OMOIOΣΤΑΣΗ (Homeostasis)

Transcript

1 OMOIOΣΤΑΣΗ (Homeostasis) Tα κύτταρα του σώµατος ζουν και λειτουργούν µόνο όταν περιβάλλονται από το εξωκυττάριο υγρό του οποίου η χηµική και η φυσική κατάσταση είναι συµβατή µε το ενδοκυττάριο υγρό. Επίσης δεν είναι επιτρεπτές µεγάλες διακυµάνσεις (όρια) στη σύσταση του εξωκυττάριου υγρού. Αφενός γίνεται µια συνεχής ανανέωση θρεπτικών υλικών και Ο 2, αφετέρου µια συνεχής και σταθερή αποµάκρυνση του µεταβολισµού. Η διατήρηση λοιπόν ενός σταθερού εσωτερικού περιβάλλοντος λέγεται οµοιόσταση. Οποιοσδήποτε παράγων προκαλεί αποµάκρυνση του εσωτερικού περιβάλλοντος (εξωκυττάριου υγρού) από την κατάσταση ισορροπίας, αµέσως προκαλεί άµεσες αποκρίσεις του οργανισµού που κάνουν να τον επαναφέρουν στην κατάσταση της ισορροπίας. Π.χ. όταν η θερµοκρασία του σώµατος αρχίζει να πέφτει µια κρύα µέρα, τότε α- µέσως το σώµα αρχίζει να τρέµει, ώστε το τρεµούλιασµα να δηµιουργήσει θερµότητα και έτσι να επαναφέρει τη θερµοκρασία του σώµατος στα κανονικά επίπεδα. Άλλο παράδειγµα έχουµε όταν αυξάνονται τα ποσά του CO 2 στο πλάσµα και έχουµε λαχάνιασµα, το οποίο αποµακρύνει το επιπλέον CO 2 µε την αναπνοή. Με άλλα λόγια θα ορίζουµε την οµοιόσταση σαν µια δυναµικά σταθερή κατάσταση των συστατικών των εσωτερικών υγρών του σώµατος, που περιβάλλουν τα κύτταρα και ανταλλάσουν συστατικά µαζί τους. Οι παράγοντες που οµοιοστατικά διατηρούνται είναι: η συγκέντρωση θρεπτικών µορίων η συγκέντρωση Ο 2 και CO 2 η συγκέντρωση των µεταβολικών καταλοίπων (waste products) η συγκέντρωση H 2 Ο, αλάτων και άλλων ηλεκτρολυτών η θερµοκρασία ο όγκος και η πίεση. Τροφή + Ο 2 CO 2 + H 2 O + ενέργεια Η αρχή του Le Chatelier στη Χηµεία εφαρµόζεται σαν αρνητική ανάδραση (negative feedback) στον οργανισµό: δηλαδή, αρνητική ανάδραση έχουµε όταν έχοντας 1

2 µια κατάσταση που αλλάζει ένα συστατικό, τότε το σύστηµα κάνει κάτι ώστε να έχουµε αντιστροφή της αλλαγής αυτής. Αυτό δηλαδή που γίνεται µε τον µηχανισµό της οµοιόστασης. Το πιο χαρακτηριστικό παράδειγµα αρνητικής ανάδρασης είναι η δράση ενός θερµοστάτη µέσα σε ένα δωµάτιο που ανοίγει και κλείνει επιδιώκοντας να διατηρεί τη θερµοκρασία µέσα σε στενά επιθυµητά όρια. Η οµοιόσταση επιτυγχάνεται µε τη συµβολή των 11 οργανικών συστηµάτων: 1. κυκλοφοριακό 7. επιδερµικό 2. πεπτικό 8. ανοσοποιητικό 3. αναπνευστικό 9. νευρικό 4. ουροποιητικό 10. ενδοκρινικό 5. σκελετικό 11. αναπαραγωγικό 6. µυϊκό Αρτηριακή πίεση Τρεις είναι οι ρυθµιστικές βαλβίδες της αρτηριακής πίεσης. 1. Η απόδοση της καρδιάς 2. Η περιφερειακή αντίσταση των αγγείων 3. Ο όγκος του αίµατος Η ρύθµιση της πίεσης γίνεται µέσω ΥΠΟ ΟΧΕΩΝ ΠΙΕΣΗΣ (baroreceptors), οι οποίοι προκαλούν: βραχυπρόθεσµες αντιδράσεις (sec) της καρδιάς και της περιφερειακής αντίδρασης µέσω αυτόνοµου νευρικού συστήµατος µακροπρόθεσµες αντιδράσεις (λεπτά έως µέρες) που ρυθµίζουν τον όγκο του αίµατος (δηλαδή τον όγκο του πλάσµατος) µέσω ουροποιητικού ή δίψας. Ο µακροπρόθεσµος έλεγχος του εξωκυττάριου υγρού (ECF) γίνεται: µέσω ανακλαστικών µηχανισµών υποδοχέων πίεσης µέσω µετακινήσεων υγρού από το πλάσµα στο µεσοκυττάριο υγρό (ICF), οι οποίες οδηγούνται από υδροστατικές και ωσµωτικές δυνάµεις. Όµως, και τα δύο παραπάνω µέτρα παρέχουν µόνο παροδική ανακούφιση για την τήρηση της φυσιολογικής πίεσης. Τη µόνιµη και µακρόχρονη δουλειά την κάνουν τα νεφρά και ο µηχανισµός της δίψας. 2

3 Ο ΡΟΛΟΣ ΤΟΥ ΑΛΑΤΙΟΥ 1. H ωσµωτική δράση του εξωκυττάριου υγρού (ECF) οφείλεται κατά 90% στο Na+ και τα ανιόντα του. 2. Eπειδή ωσµωτική δύναµη = δύναµη κατακράτησης Η 2 Ο η ολική ποσότητα NaCl στο ECF καθορίζει το ολικό ποσό του H 2 O του ECF και άρα τον όγκο του ECF. Άρα, ρυθµίζοντας το αλάτι, µπορούµε να ρυθµίζουµε τον όγκο του εξωκυττάριου υγρού (δηλαδή του πλάσµατος κυρίως). Ενώ ηµερησίως χάνουµε µε τον ιδρώτα και τα κόπρανά µας 0,5g, εµείς καταναλώνουµε 10 µε 15 g την ηµέρα. Καταναλώνουµε ηδονικά το αλάτι επειδή µας αρέσει και όχι επειδή το έχουµε φυσιολογική ανάγκη. Άρα, για να επιτευχθεί η οµοιόσταση (ισορροπία) του NaCl, αυτό πρέπει να αποµακρυνθεί µε τρεις τρόπους: (α) τον ιδρώτα, (β) τα κόπρανα και (γ) τα ούρα. Η µεγαλύτερη δουλειά πέφτει στα νεφρά, που βγάζουν 10 g/ηµερησίως. Έτσι τα νεφρά, κοντρολάροντας το ποσό του αλατιού, ελέγχουν τον όγκο του ECF. 3

4 TO OYΡΟΠΟΙΗΤΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ ΤΑ ΝΕΦΡΑ Η συνεισφορά του ουροποιητικού συστήµατος στη διατήρηση της ζωτικής για τα κύτταρα οµοιόστασης εντοπίζεται στα εξής: 1) έλεγχος του όγκου των εσωτερικών υγρών 2) έλεγχος της σύστασης των ηλεκτρολυτών των εσωτερικών υγρών (Na +, Cl -, K +, HCO - 3, Ca 2+, Mg 2+, SO 2-4, PO 3-4, H + ) 3) έλεγχος του pη τους 4) αποµάκρυνση των άχρηστων τελικών προϊόντων του µεταβολισµού (εκτός του CO 2 που αποµακρύνεται από τους πνεύµονες) και ειδικότερα την ουρία, το ουρικό και την Κρεατινίνη. Ουρικό ουρία Κρεατινίνη 4

5 Ο µεταβολισµός του ουρικού οξέος Για να γίνουν τα ανωτέρω τα νεφρά αποβάλλουν ηµερησίως και χωρίς οίκτο 500 ml H 2 O από τον οργανισµό. Αυτό γίνεται διότι οι ηλεκτρολύτες, τα άχρηστα τελικά προϊόντα του µεταβολισµού, και ξένες ουσίες, όπως π.χ. φάρµακα, προσθετικά τροφών, παρασιτοκτόνα εκκρίνονται από τον οργανισµό υπό τη µορφή υδατικών διαλυµάτων. Το νεφρά όµως πέραν της συνεισφοράς τους στην οµοιόσταση, παίζουν και τον ρόλο αδένα εκκρίνοντας δύο ορµόνες, την ερυθροποιητίνη και την ρενίνη. ΣΥΝΟΠΤΙΚΗ ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΤΟΥ ΟΥΡΟΠΟΙΗΤΙΚΟΥ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ Το ουροποιητικό σύστηµα, από λειτουργική σκοπιά, αποτελείται από: 1) Τα δύο νεφρά, που είναι τα όργανα που παράγουν τα ούρα. 2) Από δοµές-όργανα που µεταφέρουν ή αποθηκεύουν τα ούρα, και αυτά είναι οι ουρητήρες, η ουροδόχος κύστη και η ουρήθρα. 5

6 Σχ. Το ουροποιητικό σύστηµα Τα νεφρά είναι ένα ζευγάρι οργάνων, στο σχήµα του φασολιού, που βρίσκονται στο πίσω µέρος της κοιλιάς, εκατέρωθεν της σπονδυλικής στήλης στο ύψος της µέσης. Κάθε νεφρός συνδέεται µε µια νεφρική αρτηρία και µια νεφρική φλέβα. 6

