Vylučování - EXKRECE RNDr. Vladimír Malohlava, Ph.D., 2011 Exkreční systém zdroje přednášky - prezentace: Lékařská fyziologie Trojan, Srovnávací fyziologie živočichů Vácha a kolektiv, google.com – volně přístupné informace a materiály na síti, výběrové slides bc. L. Kopecké
Exkrece a osmoregulace • Aktivní udržování koncentrace látek v těle k OPTIMU • tolerované meze • exkreční orgány – vnitřní stálost zabezpečují EXPORTEM – odstraňováním látek překročivších fyziologickou koncentraci • IMPORT látek – trávicí soustava a specializované epitely na povrchu těla
Vylučování jako udržování koncentrací • udržování osmotického tlaku, osmolality vnitřního prostředí a objemu tělních tekutin • hospodaření se solemi a vodou dominantní úkoly vylučovacích soustav
Exkreční látky • 1) dále nevyužitelné zplodiny a zbytky metabolismu • 2) látky sice využitelné, v daném okamžiku nepotřebné • 3) nosiči vylučovaných látek • 4) látky organismu cizorodé – léčiva, drogy, alkaloidy, toxiny,….
Dostupnost vody • určuje formu exkrece – zásadní – slaná či sladká voda ? • • • •
Sladká voda – prostředí vůči tělu hypotonické Slaná voda – prostředí hypertonické Sladkovodní živočichové: voda DO TĚLA, soli VEN! (difuzí) Pro udržení osmotického tlaku : – epitely s velkým povrchem - výkonné transportní pumpy - čerpání ionty z vody proti strmému gradientu - sladkovodní ryby čerpají ionty z vody žábrami - larvy vodního hmyzu přes anální papily
Dostupnost vody
• mořští živočichové: – vodu získávají pitím – přebytečné soli vylučovány aktivními pumpami v žábrech – ureoosmokonformní strategie (šetří E – izoosmotická moč vůči moři u žraloků (produkce močoviny bere E)
• Dostupnost vody určuje, jak se živočichové zbavují toxického odpadu: – metabolizmus AMKs a nukleokys. N odpad – AMONIAK – extrémně toxický – potřeba se zbavit i minimálních koncentrací – u vodních živočichů odchází prostou difuzí nebo ve velkých H2O objemech – minimum suchozemských živ. = AMONOTELNÍ – zde je nutno amoniak koncentrovat na močovinu za spotřeby 4 ATP – močovina – méně toxická, dobře rozpustná, koncentrovaná, vůči krvi hyperosmotická moč = UREOTELNÍ živočichové (korýši, ostnokožci, paryby, většina měkkýšů, savci včetně člověka
• suchomilní členovci, plži, plazi, ptáci extrémně šetřící s vodou --- konverze amoniaku na kys. močovou a jiné deriváty purinu. • nerozpustné – vylučovány ve vysokých koncentracích , minimum ztráty vody, hustá pasta • PURINOTELNÍ, URIKOTELNÍ živočichové
Výměna vody a iontů u suchozemských živočichů
nebezpečí dehydratace při přechodu na souš •udržení vodní bilance = příjem versus výdej •ztráty H2O – evaporace – malí živ. s velkým S •u hmyzu – tracheje, plazy povrchem těla (60 %) •forma vylučování N látek z těla určuje ztrátu H2O močí – hmyz – ukládání kys. močové v těle – kutikula, tuková tkáň
•ztráta vody výkaly – závislost na dokonalosti vstřebání v TÚ
Zisk vody • • • • •
Především pitím a v potravě některé druhy hmyzu příjem extrémně suché potravy – HMYZ METABOLICKÁ VODA – spalováním organických látek na 1 gram glukózy = 0,6 ml metabolické vody absorpce vzdušné vlhkosti – u několika druhů hmyzu
• u některých vyšších obratlovců sekundárně v moři – příjem velkého množství soli v potravě a její výdej solnými žlázami
Fylogenetický vývoj exkrečních orgánů • transport povrchem těla – jednobuněční, vodní živočichové • epiteliální exkreční povrch žaber, anální papily • u nižších bezobratlých – projevy EXOCYTÓZY • pulzující vakuola
• houbovci exkrece
intracelulární trávení – z buněk ven do vnitřních tělních dutin a ven.
intracelulární trávení – NE specializované exkr. orgány.
