Nerki i drogi moczowe
Cele nauczania
Poznanie głównych grup leków wymuszających diurezę (diuretyków) oraz ich mechanizmów działania.
Student potrafi zidentyfikować grupę leków wymuszających diurezę stosowanych w leczeniu jaskry.
Student zna istotne działania niepożądane diuretyków,
Kluczowa terminologia i leki
Natriureza
Diureza
jon sodowy (Na+)
jon potasowy (K+)
jon wapnia (Ca++)
jon dwuwęglanowy (HCO3-)
jon magnezu (Mg++)
Diuretyki osmotyczne
Mannitol
Inhibitory anhydrazy węglanowej
Acetazolamid (Diamox™)
Diuretyki pętlowe
Furosemid (Lasix™)
Tiazydy
Hydrochlorotiazyd (HCTZ)
Leki oszczędzające potas
Spironolakton (Aldactone™)
Triamteren
Amiloryd
I. Wstęp
Diuretyk: wszelkie substancje zwiększające objętość wydalanego moczu
Natriuretyk: wszelkie substancje zwiększające wydzielanie sodu do moczu
Zwiększone wydalanie moczu jest skutkiem zwiększonego wydalania sodu.
Nerki regulują wydalanie wody i sodu aby utrzymać odpowiednią objętość płynu pozakomórkowego (ECF).
W procesach patofizjologicznych równowaga ta ulega zaburzeniu.
Zastoinowa niewydolność serca
Marskość wątroby
Zespół nerczycowy
Niewydolność nerek
W przebiegu tych schorzeń dochodzi do powstawania obrzęków a zadaniem diuretyków jest zwiększenie wydalania wody i sodu.
Inne zastosowanie diuretyków
nadciśnienie tętnicze
Nefrogenna moczówka prosta
Hiponatremia (zbyt niskie stężenie sodu w surowicy)
Kamica nerkowa
Hiperkalcemia (zbyt wysokie stężenie wapnia w surowicy)
Podwyższona wartość ciśnienia śródczaszkowego
Jaskra
II. Mechanizm działania - powtórzenie fizjologii nerek i dróg moczowych
Patrz tabela podsumowująca na ostatniej stronie
Przegląd
Zadaniem nerek jest:
filtrowanie znacznych ilości osocza
reabsorpcja substancji które muszą pozostać w organizmie
pozostawienie i/lub wydzielanie substancji, które muszą zostać usunięte
Dwie nerki ludzkie wytwarzają ok. 120 ml przesączu (ultrafiltratu, tzw. moczu pierwotnego) na minutę, z objętości tej powstaje ok. 1 ml moczu w ciągu minuty.
Ponad 99% przesączu kłębuszkowego ulega wchłonięciu zwrotnemu (reabsorpcji). Wiąże się to ze znacznym wydatkowaniem energii w organizmie.
Nerki stanowią zaledwie 0.5% masy ciała, ale zużywają 7% całkowitego tlenu pobranego przez organizm.
Nefron
Podzielony strukturalnie i funkcjonalnie na kilka segmentów.
Fizjologia każdego z segmentów łączy się ściśle z parametrami farmakologicznymi działających na nie diuretyków.
Działanie diuretyków zachodzi poprzez:
Swoiste białka transbłonowe (uczestniczące w transporcie błonowym) w komórkach nabłonka kanalików nerkowych.
Działanie osmotyczne zapobiegające wchłanianiu zwrotnemu (reabsorpcji) wody.
Hamowanie działania enzymów.
Zaburzenie czynności receptorów hormonalnych w komórkach nabłonk nerek.
a. Kłębuszek nerkowy
b. Kanalik bliższy (tzw. Kanalik I rzędu)
c. Początek kanalika (krętego) bliższego - istotny z pkt widzenia farmakologii okulistycznej, ze względu na anhydrazę węglanową.
