MECHANIZM NEUROHORMONALNY bodźce nerwowe docierają do nerek włóknami nerwu trzewnego, wpływają one nie tylko na wielkość GFR i ukrwienie nerek (zmieniając opór naczyń nerkowych), ale również bezpośrednio oddziałują na proces resorpcji zwrotnej Na w kanalikach, źródłem bodźców nerwowych są receptory objętościowe lewego przedsionka. Ulegają one stymulacji przy zmniejszaniu wypełnienia lewego przedsionka. Bodźce te są przekazywane najpierw do ośrodkowego układu nerwowego, a dopiero stamtąd do nerek.
PRAWO ELEKTROOBOJĘTNOŚCI PŁYNÓW USTROJOWYCH płyny ustrojowe obojętnie w jakich przestrzeniach wodnych się znajdują są elektrycznie obojętne. Znaczy to, że suma stężeń anionów musi się równać sumie stężeń kationów w danym płynie ustrojowym.
PRAWO IZOMOLALNOŚCI PŁYNÓW USTROJOWYCH ciśnienie osmotyczne płynów ustrojowych wszystkich przestrzeni wodnych jest jednakowe (280 mmol/kg H 2 O)
PRAWO IZOJONII dotyczy dążności ustroju do zachowania stałego stężenia jonów (izojonia), w tym w szczególności jonów wodorowych (izohydria).
ph krwi 7,45 7,35 (35 nmol/l 45 nmol/l)
W utrzymywaniu stałego ph krwi i płynów ustrojowych biorą udział: układy buforowe krwi i tkanek, płuca, nerki.
USTROJOWE UKŁADY BUFOROWE: kwas węglowy-wodorowęglany fosforan jednozasadowy-fosforan dwuzasadowy (H 2 PO 4- /HPO 4 2- ) białczanowy hemoglobinianowy
BUFOR NAJCZĘSTSZE UMIEJSCOWIENIE UDZIAŁ W POJEMNOŚCI BUFOROWEJ KRWI (%) Wodorowęglanowy PZK 70 Hemoglobinianowy PWK 21 Fosforanowy PWK 6 Białczanowy PWK i PZK 3
UKŁAD BUFOROWY HCO 3 - /H 2 CO 3 - kwas węglowy może ulegać spontanicznej dehydratacji do dwutlenku węgla, który poprzez układ oddechowy jest wydalany do powietrza atmosferycznego. Ze względu na te specyficzne właściwości bufor wodorowęglanowy stanowi najważniejszy układ buforowy płynu pozakomórkowego zabezpieczającego izohydrię i nazywany jest buforem lotnym.
UKŁAD BUFOROWY FOSFORANOWY -Jest to główny układ buforowy wewnątrzkomórkowy. -W zakresie fizjologicznego ph stosunek H 2 PO 4 - do HPO 4 2- ma się tak, jak 1:4. W tym układzie H 2 PO 4 - jest kwasem, bo może oddać jony wodorowe, HPO 4 2- jest zaś zasadą, bo może być akceptorem jonów wodorowych. -W warunkach wzmożonego powstawania jonów wodorowych fosforan dwuzasadowy wiążąc jeden jon wodorowy (a oddając jon Na + ) przekształca się w fosforan jednozasadowy. Powstający w tej reakcji fosforan jednozasadowy ulega wydalaniu przez nerki. Jony wodorowe zostają więc wydalone z ustroju w postaci kwaśnego fosforanu jednozasadowego.
ROLA NEREK I. Resorpcja zwrotna wodorowęglanów przesączonych w kłębuszkach nerkowych II. Regeneracja wodorowęglanów w procesie: 1. wytwarzania kwaśności miareczkowej 2. amoniogenezy
MECHANIZM RESORPCJI ZWROTNEJ WODOROWĘGLANÓW Resorpcja zwrotna wodorowęglanów zachodzi dzięki wydzielaniu H + z komórek kanalikowych do światła kanalików. H + łącząc się z anionem wodorowęglanowym tworzy kwas węglowy, ten zaś rozpada się na H 2 O i CO 2. Na miejsce wydzielonych do światła kanalików jonów wodorowych wchodzą do komórek Na +, przenoszone dalej do krwi jako NaHCO 3.
MECHANIZM RESORPCJI ZWROTNEJ WODOROWĘGLANÓW Światło kanalika nerkowego Komórki kanalików nerkowych Krew NaHCO 3 HCO - 3 + Na + HCO - 3 + H + H 2 O + CO 2 HCO 3 - H + H 2 CO 3 anhydraza węglanowa H 2 O + CO 2 NaHCO 3
MECHANIZM WYTWARZANIA KWAŚNOŚCI MIARECZKOWEJ W procesie wytwarzania kwaśności miareczkowej zasadowy Na 2 HPO 4 ulega przekształceniu w kwaśny NaH 2 PO 4. W wyniku tego procesu stężenie zwiększa się kilkaset razy. W procesie wytwarzania kwaśności miareczkowej na 1 cząsteczkę powstającego NaH 2 PO 4 ustrój regeneruje 1 cząsteczkę wodorowęglanu.
