A vese mőködése Dr. Nánási Péter elıadásai alapján
A vese homeosztatikus mőködése Miért van feltétlenül szükség a renális szabályozásra ?
Kihívások és megoldások Hıszabályozás verejtékezés Víz NaCl
K+, H+
Táplálkozás akcidentális bevitel hasmenés Víz, ionok
Légzés sav-bázis háztartás CO2
Belsı környezet Extracelluláris tér
Nincs tartalék: Na+, Cl-, víz
Ca2+
Intracelluláris Pufferek tér
Csont
Vese Kiválasztás
A vese homeosztatikus mőködése A belsı környezet stabilitásának megörzése A vérplazma legfontosabb paraméterei Na+
= 142 mM K+ = 4.2 mM Cl- = 101 mM HCO3- = 26 mM pH = 7.4
Glukóz = 5 mM Fehérje = 70 g/l Urea = 5.5 mM Foszfát = 1 mM Ca / Ca2+ = 2.5 / 1.2 mM
Renális szabályozás Isovolaemia (NaCl) Isotonia (H2O) Isohydria (H+, HCO3-) Isoionia (K+, Ca2+, foszfát)
Sokféle funkció -> részben átfedı szabályozórendszerek -> kapcsolt szabályozás pl.: ozmo <-> volumen Na+ -> H+, K+ H+ <-> K+
A vese további funkciói Transzportfunkció tápanyagok reabszorpciója fehérjék, aminosavak, cukrok
idegen anyagok szekréciója gyógyszerek, mérgek
bomlástermékek kiválasztása urea, NH3, kreatinin, húgysav
Endokrin mőködések eritropoetin kalcitriol vasoactiv anyagok termelése lokális és szisztémás hatások prosztaglandinok, kininek, renin -> angiotenzin II
A vesemőködés fı elvi lépései Filtrációs - reabszorpciós mechanizmus 1. Primer szőrlet készítése a plazmából = glomeruláris filtráció (a veséken átáramló plazma 20%-a: napi 180 l) 2. A szőrlet összetételének változtatása a tubulusokban a szervezet igényei szerint a szabályozó rendszerek kontrollja alatt (napi 179 l folyadék reabszorpciója) 3. A végleges vizelet (napi 1 l) tárolása és kiürítése (myctio)
A vese makroszkópos szerkezete Vesetok Kéreg Kéreg-velı határ Vesemedence
{
Vena renalis Ureter
Velı Arteria renalis Vesepapilla Vesepiramis
A tubulusrendszer és az érrendszer viszonya
Anyagkicserélıdés vér - tubulus tubulus - tubulus
Tubuláris transzport jellemzıi 1. Iránya: reabszorpció, szekréció, kétirányú transzport 2. Jellege: transzcelluláris (uniport, szimport, antiport), paracelluláris 3. Mechanizmus: diffúzió, ioncsatorna, mobil carrier 4. Energetika: passzív, aktív (elsıdleges, másodlagos) 5. Hajtóerô: koncentráció- , elektromos-, ozmotikus grádiens 6. Rate-limiting paraméter: diffúzió, áramlási sebesség 7. Kölcsönhatások: tubulusok és az érrendszer között különbözı tubulusszakaszok között egyes transzportálandó anyagok között: - direkt kompetíció (pl. monoszacharidok között) - ozmotikus kölcsönhatás (víz és oldott anyagok között) - elektrosztatikus kölcsönhatás (kationok és anionok között) - kapcsoltan transzportálódó anyagok között (szimport, antiport) - gyenge savak és bázisok pH-függı transzportja
A vesemőködés kvantitatív jellemzése Extrakció fogalma és értelmezése black box
E = ( Pa - Pv ) / Pa 0<E<1
Pv meghatározása nehézkes !
Pa Pv
Clearance fogalma és értelmezése U*V=P*C
->
C = U * V / P (ml / min)
C: az a virtuális plazmamennyiség, amely az adott anyagtól 1 perc alatt megtisztul. U = vizeletkoncentráció V = percdiurézis (ml / min) P = plazmakoncentráció
Pa Pv
C = clearance (ml / min) Pv-t nem kell mérni !
