29 Hospodaření s vodou a ionty v těle
Stálé složení vnitřního prostředí (homeostasa) je základní podmínkou existence živých organismů.
Homeostasa zahrnuje rovnoměrnou distribuci vody, stálost pH a vyváženou koncentraci iontů v tělních
tekutinách.
Voda
Voda je zcela nezbytná pro život. Slouží jako základní rozpouštědlo, je důležitá pro transport
látek, vyrovnává teplotu, ochlazuje, apod.
Rozdělení vody v těle. Voda tvoří přibližně 55-60 % tělesné hmotnosti dospělého člověka. Dvě
třetiny tělesné vody jsou uvnitř buněk (intracelulární tekutina, ICT), zbývající část vody je
extracelulární tekutina (ECT). Přibližně čtvrtina extracelulární tekutiny je tvořena plazmou,
zbytek se nachází v mezibuněčném prostoru jako intersticiální tekutina.
Vodní bilance. Voda je do organismu přiváděna potravou, přibližný příjem dospělého by měl činit
kolem 2000 ml denně. Výdej vody z těla je řízen složitými mechanismy tak, aby vodní bilance byla
vyrovnaná. Za běžných podmínek se z těla vylučuje asi 60 % vody ledvinami, 20 % kůží, 15 % plícemi
a 5 % stolicí. Pouze množství vody vylučované ledvinami je regulováno. Hlavní principy regulace
vodní výměny jsou založeny na regulaci osmolarity a objemu plazmy.
Textové pole: Hormony ovlivňující hospodaření s vodou ADH: zvyšuje zpětnou resorpci vody v
ledvinách Aldosteron: zvyšuje zpětnou resorpci Na+ a společně s Na+ také vody ANP: Zvyšuje exkreci
Na+ a společně s Na+ také vody Osmolarita je registrována cévními osmoreceptory a závisí na objemu
vody a koncentraci osmoticky aktivních částic v ní rozpuštěných (převážně NaCl). Zvýšení osmolarity
způsobené poklesem příjmu vody stimuluje produkci antidiuretického hormonu (ADH, vasopresinu) z
hypofýzy. To vede k reabsorpci vody v ledvinách a tvorbě koncentrovanější moči. Změny objemu plazmy
zaznamenávají baroreceptory v ledvinách. Pokles objemu krve, např. po ztrátách krve se projeví
poklesem krevního tlaku, ten je registrován baroreceptory. Následně je stimulována tvorba
angiotensinu, který zvyšuje krevní tlak a aldosteronu, který zvýší zpětnou resorpci Na^+ v
ledvinách. Společně s Na^+ je resorbována i voda a dochází k opětnému zvýšení osmotického tlaku.
Dalším hormonem podílejícím se regulaci vodního hospodářství je atriální natriuretický faktor
(ANP), který se tvoří při zvýšeném objemu cirkulující tekutiny v srdečních předsíních a zvyšuje
vylučování vody a Na^+.
Ionty v těle
Obsah jednotlivých iontů v intracelulární tekutině a v plazmě je velmi odlišný, někdy až řádově. Na
tomto rozdělení jsou bezprostředně závislé fyziologické procesy, jako např. neuromuskulární
dráždivost. Srovnání složení krevní plazmy (ECT) a intracelulární tekutiny (ICT) uvádí následující
iontogramy a tabulky s průměrnými hodnotami koncentrací iontů.
Textové pole: Iontogram ECT Iontogram ICT
Průměrné koncentrace iontů v plazmě (ECT) Průměrné koncentrace iontů v ICT
Kation
mmol/l
Anion
mmol/l
Na^+
140
Cl^-
100
K^+
4,5
HCO[3]^-
24
Ca^2+
2,5
Proteiny*
16
Mg^2+
1
Fosfáty
1
Kation
mmol/l
Anion
mmol/l
Na^+
10
Cl^-
3
K^+
160
HCO[3]^-
10
Ca^2+
stopy
Proteiny*
65
Mg^2+
13
Fosfáty^
~ 100
* Proteiny se vyskytují ve formě polyaniontů, hodnota odpovídá empiricky zjištěné koncentraci
záporného náboje.
Je zřejmé, že hlavním kationtem plazmy je Na^+, koncentrace kationtů K^+, Ca^2+ a Mg^2+ jsou
výrazně nižší. Mezi anionty plazmy jsou na prvním místě chloridy (Cl^-), dále hydrogenuhličitany
(HCO[3]^-), významnou roli hrají také záporné náboje plazmatických bílkovin, jen menší podíl
představují anionty organických kyselin (laktát, citrát aj.) a fosfáty (hlavně HPO[4]^2-).
Na rozdíl od toho mezi kationty v intracelulární tekutině (ICT) vysoce převažuje K^+ a mezi anionty
jsou dominantní fosfáty a proteiny. Nerovnováha mezi ionty K^+ a Na^+ v buňce je udržována aktivním
transportem pomocí sodno-draselné pumpy (Na^+/K^+-ATPasy) (viz kap. 15).
Na regulaci hladiny některých iontů se podílí hormony. Hospodaření se sodíkem je regulováno
aldosteronem (viz kap. 2), který zvyšuje resorpci Na^+ v ledvinných tubulech. Aldosteron také
zasahuje do regulace hladiny draslíku v organismu, podporuje vylučování K^+ v tubulech ledvin.
Proti aldosteronu působí ANP, který podporuje vylučování Na^+ ledvinami.
Hladina vápníku v organismu je ovlivňována třemi hormony, jedná se o parathyrin, kalcitrol,
kalcitonin (viz kap. 2). Koncentraci vápníku v séru (kalcemii) zvyšuje parathormon, který podporuje
uvolňování Ca^2+ z kostí a kalcitrol, který zvyšuje resorpci Ca^2+ ve střevě. Hormon kalcitonin
naopak snižuje kalcemii, stimuluje ukládání Ca^2+ do kostí.