18/09/201218/09/2012 11 VnitVnitřní prostředířní prostředí Spolu s krevnSpolu s krevním oběhem, plícemi, ledvinami zajišťuje tkánímím oběhem, plícemi, ledvinami zajišťuje tkáním přísun kyslíku, živin a odsun katabolitůpřísun kyslíku, živin a odsun katabolitů regulace osmolality, iontového složení, acidobazické rovnováhyregulace osmolality, iontového složení, acidobazické rovnováhy a teplotya teploty „normální fyziologická existence organismu“„normální fyziologická existence organismu“ Stálost (homeostasa)Stálost (homeostasa)-- dynamický výsledekdynamický výsledek pasivních i aktivních dějůpasivních i aktivních dějů rovnováh objemů jednotlivých tělesných prostorů a jejich změnrovnováh objemů jednotlivých tělesných prostorů a jejich změn rovnováh koncentrací látek, koncentračních spádů, zásob, prostorovýchrovnováh koncentrací látek, koncentračních spádů, zásob, prostorových přesunůpřesunů Rovnováha jakékoli látkyRovnováha jakékoli látky VnitřníVnitřní –– kompartmentacekompartmentace VnějšíVnější –– příjem versus výdejpříjem versus výdej Vnitřní rozdělení tělních tekutinVnitřní rozdělení tělních tekutin Celková tělesná voda (CTV) 60 % (42 l) Intracelulární tekutina (ICT) Extracelulární tekutina (ECT) Transcelulární Tekutina (2 l) pleurální peritoneální Intravaskulární tekutina (IVT) (3.5 l) plasma ( ) 40 % (28 l) ( ) 20 % (14 l) Intersticiální tekutina (IST) 15 % (10.5 l) Zastoupení vody vZastoupení vody v jednotlivých tkáníchjednotlivých tkáních kostníkostní 20 %20 % tukovátuková 30 %30 % ostatníostatní 7575--80 %80 % CTVCTV mužimuži 6565 %% ženyženy 5555 %% hubeníhubení 7070 %% obézníobézní 5050 %% pe to eá lymfatické cévy cerebrospinální 5 % Průměrné zastoupení hlavních kationtůPrůměrné zastoupení hlavních kationtů aa aniontů vaniontů v tělních tekutináchtělních tekutinách ECT (plasma)ECT (plasma) ICTICT kationtykationty aniontyanionty kationtykationty aniontyanionty NaNa++ (140)(140) ClCl-- (102)(102) KK++ (160)(160) fosfátyfosfáty (100)(100) ! H! H22O ~ 93 % objemu plasmy !O ~ 93 % objemu plasmy ! IST ~IST ~ HCOHCO33 -- (24)(24) MgMg2+2+ (26)(26) proteinyproteiny (65)(65) proteinyproteiny (17)(17) sulfátysulfáty (20)(20) KK++ (4.5)(4.5) fosfátyfosfáty (2)(2) NaNa++ (10)(10) HCOHCO33 -- (10)(10) CaCa2+2+ (5)(5) sulfátysulfáty (1)(1) ClCl-- (3)(3) MgMg2+2+ (2)(2) GibbsGibbs--Donanova rovnováha: ISTDonanova rovnováha: IST -- aniontyanionty kationtykationty 18/09/201218/09/2012 22 2 hlavní faktory distribuce tekutin2 hlavní faktory distribuce tekutin mezi ICT a ECTmezi ICT a ECT, IST a IVT, IST a IVT OsmolalitaOsmolalita pohyb vody přes membránypohyb vody přes membrány O k ti kýO k ti ký tl ktl kOnkotickýOnkotický tlaktlak Osmotický tlak (OT)Osmotický tlak (OT) Uplatňuje seUplatňuje se pouzepouze tam, kde jsou dva prostory oddělenytam, kde jsou dva prostory odděleny semipermeabilní membránousemipermeabilní membránou = tlak, pod kterým vniká rozpouštědlo do roztoku= tlak, pod kterým vniká rozpouštědlo do roztoku ( ~ c (( ~ c (počtupočtu částic), T )částic), T ) O l lO l l l k lá k k š ědll k lá k k š ědlOsmolalitaOsmolalita ~ osm. tlak látky v 1 kg rozpouštědla~ osm. tlak látky v 1 kg rozpouštědla (mmol/kg)(mmol/kg) Efektivní OTEfektivní OT (látky neprocházející uvažovanou(látky neprocházející uvažovanou membránou)membránou) << teoretický OTteoretický OT (všechny rozpuštěné látky)(všechny rozpuštěné látky) Hlavní podíl naHlavní podíl na osmolalitěosmolalitě ECF:ECF: Na+, K+, HCO3Na+, K+, HCO3--, Cl, Cl--,, glcglc,, ((močovinamočovina)) (ale:(ale: aktivnaktivníí transtranspportort, fyziologie,..), fyziologie,..) 