Ρύθµιση του ισοζυγίου Νατρίου και Νερού
Περιεχόµενα: Ισοζύγιο Σωµατικού Νατρίου και Ύδατος Νεφρική επεξεργασία Νατρίου και Ύδατος Νεφρική ρύθµιση Νατρίου Νεφρική ρύθµιση ύδατος ίψα και όρεξη άλατος Ρύθµιση Καλίου Σύγγραµµα: Φυσιολογία του ανθρώπου: σελ 693-715 Vander, Sherman, Luciano, Τσακόπουλος
Πηγές αύξησης σωµατικού ύδατος: µεταβολική διατροφική Οδοί α οβολής σωµατικού ύδατος: Επιδερµίδα (+ιδρώτας) Αεραγωγοί Γαστρεντερικός σωλήνας Ουροποιητικό Έµµηνος ρύση Άδηλος ή ανεπαίσθητη απώλεια ύδατος: απώλεια ύδατος µέσω εξάτµισης από την επιδερµίδα και τους αεραγωγούς αποβολή ύδατος από ΓΕΣ σε διάρροια και έµετο
Πηγές αύξησης σωµατικού ύδατος: µεταβολική διατροφική Οδοί α οβολής σωµατικού ύδατος: Επιδερµίδα (+ιδρώτας) Αεραγωγοί Γαστρεντερικός σωλήνας Ουρο οιητικό Έµµηνος ρύση Το ισοζύγιο µεταξύ εισερχόµενου και εξερχόµενου ύδατος διασφαλίζεται µε τη ρύθµιση της απώλειας του στα ούραπου µπορεί να κυµαίνεται από 0.4-25L/ηµέραανάλογα µε τις συνθήκες
Η απέκκριση του χλωρίου και νατρίου από το ΓΕΣ και την επιδερµίδα είναι φυσιολογικά πολύ µικρή αλλά µπορεί να αυξηθεί σηµαντικά σε έντονη εφίδρωση, έµετο και διάρροια. Η αιµορραγία µπορεί επίσης να επιφέρει µεγάλη απώλεια αίµατος και ύδατος.
Η κατανάλωση νατρίου την ηµέρα µπορεί να κυµαίνεται από 0.05g-25g/µέρα Οι φυσιολογικοί νεφροί µπορούν να µεταβάλουν την απέκκριση και να εξισορροπούν την απώλεια µε τη κατανάλωση
Νερό και νάτριο διηθούνται ελεύθερααπό τα σπειραµατικά τριχοειδή µέσα στη καψική κοιλότητα
Φυσιολογικά >90% του νατρίου και νερού επαναρροφώνταιστα νεφρικά σωλανάρια Η περισσότερη ενέργεια η οποία χρησιµοποιείται από τους νεφρούς καταναλώνεται για την επαναρρόφησηνατρίου και νερού Το νάτριο και νερό δεν εκκρίνονταιστα νεφρικά σωλανάρια
Ο µεγάλος όγκος επαναρρόφησης νατρίου και νερού (2/3) γίνεται στα εγγύς σωληνάρια Ο ορµονικός έλεγχος επαναρρόφησης νατρίου και νερού ασκείται στα αθροιστικά σωληνάρια
Γενικεύσεις: Η επαναρρόφησηνατρίου είναι ενεργόςδιαδικασία η οποία επέρχεται σε όλα τα σωληναριακάτµήµατα εκτός από το κατιόν σκέλος της αγκύλης του Henle Η επαναρρόφησηνερού γίνεται µε διάχυσηκαι εξαρτάται από την επαναρρόφηση νατρίου
Επαναρρόφηση νατρίου συγκέντρωση νατρίου µέσα στα επιθηλιακά κύτταρα των νεφρικών σωληναρίων σε σχέση µε τον αυλό µετακίνηση νατρίου προς τα επιθηλιακά κύτταρα Ηλεκτροχηµικό πρανές: συµβάλλει στην µετακίνηση νατρίου προς το εσωτερικό του κυττάρου
Ο µηχανισµός κίνησης του Νa + προς το επιθηλιακό κύτταρο (κορυφαία µεµβράνη) εξαρτάται από το τµήµα του νεφρικού σωληναρίου: Εγγύς σωληνάρια: Συµµεταφορά µε γλυκόζη Αντιµεταφοράµε H + Αθροιστικό σωληνάριο: ιάχυση µέσω διαύλων Νa +