MECHANIZM WYTWARZANIA KWAŚNOŚCI MIARECZKOWEJ Światło kanalika nerkowego Komórki kanalików nerkowych Krew Na 2 HPO 4 Na + + HPO 4 2- + Na + H + + HCO 3 - Na + HCO 3 - Na H 2 CO 3 Na + + HPO 4 2- + H + NaH2PO4 anhydraza węglanowa H 2 O + CO 2
kwaśność miareczkowa to ilość jonów wodorowych wydalanych z moczem w postaci H PO - lub innych 2 4 słabych kwasów
PROCES AMONIOGENEZY Światło kanalika nerkowego Komórki kanalików nerkowych Krew NaCl H 2 O + CO 2 anhydraza węglanowa NH 4 C l Cl - Na + H + NH 3 H 2 CO 3 H + + H 2 CO 3 - NH3 + kw.glutaminowy Glutamina Glutaminaza + dehydrogenza glutaminowa Na + NaHCO 3
PROCES AMONIOGENEZY Rola nerek w usuwaniu jonów H + przy równoczesnym oszczędzaniu zasad ustrojowych (wodorowęglanów) opiera się na możliwości wytwarzania w komórkach amoniaku, który to następnie w świetle kanalików nerkowych wiąże jony H +. Powstają w ten sposób jony amonowe NH 4+, które wydalane są z moczem razem z anionami występującymi w płynie cewkowym, tymi anionami przede wszystkim są: aniony Cl - i SO 4 2-. A zatem rolą nerek jest także wytwarzanie amoniaku.
RÓWNANIE HENDERSONA-HASSELBALCHA ph = pk a + log - [A ] [AH] pka ujemny log ze stałej dysocjacji cząsteczki kwasu HA A - - stężenie anionów kwasu AH stężenie niezdysocjowanych cząsteczek kwasu
Równanie H-H mówi, że: 1. zaburzenia równowagi kwasowo-zasadowej mogą być następstwem zmiany składowej oddechowej lub zmiany składowej metabolicznej, bądź też obu na raz; 2. równanie to dowodzi, że układy buforowe zmniejszają rozmiar zmian stężenia jonów wodorowych, natomiast nie zapobiegają zmianom tym całkowicie.
3. proces wiąznia lub oddawania jonów wodorowych przez układy buforowe zużywa ten bufor czyli zmniejsza pojemność buforową co wskazuje, iż istnieje nieustanna potrzeba regeneracji zużywających się układów buforowych. Proces regeneracji układów buforowych odbywa się w nerkach i płucach, w niewielkim stopniu w układzie pokarmowym, zaś w warunkach chorobowych także w układzie kostnym.
PARAMETRY CHARAKTERYZUJĄCE STAN GOSPODARKI KWASOWO- ZASADOWEJ USTROJU ph pco 2 prężność CO 2 w pobranej krwi ZB (BB) suma stężeń wszystkich zasad buforowych krwi [HCO 3- ] stężenie wodorowęglanów po 2 prężność tlenu we krwi SO 2 stopień wysycenia hemoglobiny tlenem TO 2 całkowita zawartość tlenu (rozpuszczonego i związanego) we krwi
Rodzaj zaburzenia ph pco 2 Stężenie HCO 3 - Kwasica nieoddechowa Zasadowica nieoddechowa Kwasica oddechowa Zasadowica oddechowa
Kwasica oddechowa jest wynikiem zaburzonej eliminacji dwutlenku węgla przez płuca, uwarunkowanej zmniejszeniem wentylacji pęcherzyków płucnych, utrudnionej dyfuzji CO 2 lub zaburzeniami prawidłowego stosunku wentylacji do perfuzji płuc.
Zasadowica oddechowa jest następstwem nadmiernej eliminacji CO 2 przez płuca, uwarunkowanej stymulacją ośrodka oddechowego (środkami farmakologicznymi, toksynami bakteryjnymi itd.)
Kwasica metaboliczna może być wynikiem: nadmiernej podaży silnych donatorów jonów wodorowych, zwiększonego wytwarzania w ustroju silnych kwasów (np. kwasu mlekowego) upośledzonej regeneracji zasad przez nerki (np. w przewlekłych stanach zapalnych nerek) utraty zasad przez przewód pokarmowy lub nerki. Kwasica metaboliczna charakteryzuje się pierwotnym spadkiem stężenia HCO 3 - we krwi.
Zasadowica metaboliczna przyczyną tego zaburzenia równowagi kwasowozasadowej może być zarówno: utrata silnych kwasów (np. wskutek uporczywych wymiotów), jak i podaż silnych zasad (najczęściej NaHCO 3 ).