U*V
Alapfogalmak RBF (renal blood flow) = 1200 ml / min (a Ptf 20%-a) RPF (renal plasma flow) = 670 ml / min RPF = RBF * (1 - Htc) ERPF (effective RPF) = 600 ml / min ERPF = RPF * 0.9 GFR (glomerular filtration rate) = 125 ml / min FF (filtration fraction) = 0.2 FF = GFR / RPF
A clearance és az extrakciós koefficiens viszonya A vesébe percenként belépı és azt elhagyó anyagmennyiségek (mg/ml)
Pa * ERPF Pv * ERPF
Pa*ERPF = Pv*ERPF + U * V -> Pa * ERPF - Pv * ERPF = U * V -> (Pa - Pv) * ERPF = U * V
->
ERPF = (U * V) / (Pa - Pv)
/ Pa
ERPF =
(U * V) / Pa
U*V
= C / E -> C = ERPF * E
(Pa - Pv) / Pa
0 < C < 600 (ml / min)
A tubularis transzport szerepe ürített mennyiség (E) = filtrált (F) - reabszorbeált (R) + szekretált (S) U*V Pa * GFR
1. ha U * V = Pa * GFR -> tubularis transzport nincs 2. ha U * V < Pa * GFR -> tubularis reabszorpció 3. ha U * V > Pa * GFR -> tubularis szekréció Efferens arteriola Vena renalis Peritubuláris kapilláris
R
S
F
E Tubulus
Bowman tok Afferens arteriola Glomerulus
Vizelet
Anyagok csoportosítása E és C szerint
E C
0
0.2
0
125
Glukóz
Inulin
1
600 ml / min ERPF PAH
Filtrált / kiválasztott inulin mennyisége
Inulin szabad filtráció, nincs tubuláris transzport Uin * V = GFR * Pin GFR = Uin * V / Pin GFR = Cin Cin független Pin-tıl
0 0
Plazma inulin-koncentrációja
Glükóz szabad filtráció + reabszorpció
Filtrált / reabszorbeált / kiválasztott glükóz mennyisége (mg / min)
1000
UG * V = GFR * PG - TmG UG * V / PG = (GFR * PG / PG ) - (TmG / PG) CG = GFR - TmG / PG ha PG kicsi, akkor CG = 0
500
Lekerekedés
Transzport maximum TmG = 375 mg / min
0 0
5.5
11
17 Plazma-glükóz (mM)
Veseküszöb
Miért van lekerekedés ?
Mert az egyes nephronok eltérı hosszúságú proximális tubulusokkal rendelkeznek. Ha PG = 14 mM: Proximális tubulus hossza:
legrövidebb átlagos leghosszabb
Szaturáló glukózkoncentráció:
11
veseküszöb
14
17
(mM)
PAH szabad filtráció + szekréció Filtrált / szekretált / kiválasztott PAH mennyisége
UPAH * V = GFR * PPAH + TmPAH UPAH * V / PPAH = (GFR * PPAH / PPAH ) + (TmG / PPAH) CPAH = GFR + TmPAH / PPAH ha PPAH kicsi, akkor CPAH = ERPF
Transzport maximum
0 0
Plazma PAH-koncentrációja
Clearance a koncentráció függvényében
Clearance (ml / min)
A CG és CPAH koncentráció-függı ! 600
600 ml / min ERPF PAH
400
200
Inulin Glükóz
0 0
Plazma-koncentráció
125 ml / min GFR
GFR mérésére használt anyag jellemzıi 1. szabadon filtrálódik nem akad fenn az ultrafiltrációs folyamatban nem kötôdik plazmafehérjékhez 2. Nem vesz részt aktív tubularis transzportban 3. Nem metabolizálódik és nem raktározódik a vesében 4. Nem befolyásolja a filtráció ütemét (nem vazoaktív) 5. Nem toxikus 6. Könnyen kimutatható a plazmában és a vizeletben 7. Legyen endogén anyag !
Inulin: (1-6), de stabil vérszintet kell beállítani Kreatinin: (1, 3-7), de +15 % szekréció -> túlbecsüli a GFR-t