Vyšší obratlovci • exkreční látky ven z těla – spec. buňky nebo exkreční orgány – specializované buňky CHLORAKOGENNÍ BUŇKY (Oligochaeta) – na střevě a cévách
– BLOUDIVÉ AMOEBOIDNÍ BUŇKY ostnokožců
Speciální vnitřní exkreční orgány
Speciální vnitřní exkreční orgány • • • • •
specializované transportní epitely organizace: jako vnitřní povrch uzavřeného tubulu na jedné straně – nasávání tekutiny na druhé straně – otevření se ven z těla různá složitost – – – –
PROTONEFRIDIE METANEFRIDIE MALPIGICKÉ TRUBICE SAVČÍ LEDVINY
Tubulární exkreční orgány • do tubulu přívod tělní tekutiny určené k exkr. úpravě • při průchodu tubulem – úprava primární moči • užitečné látky – zpětná rezorpce do oběhu • odpadní látky zůstávají v tubulu – ven se sekundární močí • ke krvi hypo- nebo hyperosmotická podle ztrát vody
Produkce primární moči • založena na ultrafiltraci – hydrostatický tlak žene krev nebo hemolymfu skrze semipermeabilní membránu do nitra tubulu – u nižších bezobratlých u protonefridií – tlak vyvolán kmitáním plaménkových buněk – seskupení protonefridií a vyústění do jednoho sběrného kanálku = SOLENOCYTY (mnohoštětinatci, kopinatec)
Primární moč • u kroužkovců víření brv nálavky (nefrostomu) metanefridií – vyvolání tlaku k filtraci • odvozené od metanefridií – tlak udržovaný srdeční aktivitou – u měkkýšů – krev přes srd. stěnu do osrdečníku – antenální žlázy korýšů – kýčelní žlázy pavoukovců – ledviny obratlovců – metanefridie jsou spojeny s uzavřenou cévní soustavou u coelomat – obrvená nálevka původních metanefridií – přiložení ke krevní cvévě – uzavřený váček objímající cévní klubíčko - ledviny
Malphigické žlázy hmyzu
• • • • • • •
Malphigické žlázy hmyzu Jiný nasávací mechanismus slepé tubuly spojené se střevem volně se vznášejí v hemolymfě voda, soluty – strhávána spolu s aktivně čerpanými ionty motorem filtrace není hydrostatický tlak filtraci podléhají molekuly vody, iontů, anorg. látek do urč. velikosti plazmatické bílkoviny NE!
Úpravy primární moči • rozdílné úpravy v proximální a distální části • v prox. – zpětná resorbce až 99% • výhoda přefiltrovat vše, co je tělu užitečné – vzít zpět (ne risk toxicity) • v prox. části – resorbce vody, iontů, AMKs, glukóza • v distální části – finalizace moči přesně řízenýmí a malými iontovými toky – malé změny objemu • vznik finální hyper nebo hypoosmotické moči
Ledviny obratlovců
video • ledviny
Ledviny obratlovců • rozlišení vnější a vnitřní dřeně • odvozeny od metanefridií – adaptace na minimalizaci H2O ztrát – céva v místě styku s metanefridií • • • •
klubíčko vlásečnic – glomerulus nálevka – Bowmanovo pouzdro hermetické uzavření tubulární oddíl – mnoho kliček
Nefron
Nefron • ledvinová tělíska – v kůře ledvin – – – – – –
Bowmanovo pouzdro glomerulus mezi němi prostor – zde filtrována primární moč krev do glomerulu – arteriola – vasa afferens – kapiláry kapiláry do odvodné cévy – vasa efferens z níž vzniká peritubulární kapilární pleteň – vasa recta
Nefron
Nefron • proximální tubus • Henleova klička – – – –
sestupnou tlustou část tenké sestupné raménko tenkou vzestupnou část tlustý segment vzest. raménka
• distální tubus – tlustý segment – stočenou část
• sběrný kanálek – z kůry do dřeně – spojení v papilární vývody – ústí do ledvinové pánvičky
Struktura a počet nefronů
Nefron • nefrony kortikální – téměř úplně v kůře ledvin – krátká Henleova klička
• nefrony juxtamedulární – glomerulus v kůře ledvin ale blízko dřeně – dlouhá Henleova klička – hluboko zasahuje do dřeně
• u člověka 7/1 – kortikální/juxtamedulární nefrony poměr • převaha juxtamedulárních nefronů u pouštních živočichů – dobré hospodaření s vodou (dále vysvětlení proč)
• Antiparalelní vlásenkové uspořádání cévních, lymfatických a tubulárních drah – základ protiproudého multiplikačníhoi dřeňového systému – umožňuje vznik HYPEROSMOTICKÉ MOČI
Vznik hyperosmotické moči • u suchozemských živočichů – voda cenná – vznik mechanismu na tvorbu odvodněné hyperosmotické moči – odpadní látky jsou zde maximálně koncentrovány • nejsou v těle pumpy pro vodu na odčerpání z tubulů proti savé síle odpadních solutů • vodní tok možný jen v podobě pasivního osmotického doprovodu IONTOVÉHO TOKU !!!
