Ledvično uravnavanje volumna tekočine ter ravnovesja natrija in kalija

Najpomembnejša funkcija ledvic je zagotavljanje konstantnosti vodnih prostorov v telesu (volumen krvi v krvnem obtoku, zunajcelične in znotrajcelične tekočine) ter vzdrževanje homeostaze natrija, kalija in drugih elektrolitov. To poglavje je posvečeno vlogi ledvic pri uravnavanju ravnovesja dveh pomembnih elektrolitov - natrija in kalija.

V človeškem telesu voda predstavlja od 45 do 75 % telesne teže. Porazdeljena je v dveh glavnih vodnih prostorih – znotrajceličnem in zunajceličnem, ki sta med seboj ločena s celično membrano. Znotrajcelična tekočina predstavlja približno 60 % celotne količine vode v telesu. Zunajcelična tekočina je porazdeljena v plazmi, intersticiju (intersticijska tekočina in limfa), kostnem in hrustančnem tkivu, predstavljena pa je tudi s transcelično tekočino (urin, prebavna voda, cerebrospinalna tekočina itd.). Transcelična tekočina po volumnu predstavlja približno polovico celotne količine zunajcelične tekočine.

Natrij je glavni kation zunajcelične tekočine, klor in bikarbonati so glavna aniona. Glavni kation znotrajcelične tekočine je kalij, glavni anioni pa so anorganski in organski fosfati ter beljakovine.

Ledvična regulacija ravnovesja natrija in volumna tekočine

Normalno se koncentracija natrija v plazmi in intersticijski tekočini giblje od 136 do 145 mmol/l. Povečanje koncentracije natrija v krvi nad 145 mmol/l se imenuje hipernatremija, medtem ko se koncentracija elektrolita v krvi blizu 160 mmol/l šteje za nujno stanje. Zmanjšanje koncentracije natrija v krvi pod 135 mmol/l se imenuje hiponatremija. Zmanjšanje koncentracije natrija pod 115 mmol/l je smrtno nevarno. Vsebnost natrija v znotrajcelični tekočini je le 10 % v primerjavi z zunajcelično tekočino, koncentracija kloridov in bikarbonatov v njej je nizka. Osmotska koncentracija plazme, intersticijske tekočine in znotrajcelične tekočine se ne razlikuje.

Dnevni vnos kuhinjske soli (natrijevega klorida) pri zdravi osebi v Ukrajini je približno 160–170 mmol/dan. Od te količine se 165 mmol izloči z urinom in približno 5 mmol z blatom.

Ravnovesje natrija uravnavajo ledvice. Transport natrija v nefronu vključuje glomerularno filtracijo in reabsorpcijo elektrolitov v tubulih. Natrij se v glomerulusu popolnoma filtrira. Približno 70 % filtriranega natrija se reabsorbira v proksimalnih tubulih. Nadaljnja reabsorpcija elektrolitov se pojavi v descendentnem tankem segmentu, ascendentnem tankem segmentu in distalnem ravnem tubulu Henlejeve zanke, ki igra pomembno vlogo pri ustvarjanju osmotskega gradienta v ledvičnem intersticiju. Kombinirana reabsorpcija natrija in kloridov se pojavi v distalnih tubulih in kortikalnem zbiralnem kanalu. Energijo za ta proces zagotavljata Na ⁺, K ⁺ -ATPaza.

Uravnavanje ravnovesja natrija je tesno povezano z uravnavanjem volumna tekočine. Tako se z močnim povečanjem vnosa kuhinjske soli v telo poveča njeno izločanje z urinom, vendar se stabilno stanje vzpostavi šele po 3-5 dneh. V začetnem obdobju obstaja pozitivno ravnovesje natrija - zadrževanje elektrolitov v telesu. Zanj je značilno povečanje volumna zunajcelične tekočine, njeno zadrževanje in povečanje telesne teže. Nato se kot odgovor na povečanje volumna zunajcelične tekočine poveča izločanje natrija in ravnovesje natrija se obnovi. Skladno s tem se ob močnem zmanjšanju vnosa kuhinjske soli pojavi nasproten učinek. Izločanje natrija se zmanjša v približno 3 dneh. V tem kratkem obdobju negativnega ravnovesja natrija se skupna količina vode v telesu in s tem telesna teža zmanjšata. Tako se v fizioloških pogojih natriureza razvije kot odgovor na povečanje volumna zunajcelične tekočine, z zmanjšanjem pa - zadrževanje natrija. V patoloških pogojih se moti razmerje med volumnom zunajcelične tekočine in izločanjem natrija skozi ledvice, kar se klinično kaže z razvojem edema ali stanjem dehidracije.

Mehanizmi, s katerimi ledvice uravnavajo konstantno vsebnost natrija in s tem vsebnost vode v telesu, so kompleksni in večplastni. Izločanje natrija z urinom je določeno z razliko med količino natrija, filtriranega v glomerulih, in količino njegove reabsorpcije.

Ker se koncentracija natrija v krvi običajno le malo spreminja, se regulacija ledvičnega izločanja natrija obravnava z vidika regulacije SCF in reabsorpcije elektrolitov.