Η µετακίνηση του νατρίου απότα επιθηλιακά κύτταρα των νεφρικών σωληναρίων προς το διάµεσο υγρό γίνεταιµε πρωτογενή ενεργό µεταφορά: Συµµετοχή Να-Κ ΑΤΡασης (πλαγιοβασική µεµβράνη)
Σύζευξη επαναρρόφησηςνερούνατρίου Το Na + και οι άλλες διαλυµένες ουσίες των οποίων η επαναρρόφηση εξαρτάται από το Na + (γλυκόζη, αα, διατανθρακικά) µεταφέρονται από το σωληναριακό αυλό προς το διάµεσο υγρό µέσω των επιθηλιακών κυττάρων
Η αποµάκρυνση διαλυµένων ουσιών από τον αυλό την ωσµωµοριακότητα και έτσι αυξάνει τη συγκέντρωση ύδατος και υγρού του αυλού, ενώ αντίθετα την ωσµωµοριακότητα του διάµεσου υγρού Η διαφορά ωσµωµοριακότητας µεταξύ αυλού και διάµεσου υγρού προκαλεί τελικά διακίνηση ύδατος από τον αυλό προς τον µεσοκυττάριο χώρο µέσω των σωληναριακών επιθηλιακών κυττάρων ή/και των στεγανών συνδέσεων Από το µεσοκυττάριο χώρο το νερό, Na + και άλλες ουσίες µετακινούνται προς τα περισωληναριακά τριχοειδή
Η κίνηση ύδατος διαµέσου του σωληναριακού επιθηλίου µπορεί να επέλθει ΜΟΝΟ αν το επιθήλιο είναι διαπερατό στο νερό Υδατοπορίνες
Τα εγγύς σωληνάρια επαναρροφούν πάντα νάτριο και νερό σε ίδιες αναλογίες Η διαπερατότητα του ύδατος στους αθροιστικούς πόρους υπόκεινται σε ορµονικό έλεγχο και µπορεί να είναι υψηλή η χαµηλή Οι αθροιστικοί πόροι είναι το µοναδικό τµήµα στο οποίο η διαπερατότητα του ύδατος είναι κάτω από ορµονικό έλεγχο
Ορµονικός έλεγχος της διαπερατότητας του ύδατος στους αθροιστικούς πόρους Αγγειοπιεσίνη ή αντιδιουρητική ορµόνη(adh) Πεπτιδική ορµόνη Εκκρίνεται από οπίσθια υπόφυση ιεγείρει την εµφάνιση υδατοπορινών στην κορυφαία επιφάνεια των επιθηλιακών κυττάρων
ADH ADH διαπερατότητα για ύδωρ στους αθροιστικούς πόρους Ελάχιστη επαναρρόφηση ύδατος αυξηµένος τελικός όγκος ούρων: διούρηση ύδατος (της τάξης 25L/µέρα) διαπερατότητα για το ύδωρ στους αθροιστικούς πόρους Μέγιστη επαναρρόφηση ύδατος Μικρός τελικός όγκος ούρων (<1% διηθηµένου ύδατος) ΑΠΟΙΟΣ ΙΑΒΗΤΗΣ Βλάβη υποθαλάµου έκκριση ADH
ιούρηση ύδατος εν υπάρχει αυξηµένη έκκριση διαλυµένων ουσιών Ωσµωτική διούρηση αυξηµένος όγκος λόγω πρωτογενούς αύξησης έκκρισης διαλυµένων ουσιών Σακχαρώδης διαβήτης
Εποµένως Η αποβολή κάποιας διαλυµένης ουσίας στα ούρα πρέπει να συνοδεύεται από αποβολή ύδατος (ωσµωτική διούρηση) αντίθετα η υδατική διούρηση δεν συνοδεύεται από αντίστοιχη αποβολή διαλυµένων ουσιών
Αντανακλαστικάρυθµίζουν την απέκκριση νατρίου και νερού από τους νεφρούς