2 hlavní faktory distribuce tekutin2 hlavní faktory distribuce tekutin mezi ICT a ECTmezi ICT a ECT, IVT a IST, IVT a IST OsmolalitaOsmolalita pohyb vody přes membránypohyb vody přes membrány O k ti kýO k ti ký tl ktl k (k l id í ti ký tl k)(k l id í ti ký tl k)OnkotickýOnkotický tlaktlak (koloidní osmotický tlak)(koloidní osmotický tlak) Spolu s hydrodynamickými faktory ovlivňujeSpolu s hydrodynamickými faktory ovlivňuje přesun vody a nízkomolekulárních látek mezipřesun vody a nízkomolekulárních látek mezi intraintra a extravaskulárním prostorema extravaskulárním prostorem 18/09/201218/09/2012 33 Stanovení osmolalityStanovení osmolality Přímé měřeníPřímé měření Různé vzorce zohledňující koncentrace hlavních analytů,Různé vzorce zohledňující koncentrace hlavních analytů, jež se podílejí na osmotickém tlakujež se podílejí na osmotickém tlaku OsmOsm (mmol/kg) = 2 [Na+] + 2[K+] + [glc] + močovina(mmol/kg) = 2 [Na+] + 2[K+] + [glc] + močovina Fyziologická hodnota =Fyziologická hodnota = 285285 ±± 10 mmol/kg10 mmol/kg (mOsm,(mOsm, mmol/l)mmol/l) Poruchy osmolalityPoruchy osmolality AkutníAkutní chronickáchronická Příčiny hyperosmolality ( > 300 mOsm)Příčiny hyperosmolality ( > 300 mOsm) Neschopnost pacienta normálně pít, např. vNeschopnost pacienta normálně pít, např. v bezvědomíbezvědomí Nedostupnost vody sNedostupnost vody s nízkou iontovou koncentracínízkou iontovou koncentrací Ztráta pocitu žízněZtráta pocitu žízně Akutní katabolická situace (šok, popálení, krvácení do trávicí trubice)Akutní katabolická situace (šok, popálení, krvácení do trávicí trubice) Otrava nízkomolekulární látkou (ethanol)Otrava nízkomolekulární látkou (ethanol) Nadměrné infuze látek které pacient nestačí nebo není schopenNadměrné infuze látek které pacient nestačí nebo není schopenNadměrné infuze látek, které pacient nestačí nebo není schopenNadměrné infuze látek, které pacient nestačí nebo není schopen metabolizovat.metabolizovat. Nadměrný přívod vody přesahující možnost organismu vyloučit voduNadměrný přívod vody přesahující možnost organismu vyloučit vodu ledvinami (tonutí ve sladké vodě)ledvinami (tonutí ve sladké vodě) Neschopnost organismu vyloučit vodu ledvinami (např. akutní poškozeníNeschopnost organismu vyloučit vodu ledvinami (např. akutní poškození ledvin)ledvin) Nadměrné infuze látek, které se v organismu zmetabolizují a zbudeNadměrné infuze látek, které se v organismu zmetabolizují a zbude „prostá“ voda„prostá“ voda Příčiny hypoosmolality ( < 270 mOsm)Příčiny hypoosmolality ( < 270 mOsm) Udržování rovnováhy v hospodaření s vodouUdržování rovnováhy v hospodaření s vodou Denní příjemDenní příjem Denní výdejDenní výdej pitípití 11 -- 1.5 l1.5 l diuresadiuresa 11--1.5 l*1.5 l* potravapotrava 1 l1 l perspiraceperspirace 600600--800 ml800 ml oxidace živinoxidace živin 500 ml500 ml dechdech 400 ml400 ml 1g bílkovin ~ 0 4 ml1g bílkovin ~ 0 4 ml stolicestolice 100 ml100 ml Hlavní regulační mechanismus: vylučování ledvinamiHlavní regulační mechanismus: vylučování ledvinami hormonhormon vasopresinvasopresin (arginin(arginin--vasopresin,vasopresin, antidiuretický hormonantidiuretický hormon, ne adiuretický, ne adiuretický!!)) 