950 likes | 1.58k Views
Poruchy objemu a zloženia telových tekutín. R. Péčová Ústav patologickej fyziológie JLF UK v Martine. Upravené obrázky použité z prezentácie Prof. Tatára http://www.jfmed.uniba.sk/patfyz/. Vnútorné prostredie. 1878 – Claude Bernard
E N D
Poruchy objemu a zloženia telových tekutín R. Péčová Ústav patologickej fyziológie JLF UK v Martine Upravené obrázky použité z prezentácie Prof. Tatára http://www.jfmed.uniba.sk/patfyz/
Vnútorné prostredie • 1878 – Claude Bernard • prostredie, ktoré obklopuje bunky v organizme nie je totožné s vonkajším prostredím organizmu • jeho vlastnosti musia byť také, aby umožňovali optimálnu činnosť bunkových štruktúr • Zavedenie pojmu vnútorné prostredie pre bunky obklopujúce prostredie (dnes ECT, resp. IST)
Regulačné mechanizmy zaisťujú, aby zloženie vnútorného prostredia bolo stabilné nezávisle na meniacich sa podmienkach vonkajšieho prostredia organizmu a rôznej úrovni metabolizmu • Túto reguláciu zaisťujúcu stabilitu parametrov vnútorného prostredia: • objemu • osmolarity • koncentrácie iónov • teploty • pH súhrnne nazývame homeostáza
Zásoby látok v organizme a jednotlivých telových tekutinách sú určované bilanciou medzi príjmom a výdajom určitej látky • retencia – prevaha príjmu nad výdajom; zásoba • deplécia • Klinicky merateľné – koncentrácie látok v plazme • Možné odhadovať (v podmienkach intenzívnej starostlivosti aj merať) bilanciu niektorých látok
Kompartmenty celkovej telovej vody Husté spojivové tkanivá Kosti Lymfa Intracelulárna tekutina P L A Z M A TRANSCELULÁRNA Intersticiálna tekutina „tretí“ priestor Peritoneálna dutina Pleurálna dutina Perikardiálna dutina
Celková telová voda = % z celkovej telesnej hmotnosti, ktoré tvorí voda • Pohlavie • 60% hmotnosti muža • 50% hmotnosti ženy • Vek • novorodenec – 75% hmotnosti • 1. rok života – 60% hmotnosti • proporcionálne delenie podľa pohlavia v adolescencii • Obsah tuku v tele • tukové tkanivo – 20% vody • ostatné tkanivá – 73% vody
Rozdelenie vody v jednotlivých kompartmentoch telových tekutín CTV 60-65% celkovej telesnej hmotnosti; ECT:ICT=1:2; IVT:IST =1:4
CTT 40 l . IVT (3 l) objem erytrocytov (2 l) . . . ECT (15 l) ICT (25 l) . . . . . . . . objem krvi (5 l)
Voda – základné prostredie v organizme • 200 molekúl vody – 1 molekula solútu • Osmolarita jednotlivých priestorov telových tekutín – 290 10 mmol/l • Osmolalita – vyjadruje osmotický tlak v 1 kg rozpúšťadla a je priamo úmerná počtu rozpustených častíc v roztoku danej hmotnosti – vyjadruje sa v jednotkách mmol/kg • Osmolarita – vzťahuje sa k objemu roztoku, vyjadruje sa v jednotkách mmol/l • dobrá permeabilita biologických membrán pre vodu – vyrovnávanie výkyvov v osmolarite jednotlivých priestorov telových tekutín • Hyperosmolarita - koncentrácie solútov • Hypoosmolarita
Poruchy objemovej a osmotickej rovnováhy A. Mechanizmy regulácie objemovej a osmotickej rovnováhy a ich uplatnenie pri hyper- a hypovolemických stavoch a pri poruchách tonicity A1. Rovnováha na kapiláre a jej poruchy
A1. Rovnováha na kapiláre a jej poruchy Patogenéza vzniku edémov
Starlingove sily Lymfa ICT IST bunka kapilára IVT Pi i Kf c Pc Jr = Kf [(Pc – Pi) – (c - i)]