7 ΟΙ ΟΡΜΟΝΙΚΕΣ ΣΥΝ ΕΣΕΙΣ ΤΩΝ ΝΕΦΡΩΝ Η αλδοστερόνη 7

8 Αγγειοτενσίνη I και II Οι νεφροί είναι επίσης ενδοκρινικά όργανα παράγοντα ένα αριθµό ορµονών και ταυτόχρονα όργανα δεχόµενα ρύθµιση από άλλες ορµόνες. Η αργινίνη αγγειοπιεσίνη ή βασοπρεσίνη ( AVP ) επηρεάζει το ισοζύγιο του Η 2 Ο και η αλδοστερόνη επηρεάζει την επαναρρόφηση του Να + στον νεφρώνα. Η παραθορµόνη (PTH) προάγει την σωληναριακή επαναρρόφηση του Ca +2, την απέκκριση του φωσφόρου και την σύνθεση της 1,25 διϋδρόξυχοληκαλσιφερόλης η οποία ρυθµίζει την απορρόφηση του Ca +2 από το έντερο. Το σύστηµα ρενίνης αγγειοτενσίνης και η ρύθµιση του Νa + H ρενίνη είναι ένα µικρό πρωτεολυτικό ένζυµο που απελευθερώνεται από τα παρασπειραµατικά κύτταρα του νεφρώνα σε περίπτωση µεγάλης πτώσης της αρτηριακής πίεσης. Τα κύτταρα αυτά είναι ευαίσθητα στη συγκέντρωση των Νa +. Η ρενίνη υδρολύει µια σφαιρίνη, που παράγεται στο ήπαρ, το λεγόµενο αγγειοτενσινογόνο, και παίρνουµε το δεκαπεπτίδιο αγγειοτενσίνη Ι. Το τελευταίο γρήγορα µετατρέπεται στο οκταπεπτίδιο αγγειοτενσίνη ΙΙ µε τη δράση του µετατρεπτικού ενζύµου ACE (angiotensin-converting enzyme). Η αγγειοτενσίνη ΙΙ είναι ένα ισχυρό αγγειοσυσταλτικό που επάγει την παραγωγή της στεροειδούς ορµόνης, της αλδοστερόνης, στα επινεφρίδια. Η αλδοστερόνη είναι ο κύριος ρυθµιστής της επαναρρόφησης του Na + στο άπω εσπειραµ 8

9 Η ρενίνη µένο σωληνάριο (ΑΕΣ), επάγοντας την δηµιουργία πρόσθετων καναλιών Νa + καθώς και αντλιών Na + /K +. Πολλά αντιϋπερτασικά φάρµακα είναι αναστολείς του µετατρεπτικού ενζύµου ACE. H προκαλούµενη (από την αλδοστερόνη) επαναρρόφηση του Na + δηµιουργεί µια ηλεκτροχηµική διαβάθµιση (gradient) που προκαλεί την έκκριση Κ +, Η + και ΝΗ 3 από το ΑΕΣ. Το σύστηµα ρενίνης-αγγειοτενσίνης-αλδοστερίνης καθορίζει πόσο Νa + θα επαναροφηθεί στο αίµα, κι αυτό συµβαίνει µόνο στο συλλεκτικό σωληνάριο χωρίς να επηρεάζει καθόλου την επαναρρόφηση Na + που γίνεται στο ΕΕΣ και στην καµπύλη του Henle. H ερυθροποιητίνη Mία ακόµη ορµόνη που παράγεται στα νεφρά, όπως και η ρενίνη, είναι µια γλυκοπρωτεΐνη (Μ.Β ) που ρυθµίζει την παραγωγή των ερυθρών κυττάρων (RBC) στο µυελό των οστών. ύο κύρια αίτια πρόκλησης παραγωγής της ερυθροποιη- 9

10 τίνης είναι η αναιµία και η υποξία (έλλειψη Ο 2 ). Φαρµακευτική ερυθροποιητίνη χορηγείται στη θεραπεία της αναιµίας που προκαλεί η χρόνια νεφρική ανεπάρκεια Οι ενδοκρινικές λειτουργίες του νεφρού παραµένουν ενεργές µέχρι τα τελικά στάδια της νεφρικής ανεπάρκειας ( Εnd Stage Renal Failure ESRF ) 10

11 11

12 Σχ. Η παραγωγή της αλδοστερόνης µέσα στα επινεφρίδια 12

13 Σχ. Η δράση της 1,25 διυδροχοληκαλκιφερόλης στο έντερο Ο νεφρώνας: η λειτουργική µονάδα του νεφρού Το κάθε νεφρό αποτελείται από ένα εκατοµµύριο µικροσκοπικές λειτουργικές µονάδες που λέγονται νεφρώνες, συνδεδεµένες µεταξύ τους µε συνδετικό ιστό. Η χωροδιάταξη των µικροσκοπικών νεφρώνων στο νεφρό του δηµιουργεί δύο διακριτές περιοχές: α) τον νεφρικό φλοιό ως εξωτερική στοιβάδα β) τον νεφρικό µυελό στο εσωτερικό του νεφρού Ο κάθε νεφρώνας αποτελείται από ένα σωληναριακό στοιχείο το οποίο περιτυλίγει ένα αρτηριακό ( αγγειακό) στοιχείο που βρίσκονται και τα δύο σε συνεχή αλληλεπίδραση. 13

14 Φτάνοντας στον νεφρό, η αρτηρία διακλαδίζεται σε ένα εκατοµµύριο µικρά προσαγωγά αρτηρίδια που το καθένα τροφοδοτεί µε αίµα τον κάθε νεφρώνα. Το κάθε προσαγωγό αρτηρίδιο, εισερχόµενο στην Βωµάνεια κάψουλα, διακλαδίζεται περαιτέρω σε µια φούντα µικρών τριχοειδών αγγείων που λέγεται σπείραµα. Τα τριχοειδή επανενώνονται σε ένα απαγωγό αρτηρίδιο που εγκαταλείπει τη Βωµάνεια κάψουλα µεταφέροντας όσο αίµα δεν φιλτραρίστηκε. Αµέσως µετά το απαγωγό αρτηρίδιο υποδιαιρείται στα λεγόµενα περισωληναριακά τριχοειδή και καλύπτει σαν περικοκλάδα όλο το µήκος του σωληναριακού στοιχείου του νεφρώνα. Τέλος, τα περισωληναριακά τριχοειδή γίνονται φλεβίδια που καταλήγουν στην νεφρική φλέγα που εγκαταλείπει το νεφρό. 14

15 Ο νεφρώνας Το σωληναριακό (νεφρικό) στοιχείο Είναι κοίλο, φτιαγµένο από µια στρώση επιθηλιακών κυττάρων, γεµάτο από υ- γρό που στο τέλος θα γίνει ούρο. 15

16 Παρόλο που δοµικά, κατά µήκος, είναι το ίδιο από το έλυτρο του Bowman στην αρχή, µέχρι τέλους στην πύελο, εν τούτοις περισφίγγει το σπείραµα και συλλέγει το πρώτο φιλτραρισµένο υγρό που άφησαν τα τριχοειδή του σπειράµατος, και που µοιάζει µε τον ορό χωρίς τις πρωτεΐνες. Στη συνέχεια το υγρό περνά στο εγγύς εσπειραµένο σωληνάριο το οποίο βρίσκεται ολόκληρο µέσα στον φλοιό και είναι ελικωµένο σ όλο το µήκος του. Κατόπιν το υγρό κατευθύνεται στην αγκύλη του Henle που έχοντας σχήµα U βυθίζεται µέσα στην µυελλώδη µοίρα (mοdulle) του νεφρώνα. Η αγκύλη του Henle έχει το ένα πρώτο κατερχόµενο σκέλος της που βουτάει από τον φλοιό µέσα στον µυελό, και κατόπιν το διήθηµα περνά στο εισερχόµενο σκέλος που επιστρέφει στον φλοιό. Στη συνέχεια το διήθηµα οδηγείται δια µέσου πολλών ελικώσεων στο λεγόµενο ουλώδες αθροιστικό σωληνάριο (distal tubule), το οποίο τελικώς αποχετεύεται στο συλλεκτικό σωληνάριο (collecting tubule). Το τελευταίο συλλέγει τα ούρα από 8 διαφορετικούς νεφρώνες ταυτόχρονα. Τέλος, το συλλεκτικό σωληνάριο αδειάζει το περιεχόµενό του στην πύελο. ΑΡΧΕΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ ΤΟΥ ΝΕΦΡΟΥ Οι τρεις βασικές διεργασίες της δηµιουργίας των ούρων είναι: α) η σπειραµατική διήθηση (glomerular filtration) β) η σωληναριακή επαναρρόφηση (tubular reabsorption) γ) η σωληναριακή έκκριση (tubular secretion). Σχ. Η τοπογραφία των τριών βασικών διεργασιών του νεφρού 16

17 α) H σπειραµατική διήθηση. Σ αυτό το πρώτο στάδιο της δηµιουργίας των ούρων, και που συµβαίνει στο σπείραµα, δηµιουργούνται καθηµερινά 180 lt διηθήµατος που εισέρχονται στο έλυτρο του Bowman ( Βωµάνεια κάψουλα). Και αυτό επειδή µόνο το 20% του εισερχόµενου πλάσµατος διηθείται. Μόνο τα κύτταρα του αίµατος και οι πρωτεΐνες δεν διηθούνται λόγω όγκου, ενώ Η 2 Ο, θρεπτικά, ηλεκτρολύτες και άχρηστα συστατικά φιλτράρονται. β) Σωληναριακή επαναρρόφηση. Καθώς το διήθηµα ρέει από τη Bωµάνεια κάψουλα στο εγγύς εσπειραµµένο σωληνάριο, ουσίες που είναι χρήσιµες για το σώµα επιστρέφουν στο πλάσµα των περισωληναριακών τριχοειδών. Αυτή η επιλεκτική µεταφορά των ουσιών από το σωληνάριο στο αίµα λέγεται σωληναριακή επαναρρόφηση. Από τα 180 lt που φιλτράρονται ηµερησίως το 178,5 επαναρροφώνται, ενώ µόνο το 1,5 lt δια µέσου της πυέλου εξέρχεται σαν ούρο. Σε γενικές γραµµές επαναρροφώνται ουσίες που πρέπει να συντηρήσουν το σώµα, ενώ ανεπιθύµητες ουσίες καταλήγουν στα ούρα. Ένα ποσοτικό µέτρο της σωληναριακής απορρόφησης: το νερό επαναρροφάται κατά 95,5%, τα σάκχαρα 100%, η ουρία 50%, φαινόλη 0%. γ) Η σωληναριακή έκκριση, η τρίτη νεφρική διεργασία, αναφέρεται στην επιλεκτική µεταφορά ουσιών από το περισωληναριακό τριχοειδές αίµα µέσα στα νεφρικά σωληνάρια, δηλαδή µια διεργασία αντίθετης κατεύθυνσης από την αµέσως προηγούµενη. Η διεργασία αυτή παρέχει έναν µηχανισµό για γρήγορη αφαίρεση επιλεγµένων ουσιών από το αφιλτράριστο 80% του πλάσµατος που ρέει στα περισωληναριακά τριχοειδή και οι οποίες περνούν µέσα στους νεφρικούς σωλήνες. ηµιουργία των ούρων Το διήθηµα που λέγεται και υπερδιήθηµα, ιδίας σύστασης µε το πλάσµα, δεν περιέχει µόρια µεγαλύτερου Μ.Β. του ιαρκώς και εντός 24 ωρών φιλτράρονται στο σπείραµα λίτρα υπερδιηθήµατος το οποίο µε την επακολουθούσα επαναρρόφηση καταλήγει σε 0,4 2 λίτρα ούρων ηµερησίως. Μια διαρκής µεταφορά διαλελυµένων ουσιών και Η 2 Ο γίνεται δια µέσου των επιθηλιακών κυττάρων των νεφρικών σωλήνων, µε ενεργό ή παθητικό τρό- 17