• Jediná cesta k zahuštění a odvodnění moči : – – – –
příprava hyperosmotického savého prostředí tímto prostředím prochází tubus odevzdává vodu (soluty v něm zůstávají) účinnost se zvýší v případě ANTIPARALELNÍHO – PROTISMĚRNÉHO proudu houstnoucí moči v tubulu vůči hypertonickému tubulus obklopujícímu roztoku.
– protiproudá výměna - mechanizmus umožňující vznik a udržení hyperosmotického mezibuněčného prostředí ve dřeni ledvin.
Protiproudý multiplikační mechanismus • dva proudy libovolných tekutin – účinnější výměna látek, teploty – budou-li jejich toky obrácené – proti sobě orientované – ANTIPARALELNÍ
• •
čím delší je společné vedení – tím větších rozdílů mezi teplou a studenou stranou je možné dosáhnout ve fyziologických systémech – maximalizace účinku výměny – voda a krev v žábrech, oddělení teplé od studené tekutiny, hyper od hypotonické apod.
Děje v savčím nefronu • Glomerulus Bowmanova váčku produkuje filtrát – za 1 minutu – přefiltrováno 25 % krve
• Velký objem primární moči : – v proximálním tubulu zredukován na 25 % mohutnou resorpcí vody – kombinace aktivního transportu Na+ s některými spřaženými kotransporty a antiporty
– resorpce Na+ z lumen tubulu do intersticia vyvolá vodní toky děravým epitelem – dále strhává Ca2+, Cl-, K+, močovinu – moč zůstává izoosmotická – v prox. tubulu – vrací se do krve glukóza, AMKs, org. látky –SEKUNDÁRNÍ AKTIVNÍ KOTRANSPORT
SEKUNDÁRNÍ AKTIVNÍ KOTRANSPORT
• •
s využitím energie SODÍKOVÉ hnací síly je do buňky „protlačena“ i glukóza Buňku tubulu opouští glukóza pasivně – s pomocí přenašeče FACILITOVANOU DIFŮZÍ tímto způsobem zresorbováno až 99% glukózy v proximálním tubulu podobně u AMKs, fosfátů, laktátů aj.
•
Extra/intracelulární gradient sodíku je udržován Na/K pumpou
• •
• Sestupné raménko Henleovy kličky: – epitel bez významných transportních specializací
• Tlustý segment vzestupného raménka – pumpy a přenašeče vyčerpávající NaCl z tubulu do intersticia – epitel je zde nepropustný pro vodu – voda tedy nedoprovází iontový tok – VZNIK HYPOOSMOTICKÉ MOČI A HYPEROSMOTICKÉHO INTERSTICIA DŘENĚ – ANTIPARALELNÍ TOKY V RAMÉNKÁCH HENLEOVY KLIČKY JSOU ZÁKLADEM MULTIPLIKAČNÍHO DŘEŇOVÉHO SYSTÉMU
Multiplikační dřeňový systém • vyčerpávaný NaCl zvyšuje osmolalitu dřeně v tlustém segmentu • H2O a moč v paralelním sestupném raménku – ve společném průběhu dochází k vysávání do intersticia • osmolalita čím více do dřeně klička zasahuje • = OSMOTICKÁ STRATIFIKACE DŘENĚ • podobně ve VASA RECTA – voda krevní plazmy nemůže proniknout až do dřeně a nařeďovat ji • uniká zkratkami ze vzestupné do sestupné části bez vstupu do dřeně • opačně močovina ze vzestupného do sestupného raménka • k vysoké OSMOLALITĚ dřeně krom zadržovaného NaCl přispívá i močovina
• • • •
Distální tubus Jemné dolaďování objemu moči a iontů dle stavu organismu ALDOSTERON přímo stimuluje zpětnou resorpci Na+ a tedy i vody Na+ je po elektrochemickém spádu doprovázen Cl-, HCO3Naopak K+, H+ a NH3 jsou sekretovány do lumen tubulu
• • • • • • • •
Sběrný kanálek Resorpce zbytků NaCl ÚNIK VODY do intersticia finální zahuštění a vzniku HYPEROSMOTICKÉ moči asi 4 x větší osmolalita ve srovnání s plazmou voda stěnami kanálku prochází pod stimulačním vlivem ANTIDIURETICKÉHO HORMONU voda proniklá do dřeně je odvedena do VASA RECTA savá osmotická síla koloidních bílkovin plazmy – zajištění nasátí vody do krve nenaruší se osmotická stratifikace dřeně