Νεφρική ρύθµιση νατρίου Απεκκρινόµενο Na + = ιηθηµένο Na + -ΕπαναρροφούµενοNa + Ο οργανισµός προσαρµόζει την απέκκριση Na + µεταβάλλοντας: Το διηθηµένο Na + Το επαναρροφούµενοna +
Έλεγχος διηθούµενου νατρίου τασεοαισθητήρες
GFR απεκκρισηςna + Στις περισσότερες φυσιολογικές καταστάσεις οι αλλαγές στην GFRείναι σχετικά µικρές και η επαναρρόφησηna + είναι η κύρια ελεγχόµενη διαδικασία
Αντανακλαστικά: Ποιες µεταβλητές γίνονται αντιληπτές από τους αισθητήρες; εν υπάρχουν ειδικοί αισθητήρες που να ανιχνεύουν τη συγκέντρωση Na + ή το ολικό Na + του σώµατος Τα αντανακλαστικά που ρυθµίζουν την αποβολή του µε τα ούρα εκκινούνται από διάφορους τασεοϋποδοχείς του καρδιαγγειακού συστήµατος (καρωτιδικός κόλπος)
Το νάτριο: Είναι ο κύριος εξωκυττάριος ηλεκτρολύτης Αλλαγές στη συνολική ποσότητα νατρίου Αλλαγές στο εξωκυττάριουγρό (όγκο πλάσµατος και διάµεσο υγρό) Αλλαγές στη πίεση του αίµατος σε φλέβες, καρδιακές κοιλότητες και αρτηρίες
Οι τασεοαισθητήρες: Αποκρίνονται σε αλλαγές της πίεσηςστο καρδιαγγειακό σύστηµα Ρυθµίζουν την πίεση επιδρώντας στην καρδιά, τα αρτηρίδια και τις φλέβες Η ρύθµιση των πιέσεων στο καρδιαγγειακό µέσω των τασεοαισθητήρων επιτυγχάνει ταυτόχρονα και τη ρύθµιση του συνολικού νατρίου του οργανισµού
Συµπέρασµα Ο GFRκαι ως εκ τούτου το διηθηµένο φορτίο νατρίου ελέγχεται από τασεοαισθητηριακά αντανακλαστικά Η µειωµένη αρτηριακή πίεση προκαλεί µειωµένη εκφόρτιση ώσεων από τους τασεοαισθητηρες και ως εκτούτου αυξηµένη συµπαθητική δραστηριότητα προς τα αρτηρίδια αγγειοσυστολή GFR Οι αλλαγές αυτές είναι σχετικά µικρές σε φυσιολογικές καταστάσεις
Αλδοστερόνη και σύστηµα ρενίνης-αγγειοτενσίνης
Για την µακροχρόνια ρύθµιση απέκκρισης του νατρίου, ο έλεγχος της επαναρρόφησης του νατρίου καθίσταται πιο σπουδαίος παράγοντας από τον έλεγχο του GFR. Ο κύριος παράγοντας ο οποίος καθορίζει το ρυθµό της σωληναριακής επαναρρόφησης του νατρίου είναι η ορµόνη αλδοστερόνη
Η αλδοστερόνηπαράγεται στο φλοιό των επινεφριδίων ιεγείρει την επαναρρόφησηna + στα αθροιστικά σωληνάρια των νεφρών Απουσία αλδοστερόνης: Το 2% του διηθηµένου Na + (35γρ/ηµέρα) επαναρροφάται Υψηλή συγκέντρωση αλδοστερόνης στο πλάσµα: Όλο το Na + που φτάνει στους αθροιστικούς πόρους επαναρροφάται
Η αλδοστερόνηεπιφέρει σύνθεση πρωτεϊνών που εµπλέκονται στη διαδικασία µεταφοράς του νατρίου στα επιθηλιακά κύτταρα αθροιστικών σωληναρίων ίαυλοι Νa + στη κορυφαία µεµβράνη του αυλού Αντλίες Νa + -K + ATPάσηςστη πλαγιοβασική µεµβράνη
Όταν ένα άτοµο καταναλώνει Νa + : Έκκριση αλδοστερόνης Όταν ένα άτοµο καταναλώνει Νa + ή εξαντληθεί το Νa + του σώµατος: Έκκριση αλδοστερόνης