18 πο. Στις διαµετακινήσεις αυτές κύριο ρόλο παίζουν η αντλία Na + /K + και τα πρωτεϊνικά κανάλια. Τα τελευταία είναι πιο γρήγορα στη µεταφορά σε σχέση µε τις αντλίες Να + /Κ + αλλά η αριθµητική τους σχέση είναι 100:10 7. Οι διαφορετικές περιοχές των νεφρών εκτελούν συγκεκριµένη λειτουργία. Έ- τσι, στο εγγύς εσπειραµµένο σωληνάριο (ΕΕΣ) γίνεται επαναρρόφηση του 60-80% του υπερδιηθήµατος που συµπαρασύρει Na +, Cl -, HCO - 3, Ca ++, PO 3-4 και άλλα ιόντα. Επίσης, το 100% σχεδόν της γλυκόζης επαναρροφάται στο ΕΕΣ. Στο κατερχόµενο σκέλος της αγκύλης του Henle γίνεται επαναρρόφηση του Η 2 Ο, ενώ στο αδιαπέραστο στο Η 2 Ο ανερχόµενο σκέλος, έχουµε επαναρρόφηση Νa + και Cl -. Η αντιδιουρητική ορµόνη ADH, που λέγεται και βασοπρεσίνη και εκκρίνεται στη υπόφυση του εγκεφάλου, ρυθµίζει την επαναρρόφηση του Η 2 Ο στο συλλεκτικό πόρο. Τα κύτταρα των συλλεκτικών πόρων είναι αδιαπέραστα από το Η 2 Ο. Η ADH τα καθιστά διαπερατά και επιτρέπει στο Η 2 Ο να επαναρροφηθεί παθητικά λόγω της ω- σµωτικής πίεσης. 18

19 Η επαναρρόφηση γλυκόζης και αµινοξέων Η επαναρρόφησή τους εξαρτάται από τη διακίνηση του Na + (που είναι ενεργή). Οι ουσίες γλυκόζη και αµινοξέα επαναρροφώνται πλήρως, και αυτό λαµβάνει χώρα στο εγγύς εσπειραµένο σωληνάριο και έτσι αυτά δεν βρίσκονται ποτέ στα ούρα. Επαναρροφώνται µε συµµεταφορά, δηλαδή το εισιτήριο το πληρώνει µόνο το Νa + (αντλία Na + /K + ) σε ΑΤΡ, και παίρνει µαζί του και το οργανικό µόριο, από το χεράκι από το σωληνάριο στο αίµα. [γλυκόζη] στο αίµα = 1 mg/ml (1) [γλυκόζη] στο πλάσµα = 1 mg/ml (2) [γλυκόζη] στο διήθηµα = 1 mg/ml (3) Από τις σχέσεις (2) και (3) συµπεραίνεται ότι η γλυκόζη περνάει ολόκληρο το υπερδιήθηµα. φορτίο διήθησης = [ουσίας στο πλάσµα] x GFR φορτίο διήθησης γλυκόζης = 100 mg/100 ml x 125 m/min = 125 mg/min. ηλαδή κάθε λεπτό διηθούνται 125 mg γλυκόζης (δηλαδή ανά λεπτό 125 mg περνάνε από το σπείραµα έλυτρο του Bowman). Τα χλωριούχα (Cl - ) επαναρροφώνται µε παθητική µεταφορά που και αυτή ελέγχεται από την επαναρρόφηση Na + : (όπως γλυκόζη αµινοξέα). Τα Cl -, ηλεκτρικά, έλκoνται από το Νa +. H επαναρρόφηση του Η 2 Ο Γίνεται παθητικά µε ώσµωση. Το 80% επιστρέφει στο αίµα από το εγγύς εσπειραµένο σωληνάκι και την κα- µπύλη του Henle και αυτή η επαναρρόφηση δεν υπόκειται σε καµία ορµονική ρύθµιση και ούτε εξαρτάται από την ποσότητα του H 2 O του σώµατος. Από το υπόλοιπο 20% διάφορα ποσά επαναρροφώνται στο άπω (µακρύ-distal) εσπειραµένο σωληνάριο (AEΣ) στο αθροιστικό σωληνάριο (collecting tube) και το ο- ποίο υπόκειται σε ορνοµικό έλεγχο (βασαπρεσίνη), ανάλογα µε την ενυδάτωση του σώµατος. Το Η 2 Ο περνά µέσα από κανάλια Η 2 Ο ή ακουαπορίνες που όταν αυτά βρίσκονται στο εγγύς εσπειραµµένο σωληνάριο είναι πάντα ανοικτά, ενώ όταν αυτά τα κανάλια βρίσκονται στο άπω εσπειραµµένο σωληνάριο αυτά υπόκεινται στον έλεγχο 19

20 της βασοπρεσίνης (ADH). Η αυξηµένη συγκέντρωση Na + που παρατηρείται στον πλευρικό χώρο ανάµεσα στα σωληναριακά κύτταρα και που οφείλεται στη δράση της αντλίας Na+/K+, δηµιουργεί τις κατάλληλες συνθήκες για τη διέλευση του Η2Ο έξω από τα σωληνάρια. Σχ. Η επαναρρόφηση του Η 2 Ο στο εγγύς εσπειραµµένο σωληνάριο Ένας άλλος ωσµωτικός παράγοντας που συµβάλλει στην επαναρρόφηση του Η 2 Ο µέσα στα περισωληναριακά τριχοειδή είναι η αυξηµένη ωσµωτική πίεση µέσα σ αυτά που οφείλεται στην αυξηµένη συγκέντρωση πρωτεϊνών. Η τελευταία οφείλεται στη µεγάλη απώλεια (διήθηση) νερού στο σπείραµα. Η επαναρρόφηση της ουρίας O H N C NH 2 2 H oυρία είναι ένα τελικό, άχρηστο στο προϊόν της αποικοδόµησης των πρωτεϊνών. Η επαναρρόφηση της ουρίας γίνεται δευτερογενώς και µε παθητική µεταφορά, 20

21 οδηγούµενη από την οσµωτική πίεση που δηµιουργεί το Νa +. Αυτή λαµβάνει χώρα στο τέλος του εγγύς εσπειραµµένου σωληναρίου. Ο µηχανισµός αυτός της διεργασίας έχει ως εξής: Στο πρώτο διήθηµα του σπειράµατος, µε ταχύτητα 125 ml/min, η συγκέντρωση της ουρίας είναι σχεδόν ίδια µε αυτήν του πλάσµατος πριν µπει στο σπείραµα. Η άµεση όµως επαναρρόφηση-απο- µάκρυνση του H 2 O που γίνεται στο εγγύς εσπειραµµένο σωληνάριο µειώνει τη ροή στο τέλος του, στα 44 ml/min, και έτσι αυξάνει τη συγκέντρωση της ουσίας µέσα του. Η διαφορά της συγκέντρωσης της ουρίας µέσα και έξω από το σωληνάριο, οδηγεί ωσµωτικά την ουρία να µεταφερθεί από το νεφρικό σωληνάριο προς τα περισωληναριακά τριχοειδή του αίµατος. Μ αυτόν τον τρόπο µόνο το 50% της ουρίας εξέρχεται από το σωληνάριο. Όπως η ουρία έτσι και άλλα ανεπιθύµητα τελικά µόρια, π.χ. κρεατινίνη, φαινόλη αυξάνουν τη συγκέντρωσή τους στην περιοχή του τέλους του εγγύς εσπειραµ- µένου σωληναρίου. Επειδή όµως είναι µεγαλύτερα µόρια από την ουρία δεν µπορούν να διέλθουν παθητικά δια µέσου των κυττάρων του νεφρικού σωληναρίου και έτσι οδηγούνται στα ούρα. Η σωληναριακή έκκριση (tubular secretion) Έχοντας συζητήσει τη σπειραµατική διήθηση και τη σωληναριακή επαναρρόφηση, η σωληναριακή έκκριση είναι η τρίτη βασική διεργασία της δηµιουργίας των ούρων. Εδώ βρίσκουµε την επιλεκτική µεταφορά των ιόντων Η +, Κ + καθώς και οργανικών ιόντων από τα περισωληναριακά τριχοειδή προς τα νεφρικά σωληνάρια. Η µεταφορά αυτή αυτή γίνεται κατά περίπτωση και µε τους δύο τρόπους µεταφοράς, δηλαδή παθητικά και ενεργητικά, παρουσιάζοντας διαφοροποιήσεις, ως προς τον τρόπο και την ουσία µεταφοράς, κατά µήκος του νεφρικού σωληναρίου. α) Η έκκριση των ιόντων υδρογόνου (Η + ) Η νεφρική έκκριση πρωτονίων (Η + ) είναι εξαιρετικά σηµαντική γιατί ρυθµίζει την οξεο-βασική ισορροπία του σώµατος. Αυτό γίνεται στο εγγύς (proximal), άπω (distal) και στο συλλεκτικό (collecting) σωληνάριο. Η έκταση της έκκρισης πρωτονίων εξαρτάται από την οξύτητα των υγρών του σώµατος. 21