1g bílkovin ~ 0.4 ml1g bílkovin ~ 0.4 ml 1g sacharidů ~ 0.6 ml1g sacharidů ~ 0.6 ml 1g tuků ~ 1.07 ml1g tuků ~ 1.07 ml stolicestolice 100 ml100 ml * Anurie (< 50 ml), oligurie (50* Anurie (< 50 ml), oligurie (50 –– 500 ml), polyurie ( > 3000 ml)500 ml), polyurie ( > 3000 ml) 18/09/201218/09/2012 44 RegulaceRegulace hhospodaospodařřeneníí s vodous vodou Příjem: žízeňPříjem: žízeň Výdej: vasopresinVýdej: vasopresin hypothalamus Osmoreceptory hypothalamuOsmoreceptory hypothalamu ↑↑↑↑ osmolalitaosmolalita žízeňžízeň stimulace sekrecestimulace sekrece Vasopresin je taktéž pod kontrolouVasopresin je taktéž pod kontrolou baroreceptorů levé předsíně a komory srdcebaroreceptorů levé předsíně a komory srdce adenohypofysa ledvina H O2 H O2 vasopresin stimulace sekrecestimulace sekrece vasopresinuvasopresinu ≥≥ 0.4 ml/min0.4 ml/min ↓↓↓↓ osmolalitaosmolalita potlačení žízněpotlačení žízně snížení sekrecesnížení sekrece vasopresinuvasopresinu H O2 vasopresin ≤≤ 15 ml/min15 ml/min Hospodaření s NaHospodaření s Na++ iontyionty Zásoba (3700 mmol ~ 80g) Směnitelný (70-75%) Nesměnitelný (25-30%) ECT (94%) ICT (3 %) TCT (3 %) Příjem 100-300 mmol ECT (94%) ICT (3 %) TCT (3 %) Plasma (20%)IST (80%) (135-145 mmol/l) Faeces ≤ 5 mmol Ledviny ~ příjem Výdej Pot 5 mmol RegulaceRegulace hhospodaospodařřeneníí ss NaNa++ iontyionty ECT objemECT objem Minimálně 4 mechanismy regulace:Minimálně 4 mechanismy regulace: systém reninsystém renin--angiotensinangiotensin--aldosteronaldosteron (pomalý, ale hlavní)(pomalý, ale hlavní) reabsorpce Na+ v ledvinách výměnou za K+ (případně H+)reabsorpce Na+ v ledvinách výměnou za K+ (případně H+) GFR (rychlost glomerulární filtrace)GFR (rychlost glomerulární filtrace) dopamindopamin ↑↑ exkrece Na+ ledvinamiexkrece Na+ ledvinami retence Na v důsledku poklesu krevního tlaku + renin angiotensin I angiotensin II angiotensinogen ALDOSTERON atriatriovovéé natriuretickénatriuretické peptidy (ANP, BNP, CNP)peptidy (ANP, BNP, CNP) -- ↑↑ exkrece Na+ ledvinamiexkrece Na+ ledvinami 18/09/201218/09/2012 55 Poruchy hospodaření s NaPoruchy hospodaření s Na++ iontyionty ! koncentrace často neodpovídá skutečnému Na statutu !! koncentrace často neodpovídá skutečnému Na statutu ! HypernatrémieHypernatrémie nedostatku vodynedostatku vody nedostatku vody i Na+ iontůnedostatku vody i Na+ iontů nadměrného příjmu Na+ iontů nebo jeho zvýšená retencenadměrného příjmu Na+ iontů nebo jeho zvýšená retence Tělesná zásoba NaTělesná zásoba Na příkladypříkladyTělesná zásoba NaTělesná zásoba Na příkladypříklady ↓↓ (ztráta vody > Na)(ztráta vody > Na) Pocení, průjem (mnohem častěji však vedePocení, průjem (mnohem častěji však vede k hyponatremii)k hyponatremii) Osmotická diuresa (diabetes mellitus)Osmotická diuresa (diabetes mellitus) NormalníNormalní (pouze ztráta vody)(pouze ztráta vody) Horečka, horké podnebíHorečka, horké podnebí Diabetes insipidusDiabetes insipidus ↑↑ retence Na > vody)retence Na > vody) Nadbytek hormonů (Connův syndrom)Nadbytek hormonů (Connův syndrom) Nadbytečný příjem NaNadbytečný příjem Na HyponatrémieHyponatrémie ztráty Naztráty Na -- GI trakt, kůže (popáleniny, nadměrné pocení) ..GI trakt, kůže (popáleniny, nadměrné pocení) .. -- ↓↓ aldosteron (Addisonova choroba)aldosteron (Addisonova choroba) -- akutní selhání ledvin…akutní selhání ledvin… nadbytek vodynadbytek