Na+ ulega reabsorbcji przede wszystkim z HCO3-
Reabsorpcja NaHCO3 jest inicjowana na skutek działania wymieniacza sodowo - protonowego Na+/ H+
Na+ dociera do komórki zastępując H+
Na+/K+ ATPaza (czyli pompa sodowo potasowa) w błonie podstawno-bocznej tłoczy reabsorbowany Na+ do tkanki śródmiąższowej utrzymując jednocześnie niskie wewnątrzkomórkowe stężenie Na+.
H+ wydzielany do światła kanalika łączy się z HCO3- tworząc H2CO3 (kwas węglowy)
W obecności anhydrazy węglanowej, H2CO3 ulega dysocjacji tworząc CO2 i H2O
Nowo wytworzony CO2 ponownie dociera do komórki na drodze dyfuzji, po czym ulega ponownej hydratacji do H2CO3 w obecności anhydrazy węglanowej.
Po reakcji dysocjacji H2CO3, H+jest dostępny do transportu dla wymieniacza sodowe protonowego Na+/ H+ i HCO3- jest transportowany poza komórkę
Reabsorpcja HCO3- w kanaliku bliższym zależna jest od anhydrazy węglanowej.
d. Prosta część kanalika bliższego
e. Pętla Henlego - część cienka ramienia zstępującego
f. pętli Henlego - część gruba ramienia wstępującego
g. Kanalik kręty dalszy (tzw. kanalik II rzędu, DCT)
h. Kanalik zbiorczy
Hormon antydiuretyczny (ADH) działa na ten segment.
Kluczowe czynniki stanowiące o stężeniu końcowym moczu
Wydzielanie ADH regulowane jest osmolalnością surowicy oraz stanem objętości
Przy jego braku, kanalik zbiorczy i przewody nie wykazują przepuszczalności wody i wytwarzany jest rozcieńczony mocz (wielomocz, poliuria).
III. Diuretyki Patrz tabela podsumowująca na ostatniej stronie.
Ogólnie:
Wydzielanie wody i elektrolitów zależy od rodzaju stosowanego leku.
Maksymalna odpowiedź wiąże się z miejscem działania leku.
Podanie dwóch leków z dwóch różnych grup zapewnia ich działanie synergistyczne, o ile mają dwa osobne miejsca działania.
A. Diuretyki osmotyczne
Prototyp: Mannitol - nie ulega wchłanianiu zwrotnemu (reabsoprcji) powoduje zatrzymanie wody, wymuszając jej diurezę
Miejsce działania (3) i mechanizmy działania:
Kanalik bliższy
Mechanizm: zmniejsza wchłanianie zwrotne Na+ dając efekt gradientu osmotycznego, i w ten sposób zwiększając objętość moczu
Zstępująca część pętli Henlego
Mechanizm: zwiększa przepływ krwi w części rdzeniowej nerki i hamuje bierne wchłanianie zwrotne wody
Rdzeniowy kanalik zbiorczy
Mechanizm: przeciwny do 1 działania ADH w kanaliku zbiorczym
Odpowiedź kliniczna i wskazania
Zmniejszenie objętości płynu pozakomórkowego i jego ciśnienia
Muszą być podawane dożylnie (przy podaniu doustnym występuje biegunka osmotyczna)
Na skutek działania tych leków woda usuwana jest z komórek zmniejsza się zatem objętość płyna wewnątrzkomórkowego.
W oku
Zmniejsza ciśnienie wewnątrzgałkowe przed zabiegami okulistycznymi (nie zaleca się długotrwałego stosowania).
Wykorzystywany do leczenia podwyższonego ciśnienia śródczaszkowego, ponieważ zmniejsza objętość plynu wewnątrzkomórkowego.
Zapobieganie ostrej niewydolności nerek po poważnych urazach lub powikłanych zabuegach chirurgicznych.
Ułatwia wydalanie toksyn z nerek.
Skutki uboczne i działanie toksyczne
Mannitol ulega szybkiej dystrybucji w przestrzeni pozakomórkowej i odprowadza wodę z komórek. Przed diurezą, dochodzi do ostrego wzrostu objętości płynu pozakomórkowego oraz hiponatremii. Działanie to może dawać powikłania w niewydolności serca i powodować obrzęki płuc.