22 β) Η έκκριση του Κ + Το ιόν του καλίου (Κ + ) είναι ένα παράδειγµα µιας ουσίας που µπορεί να µεταφέρεται επιλεκτικά και προς τις δύο κατευθύνσεις (µέσα και έξω) του νεφρικού σωληναρίου. Έτσι λοιπόν επαναρροφείται ενεργητικά στην περιοχή του εγγύς εσπειραµµένου σωληναρίου (προς τα έξω), ενώ ενεργητικά εκκρίνεται µέσα του στην περιοχή του άπω και του συλλεκτικού σωληναρίου. Και ενώ η πρώιµη επαναρρόφηση του Κ +, δεν υπόκειται σε ορµονική ρύθµιση αυτό δε συµβαίνει µε την έκκρισή του που υπόκειται στη ρύθµιση της αλδοστερόνης των επινεφριδίων. Η έκκριση του Κ +, στο άπω και στο συλλεκτικό νεφρικό σωληνάριο, είναι συζευγµένη µε την ταυτόχρονη, αντιθέτου φοράς, επαναρρόφηση του Νa + µε τη βοήθεια της πρωτεϊνικής αντλίας Νa + /K + που δουλεύει ξοδεύοντας ΑΤΡ. Αυτή η αντλία όχι µόνο βγάζει Νa + έξω στο εξωκυττάριο (ΕCF) υγρό, αλλά ταυτόχρονα µεταφέρει Κ + µέσα στα σωληναριακά κύτταρα. Στη συνέχεια, η αυξηµένη συγκέντρωση Κ + εντός των κυττάρων ευνοεί την διάχυσή τους µέσα στο νεφρικό σωληνάριο, µε τρόπο παθητικό δια µέσου των καναλιών Κ +. Οδηγώντας τα Κ + µέσα στα νεφρικά κύτταρα, η αντλία Na + /K + συµβάλλει στη µείωση της συγκέντρωσής τους στο εξωκυττάριο υγρό, γεγονός που προκαλεί την παθητική τους διάχυση έξω από τα περισωληναριακά τριχοειδή. Συνεχίζοντας τη λειτουργία της λοιπόν η πρωτεϊνική αντλία Na + /K + αντλεί Κ +, από τα τριχοειδή και τα προωθεί µέσα στον αυλό των νεφρικών σωληναρίων. ιάφοροι παράγοντες επηρεάζουν την ταχύτητα έκκρισης του Κ +, αλλά ο πιο σηµαντικός είναι η στεροειδής ορµόνη αλδοστερόνη που παράγεται στα επινεφρίδια και όπως είπαµε επάγει τη δηµιουργία πρωτεϊνικών καναλιών Κ +. Σχήµα Αλδοστερόνη 22

23 Mια αύξηση της συγκέντρωσης του Κ + στο πλάσµα, άµεσα ενεργοποιεί τα επινεφρίδια να παράξουν αλδοστερόνη, η οποία στη συνέχεια επιταχύνει την έκκριση του Κ + στον νεφρικό αυλό και την τελική του απέκκριση µε τα ούρα. Αντίθετα, µια πτώση της συγκέντρωσης Κ + στο πλάσµα προκαλεί µείωση της έκκρισης αλδοστερόνης µε άµεση συνέπεια τη µείωση της έκκρισης απώλειας Κ + στα ούρα. Θα πρέπει εδώ να αναφέρουµε ότι η έκκριση της αλδοστερόνης στα επινεφρίδια δεν προκαλείται µόνο από την αύξηση του Κ + στο πλάσµα, αλλά αυτό µπορεί να γίνει µέσω ενός άλλου βιοχηµικού µονοπατιού που ξεκινάει όταν το Νa + είναι χαµηλό στο πλάσµα. Αυτό το δεύτερο µονοπάτι περιλαµβάνει το σύστηµα ρενίνης-αγγγειοτενσίνης. Aυλός Σωληναριακό Ενδιάµεσο Τριχοειδές Σωληνάριου κύτταρο υγρό Η έκκριση του Κ + 23

24 Τελικώς, όποιο και αν είναι το ερέθισµα (αύξηση Κ + ή µείωση Na + στο πλάσµα) η έκκριση της αλδοστερόνης από τα επινεφρίδια πάντα θα προκαλεί αύξηση της έκκρισης Κ + και αύξηση της επαναρρόφησης Na +. Ένας άλλος παράγοντας, εκτός από την αλδοστερόνη, που επηρεάζει το µέγεθος της έκκρισης του Κ +, είναι η οξεοβασική κατάσταση του σώµατος. Στο άπω εσπειραµένο νεφρικό σωληνάριο η αντλία Na + /K + µπορεί να ανταλλάσει Κ + ή Η + για κάθε Νa +. Κανονικά τα νεφρά, µέσω της συγκεκριµένης αντλίας Νa + /K, εκκρίνουν Κ +. Όταν όµως τα υγρά του σώµατος είναι πολύ όξινα, τότε η έκκριση Η + προτιµάται, εις βάρος της έκκρισης Κ +. Επειδή το Κ + είναι το πιο άφθονο κατιόν του ενδοκυττάριου υγρού, παίζει ένα σηµαντικότατο ρόλο στη µετάδοση της ηλεκτρικής ώσης, από τα νευρικά κύτταρα στους µυς. Έτσι, ακόµη και µικρές διακυµάνσεις του στο πλάσµα, µπορεί να έχουν καταστροφικά αποτελέσµατα, ιδιαίτερα στον καρδιακό µυ µε συνηθέστερες τις σοβαρές καρδιακές αρρυθµίες. γ) Η έκκριση οργανικών ιόντων Στην περιοχή του εγγύς εσπειραµµένου νεφρικού σωληναρίου υπάρχουν δύο διακριτοί τύποι εκκριτικών πρωτεϊνικών µεταφορέων, ένας για την έκκριση οργανικών ανιόντων και ένας για οργανικά κατιόντα. Σαν τέτοια οργανικά ιόντα µπορεί να είναι διάφορα χηµικά µηνύµατα, όπως π.χ. προσταγλαδίνες, που µεταφέρονται µε το αίµα και θα πρέπει γρήγορα να αποµακρυνθούν από το πλάσµα ούτως ώστε να µην είναι παρατεταµένη η δράση τους. Πολλές φορές οργανικά µόρια είναι αντιστρεπτά προσδεδεµένα πάνω σε πρωτεΐνες και έτσι δεν µπόρεσαν να φιλτραριστούν όταν έφτασαν στο σπείραµα. Έτσι απο- µένει µόνο η διαδικασία της σωληναριακής έκκρισης για να οδηγηθούν στα ούρα. Εκτός από τα ενδογενή οργανικά ιόντα, υπάρχουν και τα ξένα οργανικά ιόντα όπως π.χ. πρόσθετα τροφίµων, περιβαλλοντικοί ρυπαντές (εντοµοκτόνα), φάρµακα κ.ά. που πρέπει να αποµακρυνθούν. 24

25 Aξιολόγηση της σπειραµατικής λειτουργίας Η αξιολόγηση της λειτουργίας του σπειράµατος εντοπίζεται σε δύο κυρίως παραµέτρους: 1) στον ρυθµό σπειραµατικής διήθησης (ΡΣ ) 2) στην διαπερατότητα του σπειράµατος. Ο ΡΣ είναι µια ποσοτική παράµετρος που εκτιµά τη λειτουργία της διήθησης στο σπείραµα. Ο ΡΣ δεν είναι η ταχύτητα ροής των ούρων, η οποία µπορεί να µετρηθεί όταν διαιρέσουµε τον όγκο των ούρων ενός ανθρώπου δια του χρόνου µέσα στον οποίο συλλέχθηκαν αυτά. Για να µετρήσουµε τον ΡΣ χρειαζόµαστε να ορίσουµε µια ουσία δείκτη, ενδογενή ή εξωγενή, που να έχει όµως τις εξής ιδιότητες: 1) Να µην επαναρροφάται από τα νεφρικά σωληνάρια 2) Να µην εκκρίνεται στα νεφρικά σωληνάρια 3) Να µην µεταβολίζεται στα νεφρικά σωληνάρια. 25

26 4) Να διηθείται πλήρως στο σπείραµα. ινουλίνη. Ιστορικά, τέτοια ουσία αποδείχθηκε ότι είναι ένας φυτικός πολυσακχαρίτης, η H δοµή της ινουλίνης Η ινουλίνη όµως ξεπεράστηκε από το ραδιενεργό 51 Cr-EDTA που παρουσιάζει ευκολότερη ποσοτική µέτρηση. Ο όγκος του αίµατος από τον οποίο η ινουλίνη καθορίζεται ή αποβάλλεται πλήρως σε ένα λεπτό, είναι γνωστός ως κάθαρση ινουλίνης και είναι ίσος µε τον ΡΣ. Με τον όρο κάθαρση πλάσµατος ή απλά κάθαρση εννοούµε την ικανότητα των νεφρών να καθαρίζουν το πλάσµα από διάφορες ουσίες. Για να το καταλάβουµε καλύτερα ας εξετάσουµε ένα αριθµητικό παράδειγµα. Έχουµε τα εξής δεδοµένα: 1) Ας υποθέσουµε ότι 0,1g µιας ουσίας βρίσκονται σε 100 ml πλάσµατος. 26

27 2) Η ταχύτητα ροής του αίµατος από τους νεφρούς είναι 100 ml/min. 3) Βρέθηκαν σε 100 ml ούρων 0,1 g της ουσίας αυτής. Τότε συµπεραίνουµε ότι καθαρίστηκαν 100 ml πλάσµατος από την ουσία αυτή, και λέµε ότι η κάθαρση της ουσίας αυτής είναι 100 ml/min. Τελικά, όµως, στην καθηµερινή κλινική πρακτική χρησιµοποιείται η ενδογενής κρεατινίνη, η οποία δεν χρειάζεται και έγχυση στον εξεταζόµενο. Kρεατινίνη Οι παράγοντες που επηρεάζουν τον ΡΣ είναι: η υδροστατική πίεση σπειράµατος η οσµωτική πίεσης στη βωµάνεια κάψουλα η υδροστατική πίεση στη βωµάνεια κάψουλα ο συντελεστής υδραυλικής διαπερατότητας των ουσιών. H κάθαρση κρεατινίνης υπολογίζεται χρησιµοποιώντας τον τύπο: [ κρεατινίνη ούρων] [ κρεατινίνη πλάσµατος] κάθαρση κρεατινί νης ( ΡΣ ) = ταχύτητα ροής ούρων και δίδεται σε µονάδες ml/min. Η συγκέντρωση της κρεατινίνης στο πλάσµα είναι σχεδόν σταθερή σε φυσιολογικά άτοµα, ακόµη και σε όσους έχουν ήπιο πρόβληµα µε τα νεφρά, και έτσι αρκεί ένα µόνο δείγµα αίµατος για τη µέτρηση της κάθαρσης της κρεατινίνης. Η κάθαρση της κρεατινίνης στους ενήλικες φυσιολογικά είναι της τάξης των 120 ml/min. ηµιουργούνται κάποια µικρά θέµατα µε τον προσδιορισµό της συγκέντρωσης της κρεατινίνης στα ούρα, γιατί απαιτούνται ούρα 24ώρου. Παρόλα αυτά, η κάθαρση κρεατινίνης είναι µια αρκετά ακριβής µέθοδος για τον καθορισµό του ΡΣ σε άτοµα µε φυσιολογική λειτουργία των νεφρών ή µε όσους έχουν 27