vody -- akutní nebo chronické selhání ledvin (akutní nebo chronické selhání ledvin ( otoky)otoky) -- srdeční selhání (kongestivní)srdeční selhání (kongestivní) -- hypoproteinémie (přesun vody z IVT a nízkomolekulárních látekhypoproteinémie (přesun vody z IVT a nízkomolekulárních látek do ISTdo IST sekundární aldosteronismus a produkce vasopresinu)sekundární aldosteronismus a produkce vasopresinu) ICT (98%) (150-160 mmol/l) Hospodaření s KHospodaření s K++ ionty (3.5ionty (3.5--55 mMmM)) Tělesná zásoba (3600 mmol~ 140 g)Příjem 30-100 mmol Věk, pohlaví, svalová hmota,..Věk, pohlaví, svalová hmota,.. ECT (2%) (plasma – 4.5 mmol/l) Faeces 5 mmol Ledviny 20-100 mmol Výdej 18/09/201218/09/2012 66 transport Ktransport K++ do buněkdo buněk insulininsulin aldosteronaldosteron alkalosaalkalosa (reciproční vztah mezi K(reciproční vztah mezi K++ a Ha H++ ionty)ionty) HyperkalemieHyperkalemie (> 5.5(> 5.5 mmolmmol/l)/l) poruchy ve vylučování K+poruchy ve vylučování K+ -- selhání ledvinselhání ledvin -- poškození kůry nadledvinekpoškození kůry nadledvinek –– ((AddisonovaAddisonovapoškození kůry nadledvinekpoškození kůry nadledvinek ((AddisonovaAddisonova acidosaacidosa choroba)choroba) zřídka zvýšený příjemzřídka zvýšený příjem POZOR na hemolýzu či přípravky proti srážení krvePOZOR na hemolýzu či přípravky proti srážení krve HypokalemieHypokalemie (< 3.5(< 3.5 mmolmmol/l)/l) nedostatečný příjemnedostatečný příjem Nadměrné ztrátyNadměrné ztráty -- poškození ledvinpoškození ledvin -- hyperaldosteronismushyperaldosteronismus –– ((ConnůvConnův syndrom)syndrom) -- působení diuretik,působení diuretik, -- GITGIT alkalosaalkalosa Hospodaření s ClHospodaření s Cl-- ionty (97ionty (97 -- 108108 mMmM)) Extracelulární anion provázející sodík. Podílí se spolu sExtracelulární anion provázející sodík. Podílí se spolu s ním naním na osmotickém tlaku ECTosmotickém tlaku ECT Volně procházejí přes membrányVolně procházejí přes membrány Rozdíl mezi IST a ICT je dán potenciálem na membránáchRozdíl mezi IST a ICT je dán potenciálem na membránách (ICT(ICT je negativněji nabitý oproti ECT,je negativněji nabitý oproti ECT, takzetakze koncentrace Clkoncentrace Cl-- vně buňky jevně buňky je vždy vyšší)vždy vyšší) Při ztrátách je nahrazovánPři ztrátách je nahrazován hydrogenuhličitanyhydrogenuhličitany HClHCl je však mnohem silnější kyselina než Hje však mnohem silnější kyselina než H22COCO33, takže při, takže při ztrátách Clztrátách Cl-- vzniká metabolická alkalosavzniká metabolická alkalosa (K „čisté“(K „čisté“ hypochloremiihypochloremii dochází pouze při zvracení či odsávánídochází pouze při zvracení či odsávání žaludečních šťáv)žaludečních šťáv) 18/09/201218/09/2012 77 ZaZa povpovšimnutíšimnutí stojí:stojí: •• SS--NaNa++= 140mM,= 140mM, UU--NaNa++ = 50= 50--200mM200mM •• SS--KK++= 4= 4 mMmM,, UU--KK++= 25= 25--60mM60mM ––v séru Nav séru Na--K poměr 32:1, v moči 2K poměr 32:1, v moči 2--3:13:1 ––ledvina brutálně zadržuje Naledvina brutálně zadržuje Na++ a vylučuje Ka vylučuje K++ledvina brutálně zadržuje Naledvina brutálně zadržuje Na a vylučuje Ka vylučuje K (změna S(změna S--KK++ nastane až při změně obsahu Knastane až při změně obsahu K++ v těle nad 0.1 mol!v těle nad 0.1 mol! ––změnyzměny kalemiekalemie jsoujsou distribučnídistribuční ––je potřeba sledovat odpady močí a bilanceje potřeba sledovat odpady močí a bilance