Η αγγειοτενσίνη ΙΙ δρα απευθείας στον φλοιό των επινεφριδίων και διεγείρει την έκκριση της αλδοστερόνης
Σύστηµα Ρενίνης -αγγειοτενσίνης
Κύριες δράσεις της αγγειοτενσίνηςιι ιεγείρει την έκκριση της αλδοστερόνης Προκαλεί συστολή των αρτηριδίων
Όταν ένα άτοµο καταναλώνει Νa + : έκκριση αγγειοτενσίνης ΙΙ Έκκριση αλδοστερόνης Όταν ένα άτοµο καταναλώνει Νa + ή εξαντληθεί το Να + του σώµατος: έκκριση αγγειοτενσίνης ΙΙ Έκκριση αλδοστερόνης
ηλαδή: Νa + έκκριση ρενίνης ρενίνης πλάσµατος αγγειοτενσίνης ΙΙ πλάσµατος έκκριση αλδοστερόνης αλδοστερόνης πλάσµατος
Εισερχόµενα σήµατα στα παρασπειραµατικά κύτταρα (1) νεφρικά συµπαθητικά νεύρα (2) ενδονεφρικοί τασεοαισθητήρες (3) πυκνή κηλίδα
(1) νεφρικά συµπαθητικά νεύρα ιέγερση συµπαθητικού (από τασεοαισθητήρες εκτός νεφρών) έκκριση ρενίνης (2) ενδονεφρικοί τασεοαισθητήρες (3) πυκνή κηλίδα
(1) νεφρικά συµπαθητικά νεύρα (2) ενδονεφρικοί τασεοαισθητήρες Τα παρασπειραµατικάκύτταρα που βρίσκονται στο τοίχωµα των προσαγωγών αρτηριδίωνέχουν την ιδιότητα να είναι ευαίσθητα στην πίεση δηλ. λειτουργούν ως ενδονεφρικοί τασεοαισθητήρες Πίεσης αίµατος στους νεφρούς ( όγκου πλάσµατος) Μικρότερη διάταση των κυττάρων Έκκριση ρενίνης (3) πυκνή κηλίδα
(1) νεφρικά συµπαθητικά νεύρα (2) ενδονεφρικοί τασεοαισθητήρες (3) πυκνή κηλίδα Βρίσκεται κοντά στο ανιόν σκέλος της αγκύλης του Henle Ανιχνεύει τη συγκέντρωση του NaCl στο σωληναριακό υγρό αρτηριακής πίεσης GFR ρυθµού σωληναριακής ροής συγκέντρωσης νατρίου και χλωρίου
Η αλδοστερόνηείναι ο πιο σπουδαίος παράγοντας που ελέγχει την επαναρρόφηση του νατρίου Άλλοι παράγοντες ελέγχου της επαναρρόφησηςτου νατρίου: (1) Κολπικός νατριουρητικός παράγοντας (ANF) (2) Αρτηριακή πίεση
Κολπικός νατριουρητικός παράγοντας (ANF) Συντίθεται και εκκρίνεται από κύτταρα των καρδιακών κόλπων Αναστέλλει την επαναρρόφηση νατρίου Επιδρά στα νεφρικά αιµοφόρα αγγεία και αυξάνει το GFRµε αποτέλεσµα την αύξηση απέκκρισης νατρίου
Αρτηριακή πίεση Εκκινεί αντανακλαστικά που αφορούν το σύστηµα ρενίνηςαγγειοτενσίνης και αλδοστερόνης της αρτηριακής πίεσης αναστέλλει την επαναρρόφηση νατρίου και αυξάνει την αποβολή του στα ούρα (νατριούρηση εκ πιέσεως) µε τους εξής τρόπους: της δραστηριότητας του συστήµατος ρενίνης-αγγειοτενσίνηςαλδοστερόνης Τοπική δράση στα νεφρικά σωληνάρια (αποβολή νατρίου) της αρτηριακής πίεσης ελαττώνει την αποβολή του νατρίου στα ούρα της δραστηριότητας του συστήµατος ρενίνης-αγγειοτενσίνηςαλδοστερόνης Τοπική δράση στα νεφρικά σωληνάρια (επαναρρόφηση νατρίου)