A1. Rovnováha na kapiláre a jej poruchy Patogenéza vzniku edémov • gradient hydrostatických tlakov (Pc – Pi) • Mestnanie krvi pri pravostrannom zlyhávaní srdca; venózna insuficiencia • efektívny arteriálny objem krvi R-A-A (SAS, ADH)
Starlingove sily Lymfa ICT IST bunka kapilára IVT Pi i Kf c Pc Jr = Kf [(Pc – Pi) – (c - i)]
A1. Rovnováha na kapiláre a jej poruchy Patogenéza vzniku edémov • gradient hydrostatických tlakov (Pc – Pi) • Mestnanie krvi pri pravostrannom zlyhávaní srdca • efektívny arteriálny objem krvi R-A-A (SAS, ADH) • gradient onkotických tlakov (c - i) - hladina bielkovín • efektívny arteriálny objem krvi R-A-A (SAS, ADH)
Starlingove sily Lymfa ICT IST bunka kapilára IVT Pi i Kf c Pc Jr = Kf [(Pc – Pi) – (c - i)]
A1. Rovnováha na kapiláre a jej poruchy Patogenéza vzniku edémov • gradient hydrostatických tlakov (Pc – Pi) • Mestnanie krvi pri pravostrannom zlyhávaní srdca • efektívny arteriálny objem krvi R-A-A (SAS, ADH) • gradient onkotických tlakov (c - i) - hladina bielkovín • lymfatická drenáž
Starlingove sily Lymfatická drenáž ICT IST bunka kapilára IVT Pi i Kf c Pc Jr = Kf [(Pc – Pi) – (c - i)]
A1. Rovnováha na kapiláre a jej poruchy Patogenéza vzniku edémov • gradient hydrostatických tlakov (Pc – Pi) • Mestnanie krvi pri pravostrannom zlyhávaní srdca • efektívny arteriálny objem krvi R-A-A (SAS, ADH) • gradient onkotických tlakov (c - i) - hladina bielkovín • lymfatická drenáž • priepustnosť cievnej steny
Starlingove sily Lymfa ICT IST bunka kapilára IVT Pi i Kf c Pc Jr = Kf [(Pc – Pi) – (c - i)]
A1. Rovnováha na kapiláre a jej poruchy Patogenéza vzniku edémov • gradient hydrostatických tlakov (Pc – Pi) • Mestnanie krvi pri pravostrannom zlyhávaní srdca • efektívny arteriálny objem krvi R-A-A (SAS, ADH) • gradient onkotických tlakov (c - i) - hladina bielkovín • lymfatická drenáž • priepustnosť cievnej steny
Patogenéza tvorby ascitu Poškodenie pečene plazmatického albumínu Portálna hypertenzia inaktivácia ADH a aldosterónu kapilárneho tlaku v splanchnickej oblasti onkotického tlaku plazmy objemu plazmy (retencia Na a vody) Tvorba ascitu Sekrécia ADH objemu plazmy Sekrécia aldosterónu Stimulácia volumoreceptorov
A2. Presuny vody medzi ECT a ICT - 1 • Voda prechádza bunkovou membránou podľa osmotických gradientov – z prostredia s nižšou osmolaritou do prostredia s vyššou osmolaritou • Ióny (a iné látky – napr. glukóza) – nemôžu prechádzať bunkovou membránou podľa svojich koncentračných gradientov • Bunkovou membránou podľa osmotických a koncentračných gradientov voľne prechádza močovina • Efektívna osmolarita – podiel celkovej osmolarity, ktorý je spôsobený nepenetrujúcimi resp. pomaly penetrujúcimi solútmi (glukóza, manitol) na rozdiel od močoviny
A2. Presuny vody medzi ECT a ICT - 2 • Hrubý odhad osmolarity séra podľa vzorcov: Osmolarita séra = 2 x (koncentrácia Na+ + koncentrácia K+) + 5 Osmolarita séra = 2 x koncentrácia Na+ + koncentrácia glukózy + koncentrácia močoviny
Príklad: • Pacient s chronickou renálnou insuficienciou: • Koncentrácia Na+ 125 mmol/l • Glykémia 5 mmol/l • Hladina močoviny 50 mmol/l Odhad osmolarity: 2 x 125 + 5 + 50 = 305 mmol/l
A2. Presuny vody medzi ECT a ICT - 3 • Zmena efektívnej osmolarity ECT presun vody podľa osmotického gradientu • koncentrácie močoviny (CRI) koncentrácie močoviny v ECT a ICT celkovej osmolarity – nie efektívnej osmolarity nie sú prítomné presuny tekutiny medzi ECT a ICT