Rektální koncentrační systém hmyzu
Rektální koncentrační systém hmyzu • někteří bezobratlí – produkce hyperosmotické moči či výkalů bez vývoje dokonalého protiproudého koncentračního systému • Konkrétně = druhy hmyzu v suchých biotoech
Rektální papily much nebo kryptonefridiální komplex
• Voda je tažena proudem aktivně čerpaných iontů • ionty cirkulují v uzavřeném okruhu tam i zpět • voda je doprovází jen v jednom směru – ze střeva do hemolymfy • separační prostor – epitel pro vodu propustný a nepropustný
Vodní hospodářství a řízení exkreční činnosti ledvin • • • • • • • •
buňky tkání – potřeba ochrany před kolísáním osmotického tlaku extracelulárního prostoru a tím i svého objemu Příjem NaCl nebo ztráta vody - zásah do vodního hospodářství – potřeba regulace Osmoreceptory v hypotalamu, nervový vegetativní mnebo hormonální povel (např. vyloučení ADH k cíli = ledvinám) Nervově – řízení krevního průtoku snížení glomerulární filtrace sympatikem a snížení diurézy (vylučování moči). Parasympatikus – naopak zvyšování Pocit žízně – (ztráta vody) – osmoreceptory v supraoptickém jádru hypotalamu a v krční tepně – registrace osmotických změn ---- zvýšení produkce ADH – působí na distální část nefronu – zvýšení zpětné resorpce vody naopak při poklesu osmotického Tk (hodně H2O) – diuréza je stimulována
2 způsoby řízení diurézy: řízení renální hemodynamiky a řízení tubulárních procesů • ŘRHD – řízení průtoku krve glomerulárním a peritubulárním řečištěm – vazomotorika přívodných a odvodných cév • Větší přívod a Tk do glomerulu = vetší filtrace a objem moči • Změny prokrvení v peritubulárním řečišti – řízení zkratů mezi sestupnými a vzestupnými raménky – ovlivnění efektivnosti multiplikačního systému dřeně • Zvýšený průtok = větší proplachování dřeně = srážení osmotického gradientu = omezení zpětné resorpce vody
řízení tubulárních procesů • 2 hormony ovlivňující diurézu: • Antidiuretický hormon (ADH) – ovlivňuje propustnost sběrného kanálku – stimuluje vkládání akvaporinů do jeho membrány
•
Aldosteron – produkován při žízni – (přes Renin – Angiotenzin) – zvyšuje retenci Na+ v distálním tubulu – tím zvyšuje i retenci vody – retence vody = přímý vliv na zvýšení krevního tlaku
• • •
Regulace funkcí vývodných cest ledvin – zajištěna zejména nervovými mechanizmy močovody mají vlastní nervovou síť – vycházejí impulsy k persitaltickým kontrakcím močových cest funkce močovodů řídí centra v prodloužené míše, mezimozku a mozkové kůře
Ledviny a acidobazická rovnováha • podílejí se na funkcích udržování acidobazické rovnováhy (řízení iontového složení krve) • v otevřeném pufrovacím systému savců (CO2/HCO3-) zajišťují udržování poolu hydrogenuhličitanových aniontů a spolu s plícemi – vylučování H+
• H+ do tubulu – antiport za Na+ - v proximálním tubulu • HCO3- - z tubulu zpětná resorpce --- reakce s H+ na CO2 + H2O • CO2 – snadná difúze do buňky tubulu • Vsestup nebo pokles pCO2 v plazmě vede ke zvýšení nebo snížení sekrece H+ a tím ke zpětné resorpci HCO3• = důležité pro kompenzaci výkyvů pH
Juxtaglomerulární aparát • v místě přechodu vzestupného r. do distálního tubulku – buňky tvoří útvar MACULA DENSA – dotýká se přívodné a odvodné arterioly glomerulu – oblast cév – obsahují speciální granulární buňky – všechny tyto buňky tvoří dohromady JGA – poloha vhodná pro analýzu složení moči – odesílání endokrinních signálů – inervace sympatickými vlákny – uvolňuje do krve proteolytický enzym RENIN – působením RENINU vzniká ANGIOTENZIN II – vazokonstrikce v CS a +Tk – vliv na vylučování – stimulace Aldosteronu a ovlivnění renální hemodynamiky – v těchto případech Tk stimulací zpětné resorpce VODY