Υπάρχει ισχυρή αιτιολογική σχέση µεταξύ αρτηριακής πίεσης και όγκου αίµατος Ο όγκος αίµατος είναι ο κύριος µακροχρόνιο παράγοντας ρύθµισης της αρτηριακής πίεσης Άµεση σχέση αρτηριακής πίεσηςαποβολής νατρίου Υπόθεση: οι περισσότεροι άνθρωποι αναπτύσσουν υπέρταση επειδή οι νεφροί τους δεν αποβάλλουν αρκετό νάτριο ως απάντηση στη φυσιολογική αρτηριακή πίεση. Σε συνθήκες φυσιολογικής πίεσης ένα ποσό του νατρίου κατακρατείται µε αποτέλεσµα αύξηση της αρτηριακής πίεσης ώστε να επιτευχθεί επαρκής αποβολή νατρίου
Συµπέρασµα: Ο έλεγχος της αποβολής του νατρίου εξαρτάται από τον έλεγχο: Της GFR Της επαναρρόφησης νατρίου Η επαναρρόφηση νατρίου ελέγχεται από: Το σύστηµα ρενίνης-αγγειοτενσίνης-αλδοστερόνης Άλλους παράγοντες: Κολπικό νατριουρητικό παράγοντα (NAF) και αρτηριακή πίεση Τα αντανακλαστικά που ελέγχουν τον GFRκαι την αποβολή του νατρίου είναι κατ ουσίαν αντανακλαστικά που ρυθµίζουν την πίεση του αίµατος καθώς συνήθως πυροδοτούνται από αλλαγές στην αρτηριακή ή την φλεβική πίεση
Το απεκκρινόµενο νερό ισούται µε: V διηθηµένου (GFR) V επαναρροφούµενου Τα αντανακλαστικά που ελέγχουν το GFR επιδρούν στην απέκκριση ύδατος όπως και νατρίου Ο κύριος ρυθµιστικός παράγοντας απέκκρισης ύδατος είναι ο ρυθµός επαναρρόφησης του: ADH και βασικά αντανακλαστικά
Έκκριση ADH V εξωκυττάριου όγκου (πχ διάρροια, αιµορραγία) Ενεργοποίηση συστήµατος ρενίνης αγγειοτενσίνης Έκκριση αλδοστερόνης
Το τασεοαισθητηριακόαντανακλαστικό έκκρισης αγγειοπιεσίνης έχει σχετικά υψηλό ουδό διέγερσης δηλαδή για να ενεργοποιηθεί πρέπει να σηµειωθεί αξιοσηµείωτη µείωση της καρδιαγγειακής πίεσης. Το αντανακλαστικό αυτό παίζει µικρό ρόλο σε φυσιολογικές καταστάσεις αλλά αποτελεί βασικό µηχανισµό σε παθολογικές καταστάσεις όπως στην περίπτωση της αιµορραγίας
Ωσµοαισθητήρες: έλεγχος έκκρισης ADH Αλλαγές του συνολικού σωµατικού ύδατος χωρίς µεταβολές του σωµατικού νατρίου Μεταβολή της ωσµωµοριακότηταςτων υγρών του σώµατος Αντανακλαστικά (ωσµωαισθητήρεςτου υποθαλάµου) Μεταβολές στην απέκκριση ύδατος χωρίς µεταβολές στην απέκκριση νατρίου
Η έκκριση της ADH µπορεί να µεταβληθεί σε: Καταστάσεις πόνου Φόβου Λήψης φαρµάκων (οινόπνευµα)
Η επίδραση της εφίδρωσης
Περιεχόµενα : Ισοζύγιο Σωµατικού Νατρίου και Ύδατος Νεφρική επεξεργασία Νατρίου και Ύδατος Νεφρική ρύθµιση Νατρίου Νεφρική ρύθµιση ύδατος ίψα και όρεξη άλατος
ίψα και όρεξη νατρίου Η απώλεια νατρίου και ύδατος πρέπει τελικά να αντιρροπισθεί από την πρόσληψη των ουσιών αυτών αφού οι νεφροί δεν µπορούν να παράγουν νέες ποσότητες ιόντων νατρίου ή ύδατος αλλά µόνο να ελαχιστοποιήσουν την αποβολή τους µέχρις ότου η πρόσληψη αυτών των στοιχείων αντικαταστήσει την απώλεια τους
Όρεξη άλατος