H-1. A vesemûködés alapjai 1.1. A túlélés szabályozáselméleti biztosítékai 1. Homeosztázis A belsô környezet kémiai stabilitásának megôrzése az egyes komponensek koncentrációjának szabályozása által. Jellegzetesen negatív feedback Pl. vér Ca 2+ koncentrációja 2. Adaptáció A szervezet optimális mûködését nem mindig a normálértékekhez történô feltétlen ragaszkodás szolgálja. Pl. vérnyomásszabályozás, hôszabályozás 3. Többcsatornás szabályozás Egy-egy paraméter vagy komponens védelmét általában több, részben független, szabályozó rendszer biztosítja. Pl. volumenreguláció
1.2. A vese homeosztatikus mûködése Miért van feltétlenül szükség a renális szabályozásra? Hôszabályozás verejtékezés Kihívások és megoldások Táplálkozás akcidentális bevitel hasmenés Légzés sav-bázis háztartás Víz NaCl Víz, ionok Belsô környezet CO 2 Extracelluláris tér K +, H + Ca 2+ Nincs tartalék: Na +, Cl -, víz Intracelluláris tér Pufferek Csont Vese Kiválasztás
1.3. A vese homeosztatikus mûködése A belsô környezet stabilitásának megôrzése A vérplazma legfontosabb paraméterei Na + = 142 mm Glukóz = 5 mm K + = 4.2 mm Fehérje = 70 g/l Cl - = 101 mm Urea = 5.5 mm HCO - 3 = 26 mm Foszfát = 1 mm ph = 7.4 Ca / Ca 2+ = 2.5 / 1.2 mm Renális szabályozás Isovolaemia (NaCl) Isotonia (H 2 O) Isohydria (H +, HCO - 3 ) Isoionia (K +, Ca 2+, foszfát) Sokféle funkció -> részben átfedô szabályozórendszerek -> kapcsolt szabályozás pl.: ozmo <-> volumen Na + -> H +, K + H + <-> K +
1.4. A vese további funkciói Transzportfunkció tápanyagok reabszorpciója fehérjék, aminosavak, cukrok idegen anyagok szekréciója gyógyszerek, mérgek bomlástermékek kiválasztása urea, NH 3, kreatinin, húgysav Endokrin mûködések eritropoetin kalcitriol vasoactiv anyagok termelése lokális és szisztémás hatások prosztaglandinok, kininek, renin -> angiotenzin II
1.5. A vesemûködés fô elvi lépései Filtrációs - reabszorpciós mechanizmus 1. Primer szûrlet készítése a plazmából = glomerularis filtráció (a veséken átáramló plazma 20%-a: napi 180 l) 2. A szûrlet 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)
1.6. A vese makroszkópos szerkezete Kéreg Vesetok Kéreg-velô határ Vesemedence { Vena renalis Ureter Velô Arteria renalis Vesepapilla Vesepiramis
1.7. A vese érrendszere Arteria interlobaris Arteria renalis 1 2 3 4 1 Arteria arcuata 5 Arteria interlobularis Peritubuláris kapilláris 5 Arteriola efferens 3 Arteriola afferens 2 Arteria interlobularis 4 Glomeruláris kapilláris Véna Vasa recta
1.8. A vese morfológiai és funkcionális egysége a nephron nephron = glomerulus + hozzátartozó tubulusrendszer Kéreg Összekötô szegmentum Juxtaglomerularis apparátus Corticalis gyûjtôcsatorna Distalis kanyarulatos csatorna Veseglomerulus Proximalis tubulus: - pars convoluta - pars recta Külsô velô Belsô velô Medullaris gyûjtôcsatorna Papillaris gyûjtôcsatorna Henle-kacs: - vékony leszálló szár - vastag felszálló szár - hajtûkanyar
1.9. Corticalis és juxtamedullaris nephronok Kéreg Corticalis nephron (85%) -glomerulus a kéreg felszínén -rövid Henle-kacs -hajtû a külsô/belsô velô határán -nincs vékony felszálló szár -peritubuláris kapilláris rendszer Külsô velô Belsô velô kéreg - velô határ Juxtamedullaris nephron (15%) -glomerulus a kéreg-velô határon -hosszú Henle-kacs -hajtû a vesepapilla magasságában -van vékony felszálló szár -vasa recta rendszer
1.10. A tubulusrendszer és az érrendszer viszonya Anyagkicserélôdés vér - tubulus tubulus - tubulus
1.11. Extrakció fogalma és értelmezése E = ( P a - P v ) / P a black box 0 < E < 1 P a P v P v meghatározása nehézkes!
1.12. 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 C = clearance (ml / min) P v -t nem kell mérni! Pa P v U * V
1.13. 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
1.14. A clearance és az extrakciós koefficiens viszonya A vesébe percenként belépô és azt elhagyó anyagmennyiségek (mg/min) P a *ERPF = P v *ERPF + U * V -> P a * ERPF - P v * ERPF = U * V -> P a * ERPF P v * ERPF (P a - P v ) * ERPF = U * V -> ERPF = (U * V) / (P a - P v ) / P a U * V (U * V) / P a ERPF = = C / E -> C = ERPF * E (P a - P v ) / P a 0 < C < 600 (ml / min)
1.15. A tubularis transzport szerepe ürített mennyiség (E) = filtrált (F) - reabszorbeált (R) + szekretált (S) U * V P a * GFR 1. ha U * V = P a * GFR -> tubularis transzport nincs 2. ha U * V < P a * GFR -> tubularis reabszorpció 3. ha U * V > P a * GFR -> tubularis szekréció Efferens arteriola Peritubuláris kapilláris Vena renalis F R S E Afferens arteriola Bowman tok Glomerulus Tubulus Vizelet
1.16. Anyagok csoportosítása E és C szerint E C C = ERPF * E 0 0.2 1 0 125 600 ml / min ERPF Glukóz Inulin PAH C in = GFR C G = GFR - T mg / P G ha P G kicsi, akkor C G = 0 C PAH = GFR + T mpah / P PAH ha P PAH kicsi, akkor C PAH = ERPF T m = transzportmaximum (mg / min)
1.17. Clearance a koncentráció függvényében A C G és C PAH koncentráció-függô! Clearance (ml / min) 600 400 200 0 0 Inulin PAH Plazma-koncentráció Glukóz 600 ml / min ERPF 125 ml / min GFR