1. Az ozmo- és volumenreguláció alapjai Extracelluláris tér = NaCl H 2 O Szabályozás: lassú gyors Az E.C. tér nagyságának szabályozása = volumenreguláció A NaCl és víz arányának szabályozása = ozmoreguláció isoosmosis = 300 mosm Mivel az E.C. és az I.C. terek ozmotikus egyensúlyban vannak egymással az ozmoreguláció az I.C. térre is hat. Szabad vízfelvétel és vízürítés mellett a normális arány fenntartásához a víz mennyiségét igazítjuk a NaCl mennyiséghez, mert a vízfelvétel és vízürítés szabályozása gyors. volumenreguláció = NaCl háztartás ozmoreguláció = vízháztartás Közös efferens mechanizmusok!
2.1. Vízháztartás Bevitel 2.2-3.4 l / nap táplálék: 0.8-1 l oxidáció: 0.4 l ivás: 1-2 l jelentôs egyéni variációk! Leadás 2.2-3.4 l / nap párolgás: 0.8-1 l verejtékezés: 0.2 l széklet: 0.2 l vizelet: 1-2 l (de minimum 0.5 l) A vízháztartás szabályozása = Ozmoreguláció szomjúságérzés (ivás) vizelet mennyisége és ozmotikus koncentrációja (ADH) mindkettô hypothalamikusan szabályozott inger: a plazma ozmolaritásának és térfogatának változásai
2.2. A vízfelvétel szabályozása artériás nyomás magas nyomású baroreceptorok sinus caroticum / aorticum vértérfogat alacsony nyomású baroreceptorok nagy vénák, kisvérkör, pitvarok szájnyálkahártya kiszáradása vér ozmolaritása "osmosodium" receptorok hypothalamus szimpatikus aktivitás medulla oblongata renin vese angiotenzin II. lokális AT II. HYPOTHALAMUS szomjúság
2.3. A vízürítés szabályozása Az ADH antidiuretikus hatása 15 Vízdiurézis ADH Diurézis (ml / min) 10 5 0 Vízbevitel Vízbevitel 0 60 120 180 0 60 120 180 min Intact beidegzés Denervált vese
2.4. Az ADH hatásmechanizmusa ADH hatása: H 2 O AP-3 / AP-4 aquaporin-2 vízcsatornák kihelyezése a gyûjtôcsatorna fôsejtjeinek luminális H 2 O AP-2 V 2 receptor membránjába -> a tubulus fala vízre permeábilissá válik AP-3 / AP-4 H 2 O H 2 O AP-2 H 2 O ADH H 2 O PKA camp V 2 receptor Luminalis Basolateralis Vízreabszorpció
2.5. Az ADH termelôdése és raktározása Hypothalamus pars magnocellularis Nucleus paraventricularis Nucleus supraopticus Hypophysisnyél Neurohypophysis ADH Ha az ADH hatása hiányzik Diabetes insipidus ADH-hiány polyuria V 2 receptor-defektus polydipsia szignáltranszdukciós zavar max. 25 l / nap
2.6. Az ADH termelés szabályozása artériás nyomás magas nyomású baroreceptorok sinus caroticum / aorticum vértérfogat alacsony nyomású baroreceptorok nagy vénák, kisvérkör, pitvarok szimpatikus aktivitás medulla oblongata renin vese A-II. fájdalom nausea nikotin HYPOTHALAMUS vér ozmolaritása "osmosodium" receptorok hypothalamus NEUROHYPOPHYSIS ADH - ANP kortizol alkohol
3.1. Volumenreguláció Az E.C. térfogat nagyságának szabályozása Az E.C. volumen a szervezet NaCl készletével arányos -> Az E.C. volumen szabályozása = NaCl háztartás Ok: az ozmoreguláció érzékenysége és gyors reakciója A NaCl bevitel nem szabályozott, a sóvesztés esetleges -> A renális NaCl ürítés szabályozásának abszolút szükségessége Vértérfogat (l) A vértérfogat széles határok között független a vízbeviteltôl 6 4 2 0 Átlagos tartomány 0 2 4 6 8 Napi vízbevitel (l) Vértérfogat (l) A vértérfogat az E.C. térfogat nagyságával arányos 8 6 4 2 0 Edema 0 10 20 30 40 Extracelluláris tér (l) Normál érték
3.2. A vese Na ürítését közvetlenül szabályozó humorális tényezôk Proximalis tubulusban Noradrenalin - Angiotenzin II. - Na /H csere serkentése Na /H csere serkentése Vastag felszálló szárban Prosztaglandinok Na - K - 2Cl - kotranszport gátlása Corticalis gyûjtôcsatornában Aldoszteron - luminális Na csatornák kihelyezése Papillaris gyûjtôcsatornában ANP luminális Na csatornák zárása
3.3. A vese Na ürítését / konzerválását szabályozó további tényezôk az ozmotikus grádiens nagyságának változtatása útján hatnak Rendelkezésre álló urea mennyisége (éhezés) ADH jelenléte (víz- és urea-permeabilitás) Juxtamedulláris nephronok aránya (koncentráló képesség) Mûködô nephronok száma (üríthetô Na mennyisége, koncentráló képesség) GFR nagysága (üríthetô Na mennyisége, áramlási sebesség jelentôsége)
3.4. A juxtaglomerularis apparátus felépítése Szimpatikus beidegzés Érsimaizom sejtek Afferens arteriola Myoepithel sejtek Renin Endothel sejtek NO Glomerulus ß NaCl Nyomás-szenzor Macula densa: NaCl szenzor Distalis kanyarulatos csatorna Mesangium sejtek Efferens arteriola
3.5. A JGA szerepe a volumenregulációban Szimpatikus beidegzés Aldoszteron Hypovolaemia A ß NA α 1 Angiotenzin II Renin Baroreceptorok Szimpatikus tónus Renin Angiotenzin II Aldoszteron gyûjtôcsatornákban Na reabszorpció EC volumen
3.6. A renintermelés szabályozása A renin elválasztását serkentô tényezôk A transzmurális nyomás csökkenése az a. afferensben (a myoepithel sejtek csökkent feszülése miatt) csökkent veseperfúzió az aorta, veseartéria, arteriola afferens szûkületemiatt, álló testhelyzet, az intrarenális nyomás emelkedése Szimpatikus izgalom hatása (a. afferens szûkülete renintermelés közvetlen fokozása) hypotonia, hypovolaemia, keringés redisztribúciója A filtrátum alacsony NaCl koncentrációja (macula densa) hyponatraemia, alacsony GFR
3.7. Angiotenzin II élettani hatásai Angiotenzin II Renin - Mellékvesekéreg Aldoszteron Prox. tubulus Na / H csere Hypothalamus Szomjúságérzés Hypothalamus ADH elválasztás Gyûjtôcsatornában Na reabszorpció Proximalis tubulusban Na reabszorpció Vízfelvétel Gyûjtôcsatornában Vízreabszorpció NaCl készlet Vízkészlet Az angiotenzin II a szervezet NaCl készletét és vízkészletét egyaránt növeli, így minden eszközzel növeli az E.C. térfogatot.