Nudności, wymioty, bóle głowy (związane z początkową hiponatremią)
Nadużycie mannitolu bez odpowiedniej wymiany wody może ostatecznie prowadzić do silnego odwodnienia oraz hipernatremii (natriureza wykazuje mniejsze nasilenie niż diureza wodna)
Podczas odprowadzania wody z komórek, podwyższeniu ulega stężenie potasu wewnątrz komórek.
B. Inhibitory anhydrazy węglanowej
Prototyp: Acetazolamid (Diamox®)
Inne: Dichlorofenamid (Daranide®), Metazolamid (Neptazane®)
Miejsce działania leków:: Kanalik kręty bliższy (tzw. kanalik I rzędu, PCT)
Mechanizm: hamują działanie anhydrazy węglanowej i zmniejszają wchłanianie zwrotne dwuwęglanu sodu, powodując zwiększone wydalanie dwuwęglanu sodu, które może prowadzić do kwasicy metabolicznej.
Do 85% HCO3- hamowana jest zdolność wchłaniania zwrotnego.
Część HCO3- nadal może ulegać wchłanianiu w innych miejsach w obrębie nefronu, przy wykorzystaniu mechanizmów niezależnych od anhydrazy węglanowej. Działanie łączne to hamowanie ok. 45% nerkowego HCO3- wchłanianie zwrotne.
Z powodu zmniejszonej ilości HCO3- w przesączu kłębuszkowym oraz faktu, iż zmniejszenie ilości HCO3- prowadzi do zwiększonego wchłaniania zwrotnego NaCl w pozostałej części nefronu, skuteczność diuretyczna acetazolamidu znacznie spada po kilku dniach stosowania.
Odpowiedź kliniczna i wskazania
Alkalizuje mocz
Wywołuje hiperchloremiczną kwasicę metaboliczną i stosowany jest do leczenia zasadowicy (alkalozy) wywołanej nadużyciem innych diuretyków.
Profilaktyka i leczenie ostrej choroby wysokościowej
Osłabienie, zawroty głowy, bezsenność, ból głowy oraz nudności mogą wystąpić u osób chodzących po górach, które szybko wspinają się na wysokość przekraczającą 3 tys m npm.
W ciężkich przypadkach, może wystąpić szybko postępujący obrzęk płuc lub mózgu, który zagraża życiu pacjenta.
Zmniejszając wytwarzanie płynu mózgowo rdzeniowego (CSF), zmniejszając jego pH (oraz pH mózgu), acetazolamid może poprawiać wentylację i zmniejszać objawy choroby wysokościowej.
Leczenie jaskry
Anhydraza węglanowa w wyrostkach rzęskowych oka wpływa na tworzenie znacznych ilości HCO3- w cieczy wodnistej. Hamowanie anhydrazy węglanowej, zmniejsza szybkość tworzenia cieczy wodnistej i w efekcie zmniejsza ciśnienie wewnątrzgałkowe (IOP).
**Ponieważ ciecz wodnista zawiera wysokie stężenie HCO3- inhibitory anhydrazy węglanowej są korzystne w leczeniu jaskry otwartego kąta.
Leki miejscowe (dorzolamid [Cosopt®], brynzolamid [Azopt®]) są dostępne i pomagają uniknąć ogólnoustrojowych skutków ubocznych leków podawanych doustnie.
Skutki uboczne i działanie toksyczne
Kwasica metaboliczna (przeciwnie do działania diuretycznego, kwasica utrzymuje się tak długo, jak długo podawany jest lek)
Fosfaturia i hiperkalciuria występują w przebiegu diurezy dwuwęglanowej. Sole wapnia są względnie nierozpuszczalne przy alkalicznym pH, co prowadzi do możliwego tworzenia kamieni nerkowych złożonych z fosforanów wapnia.
Przy zwiększonym wydzielaniu potasu dochodzi do jego nadmiernej utraty.
Senność i zmęczenie spowodowane potencjalną inhibicją anhydrazy węglanowej w OUN.
