A vese mőködése Dr. Nánási Péter elıadásai alapján
A vese homeosztatikus mőködése Miért van feltétlenül szükség a renális szabályozásra? Hıszabályozás verejtékezés Kihívások és megoldások Táplálkozás akcidentális bevitel hasmenés Légzés sav-bázis háztartás Víz NaCl Víz, ionok Belsı környezet CO 2 Extracelluláris tér K +, H + Ca 2+ Nincs tartalék: Na +, Cl -, víz Intracelluláris tér Pufferek Csont Vese Kiválasztás
A vese homeosztatikus mőködése A belsı környezet stabilitásának megörzése 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 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, NH 3, 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 Kéreg Vesetok 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 E = ( P a - P v ) / P a black box 0 < E < 1 P a P v P v meghatározása nehézkes!
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
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) 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)
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
Anyagok csoportosítása E és C szerint E C 0 0.2 1 0 125 600 ml / min ERPF Glukóz Inulin PAH
Inulin Filtrált / kiválasztott inulin mennyisége 0 0 szabad filtráció, nincs tubuláris transzport U in * V = GFR * P in GFR = U in * V / P in GFR = C in C in független P in -tıl Plazma inulin-koncentrációja
Glükóz Filtrált / reabszorbeált / kiválasztott glükóz mennyisége (mg / min) 1000 500 0 szabad filtráció + reabszorpció U G * V = GFR * P G - T mg U G * V / P G = (GFR * P G / P G ) - (T mg / P G ) C G = GFR - T mg / P G ha P G kicsi, akkor C G = 0 Lekerekedés 0 5.5 11 17 Plazma-glükóz (mm) Veseküszöb Transzport maximum T mg = 375 mg / min
Miért van lekerekedés? Mert az egyes nephronok eltérı hosszúságú proximális tubulusokkal rendelkeznek. Ha P G = 14 mm: Proximális tubulus hossza: legrövidebb átlagos leghosszabb Szaturáló glukózkoncentráció: 11 14 17 (mm) veseküszöb
Filtrált / szekretált / kiválasztott PAH mennyisége 0 0 PAH szabad filtráció + szekréció U PAH * V = GFR * P PAH + T mpah U PAH * V / P PAH = (GFR * P PAH / P PAH ) + (T mg / P PAH ) C PAH = GFR + T mpah / P PAH ha P PAH kicsi, akkor C PAH = ERPF Plazma PAH-koncentrációja Transzport maximum
Clearance a koncentráció függvényében A C G és C PAH koncentráció-függı! Clearance (ml / min) 600 400 200 0 0 Inulin PAH Plazma-koncentráció Glükóz 600 ml / min ERPF 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