28 ήπιο πρόβληµα. Σε περιπτώσεις όµως σοβαρής νεφροπάθειας όπου ο ΡΣ είναι πολύ χαµηλός (<10 ml/min) η σωληναριακή απέκκριση της κρεατινίνης υπερεκτιµά τον ΡΣ. Η µέτρηση του ΡΣ θεωρείται χρήσιµη, κυρίως στις εξής περιπτώσεις: έλεγχος υποψήφιων δοτών νεφρών για µεταµόσχευση έρευνα ασθενών µε µικρές ανωµαλίες των νεφρών αξιολόγηση της νεφρικής βλάβης όταν χορηγούνται νεφροτοξικά φάρµακα. Κάθαρση ιαφορετικών ουσιών 28

29 Κρεατινίνη πλάσµατος Η κρεατινίνη είναι ένα µεταβολικό τελικό προϊόν που σχηµατίζεται µη ενζυµικά από τη φωσφορική κρεατίνη. Σχήµα: Μεταβολισµός κρεατινίνης ( PCr : Φωσφορική κρεατίνη) Σχεδόν 1-2% της φωσφορικής κρεατινίνης µε κυκλοποίηση µετατρέπεται σε κρεατινίνη και αποβάλλεται στα ούρα, και στην συνέχεια νέα κρεατινίνη συντίθεται για να την α- ντικαταστήσει. Έτσι, το ποσό της κρεατινίνης που απεκκρίνεται κάθε µέρα είναι σταθερό. Η κρεατινίνη φιλτράρεται στο σπείραµα και δεν επαναρροφάται ή εκκρίνεται στα νεφρικά σωληνάρια. Η µέτρηση της κρεατινίνης του πλάσµατος είναι µια αξιόπιστη βιοχηµική δοκι- µασία ενδεικτική της σπειραµατικής λειτουργίας. Επειδή η κρεοφαγία µπορεί να επηρεάσει µέχρι και 30% τη συγκέντρωση κρεατινίνης στο πλάσµα, γι αυτό θα πρέπει το δείγµα αίµατος να λαµβάνεται µετά από ολονύκτια νηστεία. Η σχέση της κρεατινίνης και του ΡΣ φαίνεται στο σχήµα: 29

30 Όπως φαίνεται και στο πιο πάνω σχήµα, µια τιµή κρεατινίνης στα φυσιολογικά όρια δε σηµαίνει κατ ανάγκη φυσιολογική νεφρική λειτουργία. Μια αυξηµένη όµως κρεατινίνη συνήθως δείχνει ελάττωση της νεφρικής λειτουργίας. Καθώς ο ΡΣ πέφτει κάτω από τα 40 ml/min παρατηρείται µεγάλη αύξηση της συγκέντρωσης κρεατινίνης.τέλος, η συγκέντρωση της κρεατινίνης του πλάσµατος δεν είναι ευαίσθητος δείκτης σε περιπτώσεις ήπιας νεφρικής βλάβης. 30

31 Συµπτώµατα σχετιζόµενα µε την πτώση του ΡΣ ΡΣ (ml/min) Συµπτώµατα 25 έως 152 Ασυµπτωµατικοί µε εξαίρεση συµπτώµατα υπάρχουσας παθολογίας 45 Κόπωση, ανεβασµένη PTH και µειωµένη 1,25 βιταµίνη D 30 Αναιµία, µεταβολικές ανωµαλίες π.χ. οξέωση, χειροτέρευση οµοιόστασης ασβεστίου 15 Ναυτία, εµετός, γαστρίτις 10 Καρδιαγγειακά και νευρολογικά συµπτώµατα 5 Νεφρική ανεπάρκεια τελικού σταδίου, βλάβη ο- µοιόστασης καλίου Kρεατινίνη πλάσµατος Πολύ καλός δείκτης αξιολόγησης της σπειραµατικής λειτουργίας, αλλά πρέπει η αιµοληψία να γίνεται µετά από ολονύκτια νηστεία. Ένα µικρό ποσοστό της κρεατινίνης (1-2% ηµερησίως) µε µια αυθόρµητη και µη αντιστρεπτή αντίδραση, δηµιουργεί τον ανυδρίτη της, που λέγεται κρεατινίνη. Έτσι το ποσό της κρεατινίνης που παράγεται ηµερησίως σχετίζεται µε τη µάζα των µυών και δεν διαφοροποιείται σηµαντικά από µέρα σε µέρα. Επειδή η παραγωγή κρεατινίνης στενά σχετίζεται µε τη µάζα των µυών, οι άνδρες έχουν υψηλότερα επίπεδα κρεατινίνης ορού από τις γυναίκες. Αναλυτικός προσδιορισµός της κρεατινίνης Οι περισσότερες µέθοδοι στηρίζονται στην αντίδραση Jaffe, κατά την οποία η κρεατινίνη αντιδρά µε αλκαλικό διάλυµα πικρικού οξέος, παράγοντας ένα πορτοκαλόχρουν σύµπλοκο που απορροφά στα 500 nm. Ο µηχανισµός της αντίδρασης και η δοµή του προϊόντος της αντίδρασης παραµένουν ασαφή. 31

32 Η µέθοδος δεν παρουσιάζει µεγάλη εξειδίκευση καθότι δηµιουργείται παρόµοιο χρωµατογόνο και µε πρωτεΐνη, γλυκόζη, ασκορβικό, πυροσταφυλικό και κεφαλοσπορίνες. Εντούτοις, το πρόβληµα βελτιώνεται µε προσεκτική επιλογή συγκεντρώσεων των αντιδρώντων και µε κινητικές µελέτες. Για τον προσδιορισµό της κρεατινίνης µπορούν να χρησιµοποιηθούν και διάφορες ενζυµικές µέθοδοι που για λόγους κλινικής πρακτικής δεν είναι συµφέρουσες. Η βιοχηµεία της ουρίας Η ουρία είναι το µεταβολικό προϊόν του ενεργοβόρου (4 µόρια ΑΤΡ για 1 µόριο ουρίας) κύκλου της ουρίας που ανακάλυψε το 1932 ο Sir Hans Krebs, πέντε χρόνια πριν βρει το γνωστό οµώνυµο κύκλο. 32

33 Κύκλος ουρίας µε χρωµατισµένες αµινοµάδες Η ταχύτητα του κύκλου της ουρίας εξαρτάται τόσο από την ποσότητα των εξωγενώς προσλαµβανόµενων πρωτεϊνών (τροφή),όσο και από τον καταβολισµό των ενδογενών πρωτεϊνών. Επειδή ο άνθρωπος δεν µπορεί να µεταβολίσει την ουρία, αυτή µεταφέρεται στα νεφρά για διήθηση στο σπείραµα και µετά απέκκριση. Ένα ποσό της ουρίας που εισροφάται στα κύτταρα του εντέρου µετατρέπεται σε αµµωνία από την ουρεάση της εντερικής χλωρίδας η οποία µεταβολίζεται στο ήπαρ. Πρωτεΐνη Αµινοξ έα ΝΗ Ουρία ενζυµατική πρωτεόλυση οξειδωτική κύκλος αποµ ίνωση 3 ουρίας Αιτίες αυξηµένης συγκέντρωσης ουρίας πλάσµατος 1) Προνεφρικές αιτίες Υψηλή πρόσληψη πρωτεΐνης µε την τροφή Υψηλός πρωτεϊνικός καταβολισµός που οφείλεται σε γαστρεντερική αιµορραγία Υπερκαταβολικές καταστάσεις (τραύµα, εγχείρηση, εγκαύµατα) Αφυδάτωση 33

34 2) Νεφρικές αιτίες Ενδογενής νεφρική πάθηση 3) Μετανεφρικές αιτίες Υπερτροφία προστάτη Απόφραξη ουρήθρας Οι συγκεντρώσεις ουρίας και κρεατινίνης συχνά µετριώνται ταυτόχρονα. Τα επίπεδα της κρεατινίνης αντανακλούν την σπειραµατική λειτουργία ακριβέστερα από τα επίπεδα της ουρίας, τα οποία εξαρτώνται περισσότερο από εξωγενείς παράγοντες. Επίσης, τα επίπεδα της ουσίας στο πλάσµα συσχετίζονται καλύτερα µε ουρεµικά συ- µπτώµατα από ό,τι η κρεατινίνη. Η κλινική διαγνωστική αξία της ουρίας στηρίζεται στη σύγκριση µε τη συγκέντρωση της κρεατινίνης στο πλάσµα. Π.χ. ενώ στην αφυδάτωση η ουρία φθάνει µέχρι και 9 mmol/lt, µε την κρεατινίνη σε φυσιολογικά επίπεδα, σε µετανεφρικές παθήσεις (νεφρολιθίαση, προστατίτιδα, νεοπλασίες) αυξάνονται και η ουσία και η κρεατινίνη. Αναλυτικός προσδιορισµός ουρίας πλάσµατος Για τον προσδιορισµό αυτό έχουν αναπτυχθεί µια ενζυµική και µια χηµική µέθοδος. Ενζυµική µέθοδος Χρησιµοποιώντας το ένζυµο ουρεάση µετατρέπουµε πρώτα την ουρία σε αµµώνιο, το οποίο στη συνέχεια προσδιορίζεται µε τη χρήση του ενζύµου γλουταµινική δεϋδρογονάση (GDH): 34