3.8. Az aldoszteron szabályozó hatása Plazmatérfogat Pitvarok feszülése Baroreceptorok ingerülete ANP szekréció A. afferens tágul Veseperfúzió Szimpatikus tónus Renin szekréció Plazma angiotenzin II Plazma aldoszteron Gy.cs.-ban Na reabszorpció Na ürítés Plazmatérfogat
3.9. Az aldoszteron hatásmechanizmusa Elsôdleges hatások sejtekben fokozott Na leadás és K felvétel szekrétumoknál fokozott Na reabszorpció és K szekréció Következményes hatások nô a szervezet Na készlete -> nô az E.C. volumen hypokalaemia a fokozott K szekréció miatt Na K fehérje mitochondrium Gyûjtôcsatorna principális sejt mrns DNS ATP R A R A Na/K Na K Hatásmechanizmus receptor: sejtplazmában sejtmagban fehérjeszintézis Na csatorna K csatorna Na / K pumpa mitochondr. légzôferment -> ATP szintézis nô Luminalis Basolateralis
3.10. Az aldoszterontermelés szabályozása Pitvarok ANP Vese Renin Vérplazma Hyperkalaemia ACE Angiotenzin II - Mellékvesekéreg zona glomerulosa ALDOSZTERON aspecifikus stimuláció Hypophysis anterior ACTH
3.11. Prosztaglandinok hatásai Prosztaglandin Veseerek tágulata Vasa rectában nô a véráramlás Vastag felszálló száron gátolja a NaCl reabszorpciót Urea-kilépés Velôgrádiens Gyûjtôcsatornában gátolja az ADH hatását Vízreabszorpció Hígító vesemûködés
3.12. Pitvari natriuretikus peptid (ANP) hatásai Hypervolaemia Cél: aldoszteron-hatás kompenzációja és az edema elleni védelem Pitvarok feszülése szívizomsejtek ANP Papillaris gyûjtôcsatornában Na konduktancia Mellékvesekéregben aldoszterontermelés Renintermelés A. afferens dilatál Hypothalamusban ADH-termelés NaCl reabszorpció NaCl ürítés Diurézis E.C. volumen
3.13. A NaCl háztartás komplex szabályozása Plazmatérfogat Pitvarok feszülése Szimpatikus tónus Plazma oncoticus nyomása GFR Renin ANP Angiotenzin II Aldoszteron Peritubuláris kapillárisban hidrosztatikai nyomás Peritubuláris kapillárisban oncoticus nyomás Proximális tubulusban Na reabszorpció Gyûjtôcsatornában Na reabszorpció Na ürítés Plazmatérfogat GFR ALDOSZTERON ANP Starling erôk NA, Angiotenzin II
4.1. Az ozmo- és volumenreguláció viszonya NaCl bevitelt követôen a plazmatérfogat megnô, mert az ozmoreguláció azonnal kompenzál: NaCl bevitel hyperosmoticus normovolaemia ozmoreguláció isoosmoticus hypervolaemia
4.2. Az ozmo- és volumenreguláció viszonya 15 Diurézis (ml / min) 10 5 0 Folyadék 0 60 120 180 min 1l víz 1l 0.89 %-os NaCl Ozmoreguláció Volumenreguláció érzékenység: 1-2 % érzékenység: 10 % gyors: 2 órán belül komplett elhúzódó: több óra alatt
4.3. Az ozmo- és volumenreguláció szinergizmusa Akut vízvesztés kompenzációja Dehydratio Plazmatérfogat Plazma ozmolaritása Baroreceptor-ingerület Ozmoreceptor-ingerület Szomjúságérzés ADH szekréció Vízfelvétel Vízreabszorpció Plazmatérfogat és ozmolaritás helyreáll
4.4. Az ozmo- és volumenreguláció konfliktusa 10 Normál E.C. volumen -20% -15% -10% 10% Konfliktushelyzet Plazma ADH (pg / ml) 5 15% 20% hypoosmoticus hypovolaemia (verejtékezés vízivás) 0 260 270 280 290 300 310 320 330 340 Plazma ozmotikus koncentrációja (mosm) Bár az ozmoreguláció gyorsabb, a 10%-ot elérô volumen-eltéréseknél a volumenreguláció dominál az ozmoreguláció ellenében. Cél az E.C. volumen fenntartása minden körülmények között.