MOČ
• výsledkem činnosti exkrečních orgánů • u savců čirá, slabě žlutá tekutina • chem. složeni se výrazně liší od kr. plazmy a tkáňového moku • obsahuje vodu, organické a anorg. látky • anorg: – chloridy, sírany, fosforečnany, uhličitany, amoniak
• org: – nejvíce sloučenin dusíku – hlavně močovina, málo kyseliny močové, kreatinin a ve stopách celá řada dalších látek
Moč U ryb – čirá, jasně žlutá tekutina složení druhově specifické, závisí i na velikosti čirá, bez sedimentů, močovina
hustá, kašovitá, bělavá barva, kys. močová převládá nad močovinou mnoho mukoidních látek a urátů, hustá, hlenovitá, kys. močová převládá nad močovinou
Člověk • denně vyloučí 0,6 – 1,6 l moči • během dne existuje biorytmus • nejvíce se vyloučí večer, nejméně ráno • za patologických stavů – v moči určité látky (běžně minimálně) • jejich hodnocené je důležité pro posouzení fyziologického stavu
Řízení exkreční činnosti ledvin • • •
průtok krve ledvinami je stabilní veličinou v rozmezí krevního tlaku od 80180 mmHg – aortální Tk Při jiné hodnotě Tk se projeví destabilizace hodnoty průtoku a závilost na Tk stabilita průtoku = autoregulace : – přímá vazomotorická reakce – sympatická vazomotorika
• juxtaglomerulární aparát – systém renin-angiotenzin II – silná vazokonstrikce • vazomotorické efekty systému kallikrein-kinin (vazomotorika, efekt na angiotenzin II, prostaglandiny) • prostaglandiny – vazodilatační účinky • oxid dusnatý NO – vzniká z L-argininu NO syntetázou – interakce mezi vazodilatačními a vazokonstrikčními efekty – přímý účinek NO na glomerulární intersticium – inhibice tubulárního transportu v macula densa
Řízení exkreční činnosti ledvin • regulace průtoku krve v peritubulárním řečišti – – – –
funkční i nutriční oběh průtok krve v peritubulárním ř. je v zásadě postglomerulární změny v glomerulárním ř. se promítají do peritubulárního ř. průtok krve v peritubulárním ř. ovlivňuje tubulární procesy pro svoji TROFICKOU úlohu a přívodem izotonické tekutiny cestou vasa recta do osomoticky stratifikované dřeně.
Řízení tubulárních procesů • ledviny mají dvojí úlohu: – předmět extrarenální regulace – samostatný zdroj regulačních faktorů
• obsaženy tyto faktory: – – – – – – – –
VAZOPRESIN ALDOSTERON RENIN – ANGIOTENZIN KALLIKREIN-KININ PROSTAGLANDINY PARATHORMON NATRIURETICKÉ FKTORY ENDOTELINY
Vazopresin – antidiuretický hormon - ADH • hypotalamo-neurohypofyzární hormon • základní úkol ledvin – vyloučení maxima metabolitů s minimálními ztrátami vody a Na+ • signál pro tvorbu ADH je stimulace osmoreceptorů v hypotalamu – růst osmolality ECT (extracelulární tekutiny) • cílový orgán = spojovací část distálního tubulu a sběrací kanálek • konečný výsledek – zvětšení počtu vodných kanálků u tubulárních buněk – zvýšení zpětné resorpce vody
Aldosteron • regulace objemu ECT prostřednictvím zpětné resorpce Na+ • receptory (typ I) – umístění po celé délce nefronu • podnět – vzestup hladiny K+, pokles Na+ v ECT • podporuje jednosměrný transport Na+ • úloha – regulace zpětné resorpce Na+ a exkrece K+ zvyšování acidity moči • sekrece Aldosteronu – regulace ZV hladinami Na+ a K+ na buňky kůry nadledvin • význam má hlavně renin-angiotenzin II systém.