A2. Presuny vody medzi ECT a ICT - 4 • Bunka v hypertonickom prostredí • Osmotický presun vody z bunky • Zmenšenie objemu bunky • Aktívne zvýšenie osmotického tlaku v bunke a následný presun vody • Zvýšenie bunkového objemu (celkové zníženie)
A2. Presuny vody medzi ECT a ICT - 5 • Bunka v hypotonickom prostredí • Osmotický presun vody do bunky • Zväčšenie objemu bunky • Aktívne zníženie osmotického tlaku v bunke a následný presun vody • Zníženie bunkového objemu
CTT 40 l . IVT (3 l) objem erytrocytov (2 l) . . . ECT (15 l) ICT (25 l) . . . . . . . . objem krvi (5 l)
A2. Presuny vody medzi ECT a ICT - 6 • Pri zmene objemu ECT, pri ktorom sa nemení osmolarita, k presunom tekutiny medzi bunkou a ECT nedochádza
A3. Regulácia objemu a osmolarity - 1 Objem a osmolaritu telových tekutín možno ovplyvniť cez: • GIT – príjem vody a solútov • Obličky – hlavný regulačný orgán riadenia objemu a osmolarity cez vylučovanie vody a iónov • Cirkulačný systém – ovplyvňuje • udržiavanie stálosti tlakov a perfúzie životne dôležitých orgánov • distribúciu vody a iónov vo vnútri jednotlivých kompartmentov ECT cez Starlingove sily • sprostredkovane cez perfúziu obličiek zasahuje do vylučovania vody a elektrolytov
A3. Regulácia objemu a osmolarity - 2 Riadiace signály pre • GIT – pocit smädu • Cirkulačný systém – nervové vplyvy (sympatikus/ parasympatikus) • Obličky – nervové vplyvy + 3 hormonálne regulačné systémy: • Antidiuretický hormón (ADH) • Atriálny natriuretický faktor (ANF) • Renín – angiotenzín – aldostrón (R-A-A)
A3. Regulácia objemu a osmolarity - 3 • Antidiuretický hormón (ADH) • Stimul pre vyplavenie • efektívnej osmolarity plazmy (zmenšenie objemu buniek v osmoreceptorch v hypotalame) • efektívneho cirkulačného objemu • Tlmenie sekrécie • Hypervolémia • Hypoosmolarita • Spätnou väzbou – hladinou ADH • Miesto pôsobenia – distálny tubulus a zberný kanálik • ich priepustnosť pre vodu • permeabilitu pre močovinu • Účinok • rýchly – do 10-20 min
V2 receptory v bazolaterálnej membráne hlavných buniek • spojenie s G- proteínmi • po stimulácii sa v bunkách zvyšuje koncentrácia cAMP, ktorý aktivuje proteínkinázu A • presunutie vnútrobunkových molekúl obsahujúcich vodné kanály do luminálnej bunkovej membrány • zberné kanáliky sú takmer úplne prestupné pre vodu
Funkcia zberných kanálikov pri koncentrovaní moča pritekajúceho z distálneho tubulu A - pri pôsobení ADH, B – pri absencii účinku ADH (čísla udávajú hodnotu osmolality interstícia a moča v mosmol/kg)
A3. Regulácia objemu a osmolarity - 4 • Renín – angiotenzín – aldosterón (R-A-A) • Aktivácia sekrécie renínu: • perfúzie obličiek detekované aferentáciou z vysokotlakových receptorov vas afferens, náplne hornej časti arteriálneho riečiska sprostredkované cez vysokotlakové baroreceptory, ktoré aktivujú sympatikus • dodávky NaCl na vstupe distálneho tubulu detekované cez macula densa • Angiotenzin I • Angiotenzin II • Aldosterón • Pôsobenie na hlavné bunky distálneho tubulu a zberných kanálikov
Hlavné bunky distálneho tubulu majú intracelulárne receptory pre aldosterón. Receptory po naviazaní hormónu fungujú ako transkripčné faktory a proteíny, ktoré v bunke indukujú, zvyšujú reabsorpciu Na+ z tubulov a sekréciu K + do moča. Interkalárne bunky sa zúčastňujú na regulácii ABR.