Parestezje
Przeciwwskazanie stanowią schorzenia wątroby. Alkalizacja moczu powoduje zmianę kierunku przepływu amoniaku pochodzenia nerkowego z moczu do krążenia ustrojowego, proces który może indukować lub pogarszać encefalopatię wątrobową.
C. Diuretyki pętlowe.
Prototyp: Furosemid (Lasix®)
Inne: Bumetanid (Bumex®), torsemid (Demadex®), kwas etakrynowy (Edecrin®)
Miejsca działania: korowa i rdzeniowa część gruba ramienia wstępującego pętli Henlego
Mechanizm: hamuje transporter Na+-K+-2Cl-
Odpowiedź kliniczna i wskazania
Działanie diuretyków jest niezwykle szybko po podaniu dożylnym
Działanie ograniczone jest istniejącą objętością płynu pozakomórkowego i docieraniem leku w miejsce działania.
Stymulują one też syntezę prostaglandyn w płucach i nerkach.
Niesteroidowe leki przeciwzapalne (NLPZ) zmniejszają syntezę prostaglandyn w nerkach.
Zaburzają one działanie diuretyków pętlowych, zwłaszcza u pacjentów z zespołem nerczycowym oraz marskością wątroby.
Stymulują przepływ krwi przez nerki przez krótki okres czasu i obniżają podatność naczyń obwodowych.
Cechy te w połączeniu z dostępnością w przypadku podania dożylnego, powodują szybki początek działania leku.
Mogą być stosowane w leczeniu ostrego obrzęku płuc.
Szeroko stosowane w leczeniu przewlekłej zastoinowej niewydolności serca, gdy do zminimalizowania zastoju żylnego i płucnego konieczne jest zmniejszenie objętości płynu pozakomórkowego.
Z powodu wywołanych potencjałów elektrycznych, dochodzi do wchłaniania zwrotnego jonów potasowych oraz kationów dwuwartościowych, co skutkuje nasileniem wydalania potasu, magnezu i wapnia.
Przedłużone stosowanie może powodować hipomagnezemię - monitorować poziom Mg.
Ponieważ wapń ulega czynnemu wchłanianiu zwrotnemu w kanaliku krętym dalszym, diuretyki pętlowe zwykle nie wywołują hipokalcemii. Jednakże, w zaburzeniach powodujących hiperkalcemię, nasilone wydalanie wapnia można osiągnąć stosując diuretyki pętlowe.
Mogą być stosowane w leczeniu łagodnej hiperkaliemii - diuretyki pętlowe mogą znacznie poprawić wydalanie potasu w moczu.
Bromki, fluorki, oraz jodki ulegają wchłanianiiu zwrotnemu w części grubej ramienia wstępującego pętli Henlego. Zatrucie lub przedawkowanie leczy się diuretykami pętlowymi oraz roztworem soli.
W nadciśnieniu tętniczym do stosowania jako lek drugiego rzutu lub w terapii skojarzonej z diuretykami tiazydowymi.
Diuretyki pętlowe zwiększają objętość moczu poprawiając wydalanie potasu w przebiegu ostrej i przewlekłej niewydolności nerek.
Obrzęk w przebiegu zespołu nerczycowego zwykle oporny na leczenie diuretykami z innych grup.
Diuretyki pętlowe często są jedynymi lekami zdolnymi do zmniejszenia masywnego obrzęku związanego z tym schorzeniem nerek.
Skutki uboczne i działanie toksyczne
Hipokaliemia, hipomagnezemia
Hiperurykemia (podwyższone miano kwasu moczowego) które może wywoływać ataki dny moczanowej spowodowane hipowolemią - związana z podwyższonym wchłanianiem zwrotnym kwasu moczowego w kanaliku bliższym.
Zwiększone dostarczanie Na+ do kanalika dalszego prowadzi do zwięksoznego wydalania K+ i H+ z moczem, wywołując zasadowicę hipochloremiczną.
Dawkozależna utrata słuchu (w wielu tkankach może dojść do zmian w składzie elektrolitów tkankowych, obejmuje to również błoniasty błędnik w uchu wewnętrznym).