Renin - angiotenzin • ledviny zde produkují regulátor • buňky juxtaglomerulárního aparátu • signály z baroreceptorů vas afferens a chemoreceptorů z macula densa (průtok NaCl) • renin přejde z JGA intersticia krve transformace alfa globulinu ANGIOTENZINU na ANGIOTENZIN I – účinkem konvertizujícího enzymu ANGIOTENZIN II – tato látka ovlivňuje zpětnou vazbou sekreci Aldosteronu. pokles renálního Tk vede k větší sekreci aldosteronu
Kallikrein - kininy • Systém tvořící 3 vazodilatační peptidy – BRADYKIN – LYSYLBRADYKIN – METHIONYLLYSYLBRADYKININ
• vznik účikem proteolytických enzymů – kallikreinů – tkáňové – v distálních tubulech levin – plazmatické
• Kininy působí dilatačně na obě glomerulární arterioly – zasahují do podmínek glomerulární filtrace
Prostaglandiny skupina derivátů kyseliny arachidonové tvoří se v renálním parenchymu v buňkách cévních stěn nejúčinnější jsou PGE2 a PROSTACYKLIN PGI2 účinek prostaglandinů = vazodilatace renálního řečiště – zvýšení průtoku krve ledvinami • exkrece Na+, resorpce vody, uvolňování reninu • • • • •
Parathormon • aktivuje zpětnou resorpci Ca2+ v distálním tubulu a sběracím kanálku • exkreci fosfátů prostřednictvím inhibice jejich zpětné resorpce v proximální a distálním tubulu • snížení resorpce Na+ a hydrogenkarbonátu – zasahuje do procesu acidifikace definitivní moči
Natriuretické faktory • látky peptidové povahy – ovlivnění vylučování hlavních iontů ECT – Na+ • tří látky, nejlépe prostudován ATRIÁLNÍ NATRIURETICKÝ FAKTOR – ANF • dále C-typ natriuretického peptidu CNP • místem tvorby – myokard srdečních síní – granula – zdroj ANF • podnět pro tvorbu ANF – zvýšený příjem NaCl a expanze ECT • efekt – úprava objemu ECT zvýšenou diurézou, zvýšení exkrece Na+ - natriuréza a pokles systolického a diastolického Tk
Endoteliny - ET • multifunkcionální peptidy s vazokonstrikčními účinky • sekreční produkt buněk cévního endotelu • peptidy 21 AMKs ve třech izoformách ET1-ET3 • ovlivňují renální hemodynamiku a tubulární procesy • v tubulech mají ET natriuretický efekt a regulace zpětné resorpce vody
Regulace osmolality ECT • tonicita ETC je závislá: – celkové množství solutů a objemu vody v organismu – rozhodující faktory – ADH a osmotická žízeň
• osmolality plazmy sekrece ADH – pod vlivem ADH – zvýšení propustnosti stěny distálního tubulu a sběracího kanálku pro reabsorpci vody do ECT – posílení nutkavé potřeby příjmu tekutin
• v případě hypotonie – omezení tvorby ADH – omezení propustnosti nefronu pro vodu – polyurie hypotonické moči a znovunastolení rovnováhy.
Úloha ledvin v dlouhodobé regulaci krevního tlaku • krom základní úlohy – exkreční funkce i zásadní úloha v regulaci normální hodnoty Tk – Tk je výsledkem SV(srdeční výdej) a periferního cévního odporu – závisí na objemu ECT – objem a osmolalita ECT – závislá na množství Na+ v těle – výdej Na+ se děje hlavně renální cestou – ohromná glomerulární filtrace Na+ - naproti tomu zpětná resorpce velice jemně regulována humorálně.