A3. Regulácia objemu a osmolarity - 5 • Atriálny natriuretický faktor (ANF) • Stimul sekrécie: • Zväčšená náplň predsiení natiahnutie myocytov v atriálnej stene • frekvencia predsiení • Pôsobí na: • Cievny systém – vazodilatácia vas afferens • Endokrinný systém – blokuje sekréciu ADH, renínu a aldosterónu • Obličky • hyperperfúzia glomerulov (dôsledok vazodilatácie vas afferens) GFR • spätné vstrebávanie Na+ vylučovanie Na+ • Význam: • Adaptačná odpoveď regulácie vylučovania vody pri zlyhávaní srdca
Zlyhanie srdca minútový objem srdca efektívny arteriálny objem krvi Aktivácia R – A - A retencia vody v obličkách venózny návrat plnenie v diastole ANF Uplatnenie spätnoväzobného vplyvu ANF
A3. Regulácia objemu a osmolarity - 6 • Oblička – regulačný orgán objemu, osmolarity a iónového zloženia • Schopnosť vylučovať • koncentrovaný vysoko osmolárny moč (antidiuréza) • veľké množstvo málo koncentrovaného moča (vodná diuréza) • koncentračná schopnosť obličiek (napr. pri osmotickej diuréze) organizmus je viac citlivý na obmedzenie príjmu vody • Poškodenie obličky – obmedzenie al. neschopnosť regulačnej reakcie • Pri obličkovom zlyhaní sú obličky samé základnou patogenetickou príčinou porúch vnút. prostredia
A4. Osmotická a objemová bilancia • Poruchy objemu a osmolarity v klinických podmienkach – úzke prepojenie • Bilancia medzi príjmom a výdajom vody určí, či je objem normálny (normovolémia) • Hypovolémia • Hypervolémia • Relatívny pomer medzi príjmom a stratami solútov a vody určí hodnoty osmolarity: • izoosmolarita • hypoosmolarita • hyperosmolarita
I. Hypovolemické stavy • Príčina: negatívna bilancia vody • prakticky vždy spojená so zmenenou bilanciou sodíka • objemu vody v ECT zvyčajne spojené so celkového množstva Na+
1. Izoosmolárna hypohydratácia (izoosmolárna hypovolémia) • Príčina:strata izoosmolárnej tekutiny • Strata krvi, plazmy • Po popáleninách • Pri punckii ascitu • Únik vody do tretieho priestoru • Únik izotonickej tekutiny pooperačným drénom, fistulou • Pri ťažkých hnačkách (hnačkovitá stolica je zvyčajne hypotonická, nie izotonická) • Pri predávkovaní diuretík
Izoosmolálna hypohydratácia (hypovolémia) H2O NaCl IVV ISV ICV ECV