35 ΟΥΡΙΑ ΟΥΡΕΑΣΗ 2 NH HCO 3 - NH ΚΕΤΟΓΛΟΥΤΑΡΙΚΟ GLDH ΓΛΟΥΤΑΜΙΝΙΚΟ NADH NAD H µείωση της απορρόφησης του NADH στα 340 nm χρησιµοποιείται για τον ποσοτικό προσδιορισµό της ουρίας. Θα µπορούσε εναλλακτικά το αµµώνιο να µετρηθεί µε τη µέθοδο Βerthelot. Eδώ το αµµώνιο αντιδρά µε φαινόλη και υποχλωριώδες σε αλκαλικό περιβάλλον και παράγεται ινδοφαινόλη, ένα µπλε χρωµογόνο που απορροφά στα 560 nm. Xηµική µέθοδος Εδώ η ουρία µετριέται άµεσα µε τη µέθοδο Fearon, όπου έχουµε συµπύκνωση δακτυλίου µε ουρία προς σχηµατισµό χρωµογόνου διαζίνης: Η διαζίνη απορροφά ισχυρά στα 540 nm. Στο σύστηµα προστίθενται θειοηµικαρβαζίδιο και Fe +++ για την σταθεροποίηση του χρώµατος. Μερικές ενδεικτικές τιµές ουρίας στο πλάσµα Φυσιολογικοί ενήλικες : 2,1 7,1 mmol/lt Νεογνά µιας εβδοµάδας : 1,1 8,9 mmol/lt > 60 χρόνων : 2,9 8,2 mmol/lt Στην αφυδάτωση : 9 mmol/lt Χρόνια νεφρική ανεπάρκεια : mmol/lt 35

36 H πρωτεϊνουρία σαν εκτίµηση της σπειραµατικής λειτουργίας Γενικά Η σπειραµατική βασική µεµβράνη επιτρέπει τη δίοδο µορίων µε ακτίνα 4 mm. Γενικώς πρωτεΐνες µε Μ.Β. µεγαλύτερο της αλβουµίνης (Μ.Β ) συγκρατούνται από µία φυσιολογική σπειραµατική µεµβράνη. Ένα µικρό ποσό αλβουµίνης, συνήθως λιγότερο από 25mg/24ωρο, ανευρίσκεται στα ούρα. Όταν ανιχνεύονται στα ούρα ποσά πρωτεϊνών, µεγαλύτερα από 300 mg/24ωρο, τότε έχει συµβεί σηµαντική βλάβη στη σπειραµατική µεµβράνη. Σχετική σπειραµατική διαπερατότητα των µορίων Μόριο ΜΒ Μοριακή ακτίνα (nm) pi Συντελεστής διαπερατότητας Νερό Ουρία Κρεατινίνη Κάλιο Νάτριο Γλυκόζη εξτράνιο Ινουλίνη β2 -Μικροσφαιρίνη Κυστατίνη C Αγνωστο Πρωτεϊνη δέσµευσης ρετινόλης Αγνωστο α1- Μικροσφαιρίνη 30000? 4.5 Αγνωστο Αλβουµίνη Ανοσοσφαιρίνη G

37 H φυσιολογική έκκριση πρωτεΐνης στα ούρα φθάνει µέχρι 150 mg/24ωρο. Περίπου το µισό αυτής είναι η πρωτεΐνη Tamm-Horsfall, µια γλυκοπρωτεΐνη που εκκρίνεται από τα σωληναριακά κύτταρα. Ως πρωτεϊνουρία ορίζεται η κατάσταση στην οποία ανευρίσκονται στα ούρα µεγάλα ποσά πρωτεΐνης. Ταξινόµηση τηςπρωτεϊνουρίας Ανάλογα µε τους διάφορους µηχανισµούς προέλευσης των πρωτεϊνών στα ούρα έχουµε τους εξής τύπους πρωτεϊνουρίας: α) Πρωτεϊνουρία υπερχείλισης. Όταν στο πλάσµα έχουµε υψηλή συγκέντρωση µικρών πρωτεϊνών που µπορούν να διέλθουν τη σπειραµατική µεµβράνη. Η κυριότερη αιτία αυτού του τύπου της πρωτεϊνουρίας είναι το πολλαπλό µυέλωµα, το οποίο δηµιουργεί ελαφρές αλυσίδες ανοσοσφαιρινών (πρωτεϊνουρία Bence-Jones). Οι πρωτεϊνες αυτές δεν ανιχνεύονται µε stics ούρων, παρά µόνο µε ηλεκτροφόρηση και ανοσοχηµικό τεστ. β) Σπειραµατική πρωτεϊνουρία. Είναι ο πιο κοινός και σοβαρός τύπος πρωτεϊνουρίας µε κύρια εκκρινόµενη πρωτεϊνη την αλβουµίνη. Απλα stick των ούρων ανιχνεύουν την αλβουµίνη που όταν βρεθούν θετικά επακολουθεί ακριβέστερος ποσοτικός προσιδορισµός της. Η αιτία εδώ είναι αιµοδυναµική ή αυξηµένη σπειραµατική διαπερατότητα. Εάν στα ούρα ανιχνεύονται πρωτεΐνες µεγαλύτερου Μ.Β. της αλβουµίνης, τότε η σπειραµατική βλάβη θεωρείται σοβαρότερη. γ) Σωληναριακή πρωτεϊνουρία. Αυτή χαρακτηρίζεται από την εµφάνιση στα ούρα πρωτεϊνών µικρού Μ.Β., λόγω κακής επαναρρόφησής τους από το εγγύς σωληνάριο, όπως η β 2 µικροσφαιρίνη (Μ.Β ). Μπορεί να προέλθει από δηλητηρίαση µε βαρέα µέταλλα. 37

38 Η ηλεκτροφόρηση συµπυκνωµένου δείγµατος ούρων µπορεί να βοηθήσει στη διάκριση των διαφόρων τύπων της πρωτεϊνουρίας. Σε σωληναριακή πρωτεϊνουρία π.χ. οι κυριαρχούσες πρωτεΐνες είναι οι χαµηλού Μ.Β., οι οποίες δεν επαναρροφώνται. Στη σπειραµατική πρωτεϊνουρία ανιχνεύονται πρωτεΐνες υψηλότερου Μ.Β. Ηλεκτροφόρηση των συµπυκνωµένων ούρων είναι η καλύτερη τεχνική για την αναγνώριση της πρωτεϊνουρίας Bence-Jones. Μέτρηση ολικής πρωτεΐνης στα ούρα Η µέτρηση συνήθως γίνεται σε ούρα 24ώρου αρχικώς µε stick και στην περίπτωση θετικού δείγµατος χρησιµοποιείται µια αναλυτική µέθοδος, όπως π.χ. η µέθοδος διουρίας, η µέθοδος Bradford ή θαλοµετρικές µέθοδοι. Φυσιολογική έκκριση ολικής πρωτεΐνης στα ούρα δεν ξεπερνά τα 150 mg ανά 24ωρο. Οι πρωτεΐνες αυτές είναι 50-60% αλβουµίνη, µικρότερες πρωτεΐνες, καθώς και πρωτεΐνες που εκκρίνουν τα σωληνάρια και λέγονται πρωτεΐνες Tamm-Horsfall. Eφόσον τα ούρα ενός ασθενούς δώσουν θετική αντίδρση για πρωτεΐνη χρησιµοποιώντας stick πρέπει να πιστοποιηθεί η παρουσία της πρωτεΐνης στο εργαστήριο. Αυτό γίνεται αφού πρώτα τα ούρα συµπυκνωθούν µε διήθηση ή λυοφίληση και στη συνέχεια εφαρµοσθεί η µέθοδος της διουρίας. Επειδή πολλά εργαστήρια βρίσκουν τη µέθοδο χρονοβόρα για αναλύσεις ρουτίνας εφαρµόζουν θολεροµετρικές µεθόδους ή µεθόδους ειδικών χρωστικών που είναι γρήγορες και απλές. Οι πιο δηµοφιλείς µέθοδοι χρησιµοποιούν τις χρωστικές κόκκινο της πυρογαλλόλης και Ponceau S. Άλλα εργαστήρια εφαρµόζουν τη µέθοδο Bradford. 38

39 Νεφρική σωληναριακή λειτουργία Τα σπειράµατα προσφέρουν ένα αποτελεσµατικό µηχανισµό διήθησης απαλλάσσοντας το σώµα από τα άχρηστα προϊόντα και τις τοξικές ουσίες. Για να εξασφαλισθεί ότι σηµαντικά συστατικά, όπως το νερό, το νάτριο, η γλυκόζη και τα αµινοξέα δεν θα χαθούν από το σώµα, θα πρέπει να είναι το ίδιο αποτελεσµατική και η σωληναριακή επαναρρόφηση. Για παράδειγµα, 180 λίτρα υγρών περνούν µέσα στο σπειραµατικό διήθηµα κάθε ηµέρα και περισσότερο από 99% αυτών επανακτώνται. Σε σύγκριση µε τον GFR ως µια εκτίµηση της σπειραµατικής λειτουργίας, δεν υπάρχουν εύκολα εκτελούµενες δοκιµασίες οι οποίες να µετρούν τη σωληναριακή λειτουργία µε ποσοτικό τρόπο. Σωληναριακή δυσλειτουργία Μερικές διαταραχές της σωληναριακής λειτουργίας είναι κληρονοµικές. Για παράδειγµα, µερικοί ασθενείς είναι ανίκανοι να µειώσουν το ph των ούρων τους κάτω του 6.5 λόγω ειδικής αδυναµίας έκκρισης ιόντων υδρογόνου. Η νεφρική σωληναριακή βλάβη είναι συχνά δευτεροπαθής άλλων καταστάσεων όπως η έκθεση σε βαριά µέταλλα ή νεφροτοξικά φάρµακα ή η αµυλοείδωση. 39