• příjem Na Tk a vylučování Na+. pokud ledviny nemají možnost vyloučit nadbytek Na+ při normálním Tk dojde ke Tk patrně reninangiotenzinovým systémem. • Pokud stav trvá dlouho – rozvíjí se HYPERTENZE
Činnost vývodných cest močových • na papile ledviny skončila tvorba definitivní moči – začíná odsun z organismu • zde se již moč nemění ani kvantitativně, ani kvalitativně • pohyb moči – činnost svalstva vývodných cest močových : – ledvinové kalichy, pánvičky, močovody, močový měchýř a uretra
• ve vývodném systému jsou dva rezervoáry moči: – – – – –
menší – pánvička větší – močový měchýř ostatní útvary = transportní funkce stěna (krom pánviček) vybavena hladkým svalstvem močová trubice – zevní svěrač –součást příčně pruhovaného svalstva pánevního dna
Transport moči od ledvinové papily do močového měchýře – funkce horních močových cest • první fáze – přesun moči do ledvinové pánvičky • zdrojem pohybu – kalichy s hladkou svalovinou ve stěnách – na konci zesílenou v HENLEŮV SVĚRAČ • rytmická činnost diastola a systola kalichů • pánvička pojme cca 5 ml moči – je mimořádně roztažitelná • slouží jako nálevka shromažďující moč z kalichů a usměrňuje moč do kónického segmentu močovodu • transport moči uterem – hladká svalovina – řízená intramurální nervovou pletení – v horní části jsou pacemakerové neurony – rytmus činnosti a nezávislost
Transport moči od ledvinové papily do močového měchýře – funkce horních močových cest • • • • • • • •
přítok moči do močovodu – aparát reaguje vznikem MOČOVÉHO VŘETÉNKA v oblasti relaxace – dutinka s malou dávkou moči pod tlakem 20-60 mmHg – posun po močovodu k měchýři – uzavřená dávka moči ve stěně měchýře komplex zaniká – lze zaznamenat jako ELEKTROURETEROGRAM primární subrenální centrum automacie aktivně zformuje vřeténko – střední a spodní část močovodu jej pasivně přejímá = stav při normální diuréze, levý a pravý močovod se v činnosti střídají při zvyšování diurézy se stav mění – rozšíření pánvičky o subrenální část močovodu – na zbytku probíhá zrychlená ale normální peristaltika. Začne se porušovat pravidlo střídání ureterů přesáhne-li kontinuálně diuréza 3 l/24 h – močovody již neformují močová vřeténka – mezi pánvičkou a měchýřem vzniká nepřerušené spojení s plynulým odtokem moči do měchýře nazýváme tuto formu činnosti močovodů – HYPOTONICKÁ ODPOVĚĎ MOČOVODŮ
Funkce močového měchýře a močové trubice – funkce dolních močových cest • • • •
moč se shromažďuje v močové měchýři kapacita 200 – 300 ml – tlak 5 cm H2O při překročení fyzikální kapacity tlak až 20 cm H2O tento tlak indukuje první kontrakce vypuzovacího svalstva – stahy izotonické – bez změny intravezikálního tlaku – kontrakce izometrické – náhlý vzestup tlaku moči až nad 100 mmHg – vyvolání pocitu nucení na moč – vyvolání mikce – nedojde-li k vyprázdnění – kontrakce se opakují ve zkrácených intervalech – děj zakončen pocitem IMPERATIVNÍHO NUCENÍ – nakonec nelze vůlí potlačit – doklad CYSTOMETROGRAMEM
Funkce močového měchýře a močové trubice – funkce dolních močových cest • • • • • •
plnění měchýře a změny tlaku – při uzavřených sfinkterech – vnitřní hladký, vnější příčně pruhovaný souhra relaxace a kontrakce detrusoru = MIKCE 300 – 400 ml – podráždění napínacích receptorů ve stěně měchýře signál do sakrální míchy pánevními nervy z ní eferentní parasympatická vlákna k m. detrusor reflexní dráhy kontrolující mikci: – – – – –
spinální eferentní neurony periferní eferentní neurony aferentní neurony spinální interneurony neurony mozkového kmene a mozkové kůry
• u člověka- zevní svěrač a břišní lis ovládán vůlí – zahájení mikce, přerušení probíhající mikce, vyvolání mikčního reflexu i v případě prázdného měchýře – především kontrola pomocí čelních laloků – DEFINITIVNÍ KONEC VODY A VYLUČOVANÝCH LÁTEK Z VNITŘNÍHO PROSTŘEDÍ VEN Z ORGANISMU !!!