Mogą one wykazywać reakcje krzyżowe u pacjentów uczulonych na sulfonamidy (poza kwasem etarynowym).
Odwodnienie
Mogą podnosić poziom lipoprotein o niskiej gęstości (LDL) i triglicerydów w osoczu, jednocześnie obniżając miano lipoprotein o wysokiej gęstości (HDL).
D. Diuretyki tiazydowe.
Prototyp: Hydrochlorotiazyd (HCTZ)
Inne: Chlorotiazyd (Diuril®), Chlorotalidon (Hygroton®), Metolazon (Zaroxolyn®)
Miejsce działania leków:: Kanalik kręty dalszy (tzw. kanalik II rzędu, DCT)
Mechanizm: hamuje wspólny transport Na+ i Cl- w świetle kanalików.
Odpowiedź kliniczna i wskazania
Dają one przede wszystkim zmniejszenie objętości płynu pozakomórkowego (ECF).
Zwiększają wydalanie K+ i H+ na drodze identycznego mechanizmu jak omówiony przy diuretykach pętlowych
zmniejszone wydalanie Ca++ z nerek (lepsze wchłanianie zwrotne jonów wapnia).
Zmniejszona ilość płynu pozakomórkowego prowadzi do zmniejszenia pojemności minutowej srca i wynikająceg z tego podwyższenia oporu obwodowego (naczyniowego).
Mogą one również stymulować wytwarzanie prostaglandyn rozszerzających naczynia.
Dlatego są korzystne w leczeniu nadciśnienia tętniczego oraz łagodnej postaci zastoinowej niewydolności serca.
Stosowane w leczeniu obrzęków w przebiegu marskości wątroby, oraz kilku różnych schorzeń nerek.
Z wyjątkiem metolazonu, większość tiazydów jest nieskuteczna u pacjentów z osłabioną czynnością nerek (współczynnik przesączania kłębuszkowego mniejszy niż 30-40 ml/min).
Nefrogenna moczówka prosta
Moczówka prosta (diabetes indipidus) to choroba, w przebiegu której dochodzi do upośledzenia zatrzymywania wody przez nerki, z powodu niewłaściwego wydzielania wazopresyny, lub niewłaściwej odpowiedzi nerek na wazopresynę (nefrogenna moczówka prosta).
Objawy kliniczne obejmują wydalanie znacznych ilości rozcieńczonego moczu (tzw. wielomocz, poliuria).
Paradoksalnie, diuretyki tiazydowe zmniejszają poliurię.
Leczenie skojarzone z diuretykiem pętlowym.
Skutki uboczne i działanie toksyczne
Zmniejszenie ilości Na+, K+, Cl-, Mg++
Zatrzymywanie kwasu moczowego, które może prowadzić do ataku dny moczanowej u pacjentów ze skłonnościami do tej choroby.
Zatrzymywanie Ca++
Hiperglikemia spowodowana upośledzeniem uwalniania insuliny trzustkowej oraz zmniejszonym wydatkowaniem glukozy w tkankach. Diuretyki tiazydowe zmniejszają tolerancję glukozy i utajona cukrzyca może się ujawnić w czasie leczenia farmakologicznego.
Hiperlipidemia - 5 do 15% wzrostu poziomu cholesterolu w surowicy oraz podwyższone LDL.
Diuretyki tiazydowe mają budowę sulfonamidów mogą występować alergie krzyżowe na sulfonamidy. Nadwrażliwość na światło, uogólnione zapalenie skóry występują rzadko.
E. Leki oszczędzające potas
Prototyp:
Spironolakton (Aldactone®) Eplerenon (Inspra®)
Mechanizm: konkurencyjny antagonista aldosteronu (ulega wiązaniu do receptorów aldosteronu)
Triamteren (Dyrenium®) oraz Amylorid (Midamor®)
Mechanizm: Zaburza napływ jonów Na+ przez nabłonkowe kanały jonowe w błonie luminalnej.