40 Έρευνα της σωληναριακής λειτουργίας Μετρήσεις της ωσµωτικότητας πλάσµατος και ούρων Από όλες τις σωληναριακές λειτουργίες η πιο συχνά επηρεαζόµενη από νόσο είναι η ικανότητα συµπύκνωσης των ούρων. Αν τα σωληνάρια και οι συλλεκτικοί πόροι εργάζονται µε επάρκεια και αν η ΑVP είναι παρούσα, είναι σε θέση να επαναρροφήσουν το νερό. Το πόσο καλά γίνεται αυτό µπορεί να εκτιµηθεί µε τη συµπύκνωση των ούρων. Αυτό γίνεται εύκολα µε τον προσδιορισµό της ωσµωτικότητας και σύγκρισής της µε αυτήν του πλάσµατος. Σε φυσιολογικά άτοµα µε µέση πρόσληψη υγρών η αναλογία ωσµωτικότητας ούρων: πλάσµατος είναι συνήθως µεταξύ 1.0 και 3.0. Με άλλα λόγια, τα ούρα είναι πιο συµπυκνω- µένα από το πλάσµα. Όταν η αναλογία ωσµωτικότητας ούρων: πλάσµατος είναι 1.0 ή λιγότερο, τα νεφρικά σωληνάρια δεν επαναρροφούν νερό. οκιµασία στέρησης του νερού Οι αιτίες της πολιουρίας συνοψίζονται στον Πίνακα 1. Ενίοτε µπορεί να είναι ανάγκη να στερήσουµε το νερό από τον ασθενή σε µια προσπάθεια να βρούµε την αιτία της υπερβολικής πολυουρίας. Η δοκιµασία στέρησης του νερού περιλαµβάνει την πλήρη στέρηση των υγρών για µια περίοδο 24 ωρών, µε µέτρηση της ωσµωτικότητας όλων των δειγµάτων ούρων που αποβλήθηκαν τις τελευταίες 12 ώρες της δοκιµασίας. Μια ωσµωτικότητας µεγαλύτερη από 700 mmol/kg θα πρέπει να διαπιστωθεί και η αναλογία ωσµωτικότητας ούρων: πλάσµατος θα πρέπει να είναι 2.0 ή µεγαλύτερη. Στην πολυουρία του άποιου διαβήτη, στον οποίο η AVP λείπει, η αναλογία θα παραµείνει µεταξύ 0.2 και 0.7 ακό- µα και µετά τη στέρηση των υγρών. Σε µερικά νοσοκοµεία, αυτή η µορφή δοκι- µασίας συµπύκνωσης περιλαµβάνει ολονύκτια στέρηση των υγρών (8 µµ 8 πµ) και µέτρηση της ωσµωτικότητας των ούρων που αποβάλλονται το πρωί. 40

41 Πίνακας 1: Αιτίες της πολυουρίας Αιτία Aυξηµένη ωσµωτική φόρτωση π.χ. οφειλόµενη σε γλυκόζη Ωπ. Ούρων Ωπ. πλάσµατος mmol/kg Αυξηµένη πρόσληψη νερού < Άποιος διαβήτης < Νεφρογενής άποιος διαβήτης < Στην πράξη, η δοκιµασία στέρησης του νερού είναι υπερβολικά δυσάρεστη για τον ασθενή. Είναι δυνητικά επικίνδυνη αν υπάρχει σοβαρή ανικανότητα κατακράτησης νερού. Η δοκιµασία πρέπει να τερµατίζεται σαν η απώλεια βάρους υπερβαίνει τα 3 κιλά ή αν αποβάλλονται περισσότερα από 3 λίτρα ούρων. Η χορήγηση της AVP µε τη µορφή του αναλόγου της DDAVP θα έχει ως αποτέλεσµα αυξηµένη συµπύκνωση των ούρων (ωσµωτικότητα µεγαλύτερη από 700 mmol/kg), αν η αδυναµία συµπύκνωσης οφείλεται σε άποιο διαβήτη. εν θα υπάρξει απάντηση αν οι υποδοχείς της AVP δεν µπορούν να απαντήσουν στην ορµόνη. Αυτό καλείται «νεφρογενής άποιος διαβήτης». οκιµασία φόρτωσης µε οξύ Η δοκιµασία φόρτωσης µε οξύ χρησιµοποιείται ενίοτε για τη διάγνωση της νεφρικής σωληναριακής οξέωσης, κατάστασης στην οποία η µεταβολική οξέωση προκαλείται από µειωµένη σωληναριακή έκκριση ιόντων υδρογόνου. Χορηγείται χλωριούχο αµµώνιο σε κάψουλες ζελατίνης από το στόµα. είγµατα ούρων συλλέγονται για τις επόµενες 8 ώρες. Με φυσιολογική νεφρική λειτουργία το ph τουλάχιστον ενός δείγµατος θα πρέπει να είναι µικρότερο του 5.3. Αν είναι ανάγκη, σε µια δύσκολη διάγνωση γίνεται µέτρηση του ρυθµού απέκκρισης του τιτλοποιηµένου οξέος και του ιόντος αµµωνίου και της συγκέντρωσης του διττανθρακικού του ορού. Αυτή η δοκιµασία δεν πρέπει να εκτελείται σε ασθενείς οι οποίοι είναι ήδη οξεωτικοί ή έχουν ηπατική νόσο. 41

42 Η νεφρική σωληναριακή οξέωση χαρακτηρίζεται ως ακολούθως: Τύπος Ι. Υπάρχει ελαττωµατική έκκριση ιόντων υδρογόνου στο άπω σωληνάριο, η οποία µπορεί να είναι κληρονοµική ή επίκτητη. Τύπος ΙΙ. Η δυνατότητα επαναρρόφησης διττανθρακικού στο εγγύς σωληνάριο µειώνεται. Τύπος ΙV. Η επαναρρόφηση του διττανθρακικού από το νεφρικό σωληνάριο παραβλέπεται ως συνέπεια ανεπάρκειας αλδοστερόνης, ελαττωµατικών υποδοχέων της αλδοστερόνης ή φαρµάκων που εµποδίζουν τη δράση της αλδοστερόνης. εν υπάρχει ιδιαίτερος τύπος ΙΙΙ νεφρικής σωληναριακής οξέωσης. Ειδική πρωτεϊνουρία Οι αιτίες της πρωτεϊνουρίας συνοψίζονται στο Σχήµα 1. Έγινε ήδη µνεία της πρωτεΐνης στα ούρα ως ενός δείκτη των διαρρεόντων σπειραµάτων. Η β 2 µικροσφαιρίνη και η α 1 µικροσφαιρίνη είναι µικρές πρωτεΐνες, οι οποίες διηθούνται στα σπειράµατα και επαναρροφούνται από τα σωληναριακά κύτταρα. Μια αυξηµένη συγκέντρωση των πρωτεϊνών στα ούρα είναι ένας ευαίσθητος δείκτης της βλάβης των νεφρικών σωληναριακών κυττάρων. Σχήµα 1: Η ταξινόµηση της πρωτεϊνουρίας 42

43 Γλυκοζουρία Η παρουσία γλυκόζης στα ούρα, όταν η γλυκόζη του αίµατος είναι φυσιολογική, αντανακλά την ανικανότητα των σωληναρίων να επαναρροφήσουν τη γλυκόζη λόγω µιας ειδικής σωληναριακής βλάβης. Εδώ ο νεφρικός ουδός (η δυνατότητα των σωληναρίων να επαναρροφήσουν την εν λόγω ουσία) έχει ξεπεραστεί. Αυτό καλείται νεφρική γλυκοζουρία και είναι µία καλοήθης κατάσταση. Γλυκοζουρία µπορεί επίσης να εµφανιστεί σε συσχετισµό µε άλλες διαταραχές της σωληναριακής λειτουργίας το σύνδροµο Fanconi. Αµινοοξυουρία Φυσιολογικά, τα αµινοξέα του σπειραµατικού διηθήµατος επαναρροφώνται στα εγγύς σωληνάρια. Μπορεί να εµφανίζονται στα ούρα σε υπερβολικά ποσά, γιατί η συγκέντρωση του πλάσµατος υπερβαίνει τον νεφρικό ουδό ή γιατί υπάρχει µια ειδική αδυναµία των φυσιολογικών µηχανισµών όπως στην κληρονοµική ή µεταβολική διαταραχή, την κυστινουρία ή συνηθέστερα λόγω επίκτητης νεφρικής σωληναριακής βλάβης. Ειδικά σωληναριακά ελαττώµατα Σύνδροµο Fanconi To σύνδροµο Fanconi χρησιµοποιείται για να περιγράψει την ύπαρξη γενικευµένων σωληναριακών ελαττωµάτων όπως η νεφρική σωληναριακή οξέωση, η αµινοξυουρία και η σωληναριακή πρωτεϊνουρία. Μπορεί να συµβεί ως αποτέλεσµα δηλητηρίασης από βαρέα µέταλλα ή επίδρασης τοξινών και κληρονοµικών µεταβολικών νόσων όπως η κυστίνωση. Νεφρικοί λίθοι 43

44 Οι νεφρικοί λίθοι προκαλούν µεγάλο πόνο και δυσφορία και είναι συνήθεις αιτίες απόφραξης του ουροποιητικού συστήµατος (Σχήµα 2). Η χηµική ανάλυση των νεφρικών λίθων είναι σηµαντική για την έρευνα του σχηµατισµού τους. Οι τύποι λίθων περιλαµβάνουν: Σχήµα 2: Νεφρικοί λίθοι Φωσφορικό ασβέστιο: µπορεί να είναι συνέπεια πρωτοπαθούς υπερπαραθυρεοειδισµού ή νεφρικής σωληναριακής οξέωσης. Μαγνήσιο, αµµώνιο και φωσφορικό: αυτοί συχνά σχετίζονται µε λοιµώξεις του ουροποιητικού συστήµατος. Οξαλικό: µπορεί να είναι συνέπεια υπεροξαλουρίας. Ουρικό οξύ: Μπορεί να είναι συνέπεια υπερουριχαιµίας. Κυστίνη: Αυτοί είναι σπάνιοι και χαρακτηριστικό της κληρονοµικής µεταβολικής διαταραχής της κυστινουρίας. Ανάλυση ούρων Η εξέταση ούρων του ασθενούς δεν θα πρέπει να περιορίζεται στις βιοχηµικές δοκιµασίες. Το Σχήµα 3 συνοψίζει τους τρόπους εξέτασης των ούρων που θα βοηθήσουν στην εκτίµηση του ασθενούς µε νεφρική νόσο. Σχήµα 3: Η θέση των βιοχηµικών δοκιµασιών στην ανάλυση των ούρων Κλινική σηµείωση: 44

45 Η ορθοστατική πρωτεϊνουρία είναι συνήθης στους εφήβους. Είναι καλοήθης κατάσταση στην οποία η πρωτεϊνουρία συµβαίνει µόνο όταν τα άτοµα στέκονται όρθια και είναι αποτέλεσµα αύξησης της υδροστατικής πίεσης στις νεφρικές φλέβες. Εκτίµηση της σωληναριακής λειτουργίας Η χηµική εξέταση των ούρων είναι µια µόνο πλευρά της ανάλυσης των ούρων. Η σύγκριση των µετρήσεων της ωσµωτικότητας των ούρων και του ορού θα δείξει αν ο ασθενής έχει την ικανότητα συµπύκνωσης των ούρων. ιατίθενται ειδικές δοκιµασίες µέτρησης της συµπυκνωτικής ικανότητας των ούρων και της ικανότητας απέκκρισης ενός όξινου φορτίου. Η παρουσία ειδικών µικρών πρωτεϊνών στα ούρα δείχνει σωληναριακή βλάβη. Η χηµική ανάλυση των νεφρικών λίθων είναι σηµαντική για την έρευνα της αιτιολογίας τους. 45

