peptyd natriuretyczny i prostaglandyny E2.
Klirens nerkowy- na podstawie klirensu nerkowego można obliczyć efektywny przepływ osocza przez czynny miąższ nerkowy. Tym samym klirens nerkowy PAH równy jest efektywnemu przepływowi osocza przez nerki ERPF. Znając wartość ERPF oraz wskaźnik hematokrytu można obl. Efektywny przepływ krwi przez nerki ERBF. Całkowity przepływ krwi przez nerki TRBF jest śr. 10% większy od wartości ERBF.
Filtracja kłębuszkowa- część osocza krwi przepływającej przez naczynia włosowate kłębuszków nerkowych ulega przefiltrowaniu do światła torebki kłębuszka. W naczyniach włosowatych panuje ciśnienie filtracyjne ok. 1,4kPa i dzięki temu ciśnieniu filtracyjnemu 1/5 części osocza przepływająca przez nerki zostaje przefiltrowana.
Wielkość filtracji kłębuszkowej - GRF- można obliczyć u człowieka wprowadzając do krwi subst. Nie podlegające resorpcji lub sekrecji kanalikowej, np. insulina.
Nerkowy klirens dla insuliny- jest odzwierciedleniem wielkości filtracji kłębuszkowej.
Przepuszczalność naczyń kłębuszka - w przesączu kłębuszkowym występują związki o masie cząsteczkowej poniżej 70kDa. Nieznaczne ilości albumin filtrują się do przesączu kłębuszkowego i są wchłaniane na zasadzie pinocytozy. Hemoglobina uwolniona z erytrocytów również w kłębuszkach nerkowych i występuje w moczu.
Frakcja filtracyjna - jest to stosunek wielkości filtracji kłębuszkowej (GFR) do efektywnego przepływu przez nerki osocza (ERPF) i wynosi u mężczyzn średnio ok. 0.18ml/ml.
!!! wielkość filtracji w kłębuszkach zależy od wielkości porów w ścianach naczyń włosowatych.
Resorpcja i sekrecja kanalikowa ma charakter
Resorpcji biernej, zgodnie z gradientem stężeń i potencjałem elektrycznym
Resorpcja czynna zachodzi wbrew gradientowi
Glukoza jest związkiem transportowym aktywnie przechodzącym przez błonę kom. nabłonka kanalika. Progowe stężenie glukozy w osoczu, przy którym pojawia się ona w moczu nosi nazwę progu nerkowego. Poza glukoza wchłaniane są aktywnie w kanalikach nerkowych z udziałem nośnika: kationy potasowe, aniony fosforanowe i siarczanowe, aminokwasy, kreatyna, kwas moczowy, kwas askorbinowy, acetylooctowy i ciała ketonowe.
Sekrecja kanalikowa - przez komórki nabłonka wydzielane jest do światła kanalików wiele związków endogennych i egzogennych. Wydzielanie każdego z tych związków odbywa się na zasadzi jednego z 3 mechanizmów:
Biernego wydzielania - dyfuzji zgodnej z gradientem stężeń (Wydzielanie słabych zasad np. soli amonowych i słabych kwasów np. kwas salicylowy)
Aktywnego wydzielania - o bezwzględnej najwyższej pojemności wydzielniczej (Związki egzogenne np. kwas para - aminohipurowy, penicilina, endogenne - kreatynina i hormony steroidowe)
Aktywnego wydzielania - którego pojemność zależna jest od gradientu stężeń i czynnika czasu (Wydzielanie jonów potasowych i wodorowych)
WCHŁANIANIE WODY - zagęszczanie się moczu u dołu pętli nefronu i w kanalikach nerkowych zbiorowych dzięki nagromadzonym jonom sodowym w przestrzeni okołokanalikowej przy szczytach piramid nosi nazwę przeciwprądowych wzmacniaczy.
Czynniki wpływające na zagęszczenie moczu:
WAZOPRESYNA - krążąca we krwi aktywuje enzym - cyklazę adenylową. Pod wpływem tworzącego się cyklicznego AMP woda zostaje resortowana. W następstwie postępującej resorpcji wody tylko 1% wody przefiltrowanej podlega wydaleniu z moczem.
Diureza wodna - wydalanie dużych ilości hipotonicznego moczu po wypiciu dużych ilości płynów hipotonicznych
Diureza osmotyczna - 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 co nosi nazwę diurezy osmotycznej.
Regulacja tworzenia się moczu - tworzenie się moczu w nerkach zależy od optymalnego średniego ciśnienia tętniczego w naczyniach kłębuszków. Na filtrację kłębuszkową wpływają pośrednio liczne hormony krążące we krwi. Natomiast wazopresyna, mineralokortykoidy, hormon gruczołów przytarczycznych bezpośrednio wpływają na czynności kanalików nerkowych.
Wazopresyna aktywuje cyklazę adenylową w nabłonku kanalików nerkowych. Nabłonek staje się bardziej przenikliwy dla wody.
Mineralokortykoidy a szczególnie aldosteron zwiększają wchłanianie jonów sodowych i wydzielanie jonów potasowych. Hormon gruczołów przytarczycznych zwiększa wydalanie fosforanów.
CZYNNOŚCI WEWNĄTRZWYDZIELNICZE
Renina - w czasie niedokrwienia nerek aparat przykłębuszkowy wydziela do krwi reninę, która jest enzymem proteolitycznym działającym na alpha2 - globulinę osocza. Czynnikami wywołującymi wydzielanie reniny przez nerki są:
Obniżenie się ciśnienia w zbiorniku tętniczym dużym.
Zmniejszenie się przepływu nerkowego krwi.
Zmniejszenie się stężenia NaCl w moczu pierwotnym
Erytropoetyna - jest jednym z czynników wzrostowych. Wytwarzana jest w komórkach śródbłonka naczyń włosowatych w korze nerek. Pobudza erytropoetynę w szpiku kostnym. W wyniku utraty krwi lub przewlekłej hipoksji zwiększa się jej wydzielanie.
WYDALANIE MOCZU - mocz wydostający się z kanalików nerkowych zbiorczych gromadzi się w miedniczce nerkowej. Porcje moczu przemieszczane są z miedniczki nerkowej do pęcherza moczowego. Na skutek zwiększonego ciśnienia w pęcherzu moczowym i rozkurczu zwieraczy mocz zostaje wydalony przez cewkę moczową na zewnątrz. U ludzi dorosłych wydalanie moczu jest czynnością dowolną. Wypełnienie pęcherza moczowego 250 - 300ml moczu pobudza receptory pęcherza moczowego, wywołuje impulsację aferentną.
PRAWIDŁOWE I NIEPRAWIDŁOWE SKŁADNIKI MOCZU OSTATECZNEGO
Mocznik H2NCONH2, dwuamid kwasu węglowego, produkt przemiany białek w organizmie
Mocz ostateczny - 1,5l najmniej można wydalać 200ml moczu by się pozbyć mocznika i kreatyny
Urometr - służy do mierzenia ciężaru moczu
Mocz - efekt uboczny przemiany materii