Obecná patofyziologie ledvin
• 1. Vztah mezi koncentrací látek v plazmě a jejich vylučováním v ledvinách
• 2. Průtok krve ledvinou a filtrace Autoregulace ledviny Glomerulární filtrační rychlost Typické patofyziologické změny RPF a GFR
2. Průtok krve ledvinou a filtrace
Autoregulace ledviny
Jako u všech orgánů platí i pro perfuzi ledviny Ohmova formule: PPrůtok krve ledvinou = RBF = -------,
R
kde P = Pa - Pe a R = Ra + Re
R však musí být proměnlivé (tzv. autoregulace ledviny), neboť jak renální perfuze, tak GFR jsou v širokém rozmezí systémových tlaků (90-190 mm Hg středního arteriálního tlaku čili 11-25 kPa) konstantní (obr. 17). Další termín: renální tok plazmy (RPF)
RBF = ——— = ————— P PR Ra + Re
17
Formule R = Ra + Re platí aspoň zhruba, poněvadž vasa afferentia a vasa efferentia jsou hlavními místy cévního odporu v ledvinách (obr. 18)
A - „NORMÁLNÍ“ PROFIL
B - KONSTRIKCE AFERENTNÍ ARTERIOLY, POKLES PGC
C - KONSTRIKCE EFERENTNÍ ARTERIOLY, VZESTUP PGC
P - „NORMÁLNÍ“ PERFUZNÍ TLAK LEDVINNÉHO OBĚHU
PRŮBĚH HYDROSTA-TICKÉHO TLAKU V OBĚHU LEDVIN
18
Horní formuli můžeme tedy přepsat jako P
RBF = ------------, Ra + Re
tj. RBF nebo RPF poklesne při zvýšení Ra, Re nebo obou.
RBF je regulován ve dvojím konfliktním zájmu:
- při mírném poklesu systémového tlaku autoregulačně
- při výrazném poklesu je ledvina “odstavena” prerenální azotémie, případně s morfologickými důsledky (akutní tubulární nekróza), obr. 19 B a C
19
Autoregulaci ledviny nelze co do mechanizmu zaměňovat s regulací cirkulujícího volumu, i když v obou hraje roli RAS (v autoregulaci to ještě není zcela jasné)
Homeostazování volumu obstarává endokrinní RAS proti poruchám typu ztráty nebo přebytku vody, soli atd. (obr. 20)
20
Autoregulace ledviny zajišťuje homeostázu prokrvení ledviny a GFR navzdory kolísání systémového tlaku (např. při změnách polohy těla) a je vytvářena
- tzv. myogenním (Baylissovým) reflexem (rozpínané cévy se i in vitro kontrahují – asi vstup kalcia do svalových buněk)
- tubuloglomerulární zpětnou vazbou (TGF), která je asi tvořena lokálním (parakrinním) RAS (obr. 21)
AUTOREGULACE LEDVINY
RPF
GFR
EGM
MDMDMDMDGC RENIN
Re Ra
21
JGA :RAS ( LOKÁLNÍ! ) NEBO JINÉ VAZOAKTIVNÍ LÁTKY
Ra
Re ?SYST.TK
REGULACE VODY A SOLUTŮ
RBF GFR HOMEOSTA- ZOVÁNY
MYOGENNÍ „REFLEX“(BAYLISSŮV)
O2 V LEDVINÁCH HOMEOSTAZOVÁN
ROZTAŽENÍ
VTUB
OSMNa+
Cl -
Ca2+
. . .
.
Renin je tvořen hlavně v juxtaglomerulárním aparátu, pod vlivem
- baroreceptorů v aferentních arteriolách (reagují na snížený perfuzní tlak, srv. Gold- blattova svorka, renovaskulární hypertenze)
- macula densa, reagující na elektrolytové slo-- žení v distálním tubulu
- veget. nervstva: sympatikus zvyšuje, parasym- patikus snižuje produkci reninu
Působení RAS je však v dalším jak parakrinní, tak endokrinní
GFR
Faktory určující GFR:
Tlaky v kapiláře glomerulu se chovají zcela jinak než v systémové cirkulaci. Zdá se, že bod dosažení rovnováhy mezi hydrostatickými a onkotickými složkami leží fyziologicky uvnitř kapiláry, ovšem může se i fyziologicky podél délky kapiláry snadno pohybovat (obr. 22)
PcPi
PGC PGC
i
GC GC
PBS PBS
22
Pozn. k obr.: faktor vypuzující tekutinu z kapiláry je (Pc+i), faktor nasávající je (c+Pi).
c
Pro GFR se běžně používá Starlingovy rovnice, ale ta má řadu vad:
- její některé faktory nejsou na sobě nezávislé - předpokládá konstantní tlaky podél kapiláry, dále, že máme velikost filtrační plochy pod kontrolou atd. - nevyjadřuje jednoznačným způsobem vliv perfuze (RBF nebo RPF)Hydrostatický tlak v kapiláře je dán poměrně složitou souhrou aferentního a eferentního tlaku a odporu (obr. 23, 24)
FAKTORY URČUJÍCÍ GFR
STARLINGOVY SÍLY
GFR = F * Lp * PUF
vGC
PUF = (PGC - PBS) - (GC - BS)
P
RePa + RaPe
Ra + Re
PGC =
23
24
Na druhé straně je zřejmé, že GFR je určována perfuzí, i když zatím exaktně nezvládnutelným způsobem. Jedině za fyziologických okolností (bodu rovnováhy je dosaženo v průběhu kapiláry) můžeme předpokládat lineární vztah mezi oběma. Jestli však za patologických situací klesá hydraulická vodivost membrány vůči rychlosti proudu plazmy, bod rovnováhy “mizí za obzor” a GFR nedrží krok s RPF. V limitním případě už přestává být GFR závislá na RPF vůbec (obr. 25)
RENÁLNÍ TOK PLAZMY
GFR
FYZIOL.
PATOL.
HRUBĚPATOL.
RPF
?
vGC
Lp
25
.
Je zřejmé, že k jednotnému formálnímu popisu má filtrace v glomerulu ještě daleko. Jednou z příčin komplikací zřejmě je pružnost cév, která se zatím zanedbává. Souvislost RPG a GFR by se dala zhruba vyjádřit takto:
RPFOhmův zákon
Ra + Re
PUF
Lp
F
GFR
Typické patofyziologické změny RPF a GFR
Změny RPF a GFR v konkrétních patofyziologických situacích jsou v důsledku uv. těžkostí popsatelné zatím jenom semikvantitativně (obr. 26)
26
F GFR