Miejsce działania:Korowy kanalik zbiorczy (CCT)
Odpowiedź kliniczna i wskazania
Sprionolakton
Zapobiega wiązaniu aldsteronu do jego receptorów
Najskuteczniejszy w schorzeniach w przebiegu których obserwuje się podwyższone poziomy aldosteronu.
Wtórny hiperaldoteronizm może być wywołany niewydolnością serca, marskością wątroby, zespołem nerczycowym, i innymi schorzeniami w przebiegu których występuje zmniejszona skuteczna objętość płynu w łożysku naczyniowym i obrzęki.
Może być stosowany w leczeniu obrzęków w przebiegu marskości (wodobrzusze)
Ponieważ wydzielanie K+ jest sprzężone z wnikaniem Na+ leki te stanowią skuteczne diuretyki oszczędzające potas.
nadciśnienie tętnicze
Diuretyki pętlowe lub tiazydowe - zaindukowana hipokaliemia (oszczędzają potas)
Triamteren oraz Amylorid
Leki te stosowane są u pacjentów, którzy przyjmują już diuretyki powodujące zwiększone wydzielanie potasu ze względu na leczenie nadciśnienia tętniczego.
Skutki uboczne i działanie toksyczne
Wszystkie diuretyki oszczędzające potas
Hiperkaliemia
Zwiększone ryzyko u pacjentów z chorobami nerek.
Hiperchloremiczna kwasica metaboliczna
Hamując wydzielanie H+ jednocześnie z wydzielaniem K+, leki te mogą powodować kwasicę.
Sprionolakton
Nieprawidłowości wewnątrzwydzielnicze takie jak ginekomastia, hirsutyzm, impotencja, łagodny rozrost prostaty oraz zaburzenia cyklu miesiączkowego poprzez działanie na inne receptory steroidowe.
F. Leczenie skojarzone diuretykami
Zastosowanie dwóch leków wymuszających diurezę działających na różne miejsca w obrębie nefronu, może dawać działanie synergistyczne. Terapia skojarzona może mobilizować znaczne ilości płynu, nawet u pacjentów nie odpowiadających na wysokie dawki pojedynczego diuretyku.
Reabsorpcja Na+ i wody w części grubej ramienia wstępującego pętli Henlego lub kanaliku krętym dalszym może wzrastać, gdy drugie z miejsc działania jest zablokowane. Hamowanie obu może zatem dać działanie silniejsze niż adytywne.
Diuretyki tiazydowe mogą dawać efekt łagodnej natriurezy w kanaliku bliższym, która zwykle maskowana jest zwiększoną reabsorpcją w części grubej ramienia wstępnego pętli Henlego. Terapia skojarzona diuretykami pętlowymi i tiazydowymi osłabi zatem w pewnym stopniu reabsorpcję Na+ we wszystkich trzech segmentach.
G. Diuretyki stosowane w terapii jaskry
Mannitol
Powtórka: Do jakiej grupy diuretyków zaliczymy mannitol? __________________________
Inhibitory anhydrazy węglanowej
Powtórka: Jak nazywa się inhibitor anhydrazy węglanowej stosowany powszechnie w leczeniu jaskry? __________________________
|
|
1Nie są one celem działania obecnie dostępnych leków. 2Kontrolowane działaniem wazopresyny |
Katzung BG. Basic and Clinical Pharmacology, 11th edition.
Strona 2 z 3 Nerki i drogi moczowe
Leki działające na nerki i drogi moczowe stosowane w terapii jaskry
Carol L. Beck, Pharm.D., Ph.D.
Nerki i drogi moczowe Strona 1 z 11
Diuretyki stosowane w terapii jaskry Carol L. Beck, Pharm.D., Ph.D.
Nerki i drogi moczowe Strona 2 z 10
Diuretyki stosowane w terapii jaskry Carol L. Beck, Pharm.D., Ph.D.
Nerki i drogi moczowe Strona 3 z 11
Diuretyki stosowane w terapii jaskry Carol L. Beck, Pharm.D., Ph.D.