Pomocné exkreční systémy • kůže složená ze tří vrstev • epidermis – pokožka • cutis – škára • subcutis – podkožní vazivo • pokožku tvoří několik epitelových buněčných vrstev – rohovatění a odlupování se na povrchu • škára je složena z kompaktnější vrstvy – CORIUM a řídkého vaziva – TELA SUBCUTANEA
Kůže • základní funkce kůže: – potem vylučuje z těla exkreční látky – chrání tělo před vnějšími mechanickými a chem. vlivy – chrání organizmus proti patogenům – účast v procesech termoregulace – zasahuje do metabolických dějů organizmu – syntéza vitamínu D – resorbuje celou řadu látek z prostředí – obsahuje různé typy receptorů – příjem informací z prostředí
• keratinózní struktury
• potní žlázy – glandulae sudoriporae – po těle v určitých oblastech • pot – čirá, bezbarvá tekutina – obsahuje 98-99% vody, bílkoviny, močovinu, amoniak, mastné kyseliny, AMKs, soli a další látky (u lidí kyselina urokanová)
• mazové žlázy – vyústění do vlasového váčku – produkt maz – sebum – pokrývá kůži jako tenký film – chrání před UV zářením a jinými škodlivými vlivy
• slzné žlázy – slzy – zvlhčovací funkce, čištění oka od mechanických částic i baktérií
Onemocnění ledvin www.google.cz
• většina nemocí ledvin po dlouhou dobu nemá žádné výraznější projevy • moč může být dlouho normální i když ledviny fungují z poloviny • jestliže se v moči objeví stopy bílkovin či více než 10 červených krvinek/mikrolitr, měl by být pacient vyšetřen. • ledvinová onemocnění provází též hypertenzi, cukrovku a při dalších chorobách je základní vyšetření moči neopominutelné.
Laboratorní testy • Biochemická diagnostika diagnostika hladiny látek, které se hromadí v organismu při porušení funkce ledvin, poruchy krvetvorby • Imunologická diagnostika • Mikrobiologická diagnostika www.google.
Poruchy ledvin u dětí
www.google.cz
Chronické selhání ledvin • ledviny mají sníženou schopnost vylučovat moč • hromadí se odpadní látky v organismu a zpomalují růst • nedostatečný přívod živin ze stravy, • narušení rovnováhy iontů zvýšené ztráty sodíku a vápníku močí (odbourání kostní tkáně) • zadržuje se fosfát a draslík; (snížená citlivost k růstovému hormonu)
Chronické selhání ledvin • tvoří méně růstového faktoru IGF-I,
• Příčiny: vrozené poruchy vývoje tkáně: projeví se kolem 5.roku života, následek zánětu: projeví se v pubertě
• Léčba: dialýza, transplantace, růstový hormon
Poruchy ledvin u dospělých
www.google.cz
Nejčastější příčiny - diabetes mellitus (cukrovka) - hypertenze, ateroskleróza a ischemická choroba ledvin - záněty ledvin neinfekčního původu (glomerulonefritidy, glomerulopatie) - uzávěry a infekce vývodných močových cest - dědičná onemocnění ledvin (polystóza) - dlouhodobé užívání léků na tišení bolesti (analgetická nefritida) - maligní onemocnění
Příznaky nemocí ledvin • přibírání na hmotnosti v důsledku zadržování tekutin v těle • (otoky obličeje, očních víček, bérců) • bolest v bederní krajině, zvláště je-li doprovázena teplotou nebo změnou barvy moči • tmavá moč
Příznaky nemocí ledvin • příliš velké množství moči (zvláště v noci) nebo příliš malé množství moči (méně než půl litru moči za den) • zvýšený krevní tlak • svalová slabost, ztráta chuti k jídlu, svědění, svalové křeče, změna barvy kůže
Ledvinové kameny • Ledvinová onemocnění - ledvinové kameny vznikají při nahromadění minerálních solí, které vykrystalizují v močových cestách. Mají různou velikost - od drobounkých částeček k velkým kamenům, které mohou zablokovat odchod moče. Nejobvyklejší jsou kaménky ze šťavelanu vápníku. Další typy se vytvářejí z kyseliny močové, cystinu a fosfátů.
Ledvinové kameny
DIALÝZA • dialýza
Patologie ledviny
VIDEA • Peritoneální dialýza • Transplantace ledvin – zajímavost USA • Odstraňování močových kamenů
Náhrada nefunkčních ledvin • hemodialýzou čistí a filtruje krev, a zbavuje tak tělo nebezpečných odpadů a nadbytečných solí • peritoneální dialýzou podobný princip jako hemodialýza, ale pacient si ji provádí sám
www.google.cz
• transplantací preferuje se živý dárce, protože je větší šance uchycení štěpu
Prevence onemocnění ledvin • správná výživa a životospráva • vitamin C má vliv na zlepšení imunitních funkcí, pomáhá regeneraci buněk a tkání a posiluje funkci nadledvinek, které řídí tvorbu stresových hormonů v organismu • vyhýbat se stresu
www.google.cz
Děkuji za pozornost !!!