Glomerularna filtracija je običajno opredeljena kot prvi dejavnik, ki nadzoruje izločanje natrija. Vendar pa, kot izhaja iz kliničnih opazovanj in eksperimentalnih podatkov, tudi pomembne spremembe filtracijske funkcije ledvic (do stanja kronične ledvične odpovedi) praviloma ne motijo ravnovesja natrija v telesu. Znižana GFR kot odločilni dejavnik pri motnjah vodno-elektrolitnega ravnovesja se redko odkrije: pri akutnem nefritičnem sindromu, v oligurični fazi akutne ledvične odpovedi, v fazi naraščajočega edema pri nefrotičnem sindromu; opazimo jo tudi pri akutnih motnjah krvnega obtoka (akutno srčno popuščanje, kardiogeni šok), po akutni izgubi krvi.

Tubularna reabsorpcija

To je glavni dejavnik, ki uravnava ravnovesje natrija. Proces nadzirajo hormoni, med katerimi je najpomembnejši aldosteron, pa tudi fizikalni dejavniki, ki delujejo na področju proksimalnih tubulov in prerazporeditve intrarenalnega pretoka krvi.

Aldosteron

Med dejavniki, ki uravnavajo ravnovesje natrija, je ta hormon najpomembnejši. Označen je kot drugi dejavnik, ki nadzoruje izločanje natrija. Glavna fiziološka učinka aldosterona sta uravnavanje volumna zunajcelične tekočine in homeostaze kalija. Volumen zunajcelične tekočine uravnava aldosteron posredno preko svojega vpliva na transport natrija. Hormon deluje predvsem v kortikalnih zbiralnih kanalih in nekaterih segmentih distalnega nefrona, kjer aldosteron s kompleksnimi znotrajceličnimi transformacijami poveča reabsorpcijo natrija in poveča izločanje kalija v lumen ledvičnih tubulov. Klinična opazovanja potrjujejo pomembno vlogo aldosterona pri uravnavanju homeostaze natrija. Tako pri bolnikih z insuficienco nadledvične žleze odkrijemo pomembno natriurezo; pri bolnikih z nizkim volumnom zunajcelične tekočine se pojavi aktivna stimulacija izločanja aldosterona in obratno, izločanje aldosterona se s hipervolemijo zmanjša.

"Tretji dejavnik"

Drugi dejavniki, ki uravnavajo ravnovesje natrija, so združeni pod splošnim imenom "tretji dejavnik". Mednje spadajo hormonski dejavniki (atrijski natriuretični hormon, kateholamini, kinini in prostaglandini), fizikalni dejavniki, ki delujejo skozi steno ledvičnih tubulov (hidrostatični tlak in onkotski tlak v ledvičnih kapilarah); in hemodinamski dejavniki (povečan ledvični medularni pretok krvi, prerazporeditev intrarenalnega pretoka krvi).

Atrijski natriuretični peptid spodbuja diurezo, povečuje izločanje natrija, klora in kalija z urinom. Mehanizem natriuretičnega delovanja hormona je kompleksen. Pomembno vlogo pri razvoju natriureze pripisujejo povečanju glomerularne filtracije in filtracijske frakcije, neposrednemu delovanju hormona na ledvične tubule z zmanjšanjem reabsorpcije natrija predvsem na območju kortikalnih zbiralnih cevi; določeno vlogo pri razvoju natriureze ima blokada proizvodnje aldosterona s strani hormona.

Vloga kateholaminov pri uravnavanju izločanja natrija je povezana z učinkom na Starlingove sile v perifernih kapilarah in spremembami ledvične hemodinamike.

Natriuretični učinek kininov in prostaglandinov je povezan z njihovimi vazodilatacijskimi lastnostmi, prerazporeditvijo intrarenalnega pretoka krvi in spremembami osmotskega gradienta v ledvični sredici. Prav tako ni izključen neposreden učinek kininov in prostaglandinov na transport natrija v distalnih delih nefrona in proksimalnih tubulih.

Med fizikalnimi dejavniki, ki vplivajo na izločanje natrija, imajo pomembno vlogo Starlingove sile, ki delujejo skozi kapilarno steno na območju proksimalnih tubulov. Zmanjšanje onkotičnega tlaka v peritubularnih kapilarah in/ali povečanje hidrostatičnega tlaka v njih spremlja zmanjšanje reabsorpcije natrija in povečanje natriureze, in obratno: z zvišanjem onkotičnega tlaka v kapilarah se poveča reabsorpcija natrija v proksimalnem nefronu. Nizek onkotski tlak v eferentni glomerularni arterioli se odkrije pri hipoproteinemiji, vključno z NS, pa tudi v stanjih z veliko količino zunajcelične tekočine, kar pojasnjuje zmanjšanje proksimalne reabsorpcije natrija. Povečanje onkotičnega tlaka zaradi perfuzije peritubularnih kapilar z raztopino z visoko vsebnostjo albumina vodi do normalizacije reabsorpcije natrija.

Prerazporeditev ledvičnega krvnega pretoka

Vloga tega dejavnika v mehanizmih regulacije izločanja natrija ostaja nejasna in zahteva pojasnitev. Najverjetneje ima zanemarljiv vpliv na regulacijo vodno-solnega ravnovesja.

Ledvice tako vzdržujejo homeostazo vode in natrija s pomočjo kompleksnih mehanizmov. Vodilna vloga pri njih je pri hormonskem sistemu ledvic in nadledvičnih žlez. Ti mehanizmi zagotavljajo visoko učinkovitost vzdrževanja konstantnosti natrija v telesu. Motnje v vodno-elektrolitnem ravnovesju v telesu se razvijejo, ko pride do okvare njegovih regulacijskih sistemov, in so lahko povezane z zunajledvičnimi vzroki in okvaro ledvic.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ], [ 6 ], [ 7 ], [ 8 ], [ 9 ], [ 10 ]