46 Περιστατικό Μια γυναίκα 30 ετών υπέστη κάταγµα κρανίου σε ατύχηµα. εν είχε άλλα µεγάλα τραύµατα,δεν είχε σηµαντική απώλεια αίµατος και το καρδιαγγεικό της σύστηµα ήταν σταθερό. Ήταν αναίσθητη για δύο ηµέρες µετά το ατύχηµα. Την τέταρτη ηµέρα µετά την εισαγωγή στο νοσοκοµείο σηµειώθηκε ότι παρήγαγε µεγάλο όγκο ούρων και παραπονιόταν για δίψα. Τα βιοχηµικά ευρήµατα ήταν: Na + K + Cl - - HCO 3 Ουρία Κρεατινίνη Γλυκόζη mmol/l µmol/l mmol/l Ωσµωτικότητα ορού = 310 mmol/kg Ωσµωτικότητα ούρων = 110 mmol/kg Όγκος ούρων =8 λίτρα/24ωρο Είναι αναγκαία η δοκιµασία στέρησης του νερού για να γίνει η διάγνωση σε αυτή την ασθενή; ΟΞΕΙΑ ΝΕΦΡΙΚΗ ΑΝΕΠΑΡΚΕΙΑ Nεφρική ανεπάρκεια είναι η κατάπαυση της λειτουργίας των νεφρών. Στην ο- ξεία νεφρική ανεπάρκεια (ARF) οι νεφροί υφίστανται βλάβη µέσα σε µια περίοδο ωρών ή ηµερών. Η χρόνια νεφρική ανεπάρκεια (CRF) αναπτύσσεται µέσα σε µήνες ή χρόνια και οδηγεί τελικά στη νεφρική ανεπάρκεια τελικού σταδίου (ESRF). Η ARF µπορεί να αναστραφεί και η φυσιολογική νεφρική λειτουργία να επανακτηθεί, ενώ η CRF είναι µη αναστρέψιµη. 46

47 Aιτιολογία Η ARF προέρχεται από µια ποικιλία προβληµάτων επηρεαζόντων τους νεφρούς και/ή την κυκλοφορία τους. Συνήθως εµφανίζεται ως µια αιφνίδια επιδείνωση της νεφρικής λειτουργίας αποδεικνυόµενη από την ταχεία αύξηση της συγκέντρωσης της ουρίας και της κρεατινίνης του ορού. Καθώς η οξεία νεφρική ανεπάρκεια είναι συνήθης στον βαρέως πάσχοντα, η συνεχής παρακολούθηση της νεφρικής λειτουργίας είναι ση- µαντική για την έγκαιρη ανακάλυψη σε αυτή την οµάδα των ασθενών. Συνήθως η αποβολή ούρων µειώνεται κάτω από τα 400 ml/24ωρο και ο ασθενής λέγεται ότι είναι ολιγουρικός. Ο ασθενής µπορεί να µην αποβάλλει καθόλου ούρα και να είναι ανουρικός. Ενίοτε η ροή των ούρων παραµένει υψηλή όταν υπερισχύει η σωληναριακή δυσειτουργία. Η νεφρική ανεπάρκεια ή ουραιµία µπορεί να ταξινοµηθεί ως (Σχ..1): Προνεφρική: ο νεφρός αδυνατεί να λάβει την κανονική αιµατική παροχή. Μετανεφρική: η αποχέτευση των ούρων παρεµποδίζεται από µια απόφραξη. Νεφρική: ενδογενής βλάβη του νεφρικού ιστού. Αυτή µπορεί να οφείλεται σε µια ποικιλία νόσων ή η νεφρική βλάβη µπορεί να είναι συνέπεια παρατεταµένων προνεφρικών ή µετανεφρικών προβληµάτων. ιάγνωση Σχήµα 1: Η ταξινόµηση της οξείας νεφρικής ανεπάρκειας Σε όλες σχεδόν τις περιπτώσεις το κλινικό ιστορικό και η εµφάνιση δείχνουν ότι ένας ασθενής έχει ή µπορεί να αναπτύξει ARF. Το πρώτο βήµα για την εκτίµηση του ασθενούς µε ARF είναι να αναγνωρισθούν προ ή µετανεφρικοί παράγοντες οι οποίοι θα µπορούσαν αµέσως να διορθωθούν και να επιτρέψουν την αποκατάσταση της νεφρικής λειτουργίας. Το ιστορικό και η εξέταση του ασθενούς, περιλαµβανοµένης της παρουσίας άλλης σοβαρής πάθησης, το φαρµακευτικό ιστορικό και η χρονική πορεία έναρξης της ARF κάλλιστα µπορούν να προσφέρουν σηµαντικές ενδείξεις. Είναι σηµαντικό να σηµειωθεί ότι στις πρώτες 24 ώρες της ARF οι δοκιµασίες του ορού και των ούρων 47

48 µπορεί να µην αποκαλύπτουν κάποια ανωµαλία. Παράγοντες οι οποίοι επισπεύδουν την προνεφρική ουραιµία συνδέονται µε µειωµένο δραστικό όγκο ECF και περιλαµβάνουν: µειωµένος όγκος πλάσµατος λόγω απώλειας αίµατος, εγκαυµάτων, παρατεταµένου εµέτου ή διάρροιας µειωµένη καρδιακή παροχή τοπικοί παράγοντες όπως η απόφραξη της νεφρικής αρτηρίας. Οι προνεφρικοί παράγοντες οδηγούν σε µειωµένη νεφρική διαπότιση και ελάττωση του GFR. Τόσο, η AVP όσο και η αλδοστερόνη εκκρίνονται σε µεγάλο βαθµό και παράγεται ένας µικρός όγκος συµπυκνωµένων ούρων. Τα βιοχηµικά ευρήµατα στην προνεφρική ουραιµία περιλαµβάνουν τα ακόλουθα: Η ουρία και η κρεατινίνη του ορού αυξάνονται. Η ουρία αυξάνεται αναλογικά περισσότερο από την κρεατινίνη λόγω της επαναρρόφησης της από τα σωληναριακά κύτταρα, ιδιαίτερα σε χαµηλούς ρυθµούς ροής ούρων Αυτό οδηγεί σε µια σχετικά υψηλότερη συγκέντρωση ουρίας του ορού από την κρεατινίνη η οποία δεν επαναρροφάται τόσο. Μεταβολική οξέωση: λόγω της αδυναµίας του νεφρού να απεκκρίνει ιόντα υδρογόνου. Υπερκαλιαψία: λόγω µειωµένου GFR και οξέωσης. Υψηλή ωσµωτικότητα των ούρων. Οι µετανεφρικοί παράγοντες προκαλούν µειωµένη νεφρική λειτουργία γιατί η δραστική πίεση διήθησης στα σπειράµατα µειώνεται λόγω της προς τα πίσω πίεσης που προκαλείται από τον αποκλεισµό. Οι αιτίες περιλαµβάνουν: νεφρικοί λίθοι καρκίνωµα του τραχήλου, του προστάτη κι ενίοτε της ουροδόχου κύστεως. Αν αυτοί οι προ ή µετανεφρικοί παράγοντες δεν διορθωθούν οι ασθενείς θα α- ναπτύξουν ενδογενή νεφρική βλάβη (οξεία σωληναριακή νέκρωση). 48

49 Οξεία σωληναριακή νέκρωση Η οξεία σωληναριακή νέκρωση µπορεί να αναπτυχθεί χωρίς την παρουσία προϋπάρξασας προνεφρικής ή µετανεφρικής ανεπάρκειας. Οι αιτίες περιλαµβάνουν: οξεία απώλεια αίµατος από σοβαρό τραύµα σηπτικό σοκ ειδική νεφρική νόσος όπως η σπειραµατονεφρίτιδα νεφροτοξίνες όπως οι αµινογλυκοσίδες ή αναλγητικά. Οι ασθενείς στα πρώιµα στάδια της οξείας σωληναριακής νέκρωσης µπορεί να έχουν µια µετρίως αυξηµένη ουρία και κρεατινίνη του ορού, η οποία στη συνέχεια αυξάνεται γρήγορα µέσα σε µια περίοδο ηµερών, σε αντίθεση προς την αργή αύξηση µέσα σε µήνες ή χρόνια που παρατηρείται στη χρόνια νεφρική ανεπάρκεια. Μπορεί να είναι δύσκολο να καθορισθεί η αιτία της ολιγουρίας ενός ασθενούς. Τα βιοχηµικά χαρακτηριστικά τα οποία διακρίνουν την προνεφρική ουραιµία από την ενδογενή νεφρική βλάβη φαίνονται στον Πίνακα 1. Πίνακας 1: Βιοχηµικά χαρακτηριστικά στη διαφορική διάγνωση του ολιγουρικού ασθενούς Βιοχηµικό χαρακτηριστικό Προνεφρική ανεπάρκεια Ενδογενής νεφρική βλάβη Νάτριο ούρων < 20 mmol/l >40 mmol/l Ουρία ούρων/ορού > 10:1 <3:1 Ωσµωτικότητα ούρων/πλάσµατος >1.5:1 <1.1:1 Αντιµετώπιση Σηµαντικά ζητήµατα στην αντιµετώπιση του ασθενούς µε ARF είναι: ιόρθωση των προνεφρικών παραγόντων, αν υπάρχουν, µε αναπλήρωση κάθε ελλείµµατος του όγκου του ECF. Θα πρέπει να ληφθεί φροντίδα ώστε ο ασθενής να µην υπερφορτωθεί µε υγρά. Στην καρδιακή ανεπάρκεια µπορεί να ενδείκνυνται οι ινοτρόποι παράγοντες. Θεραπεία της υποκείµενης νόσου (π.χ. έλεγχος λοίµωξης). Βιοχηµική παρακολούθηση. Καθηµερινά διαγράµµατα ισοζυγίου υγρών προσφέρουν µια εκτίµηση του όγκου υγρών του σώµατος. Η κρεατινίνη του ορού δείχνει 49