6. Poruchy vodního hospodářství 7. Změny osmolarity, etiologie a patogeneze edémů
8. Hyponatrémie, hypernatrémie prof. MUDr. Zuzana Kubová
6. Poruchy vodního hospodářství 7. Změny osmolarity
Rozdělení tělních tekutin
Regulace objemu tekutin Hypovolémie • aktivace RAAS – “renin-angiotensin-aldosteronový systém” Oblongate medulla Vasomor c. Sympato-adrenal activation
kidney hypoperfusion
RAAS cascade Angiotensinogen
Renin juxtaglom. apparatus
Baroreceptors Hypovolemia Hypotension
Angiotensin I ACE (angiotensin converting enzyme)
Angiotensin II
Aktivita sympatiku
reabsorpce Na a H2O výměnou za K a H
Angiotenzin II působení na AT1 receptory
Aldosteron Retence vody a Na Stoupá objem krve vazokonstrikce arteriol vzestup TK
ADH
vstřebání vody ve sběr. kanálku
RAAS
Působení aldosteronu Sběrací kanálek - kortikální č. hlavní b. H2O 3 Na+
ENa+ kanál „amiloridový“
+
+
2 K+
K kanál
+
MR Aldosteron
protonová pumpa H+
+
lumen
aldosteron reabsorpce Na + vody (s Na) žádná změna natrémie ani osmolarity!! osmolarity!! exkrece K + H
ɑ-interkalární b.
Aldosteron
MR = mineralokortikoidní receptor ENa+ = epiteliální Na kanál, lze ho zablokovat amiloridem
Regulace objemu tekutin • Natriuretické peptidy: - Atriální (ANP) – uvolňovaný při dilataci srdečních síní – hl. při srdečním selhání produkci reninu a aldosteronu a GF (vd vas afferens) výdej Na (+ vody) v ledvinách (hl. u srdečního selhávání) žádná změna osmolarity! - Mozkový (BNP) – uvolňovaný kardiomyocyty při dilataci komor podobné účinky jako ANP - CNP – vzniká v mozku, v ledvinách a v endotelu cév
Osmolarita osmolarita - mosmol/l roztoku x osmolalita - mosmol/kg rozpustidla normální osmolarita plazmy = 285-295 mOsm/L osmolarita plazmy - 90% Na, zbytek glukóza a urea Výpočet: 2Na (135-145 mmol/l) + urea (2,5-7,1 mmol/l) + glukóza (3,9-6,7 mmol/l) = 285-295 mosm/l
Regulace osmolarity • ADH – hypothalamus - vyžaduje normální fci ledvin uvolnění při - osmolarity (detegováno osmoreceptory v hypothalamu) - TK (detegováno baroreceptory v ao a a. carotis) – méně (až při velké hypovolémii)
ADH Účinky: reabsorpce vody ve sběracím kanálku
apical membrane
změna osmolarity
basolateral membrane
AQ3 H20 H20 H20
AQ2 AQ2
ATP V2 ADH cAMP PKA
- oscilace
PKA – protein kinase A
Faktory ovlivňující sekreci ADH
Dehydratace nutno rozlišovat, o jaký typ dehydratace se jedná Izoosmotická dehydratace Hyperosmolární dehydratace Hypoosmolární dehydratace
Izo-osmotická dehydratace Etiologie • krvácení • popáleniny • ztráty tek. do 3. prostoru - edémy, ascites, ileus • ztráty GIT - zvracení, průjmy, odsávání GIT šťáv • ztráty ledvinami - hypoaldosteronismus - Adisonova ch. - diuretika (inhibitory karboanhydrázy, kličková, thiazidová a K šetřící)
Resorpce Na + vody v ledvinách Proximální kanálek Na+/H+ výměna spjatá s resorpcí HCO3+ (větší resorpce HCO3+, větší resorpce Na+) – s Na i voda Sestupné r. H. kličky jen voda Vzestupné raménko H. kličky – Na+/K+/2Clkotransport, bez vody dist. tubulus - Na+/Clkotransport, bez vody Korová č. sběr. k. – aldosteron, s Na i voda Sběrací kanálek ADH – jen voda
Na (50-55%) HCO3 H2O
H2O
Na (5-8%) Cl
Na (35-40%) K 2 Cl
H2O Na (2-3%)
K, H
H2O
ADH
Aldosterone
Diuretika
1
Na HCO3 H2O
Inhibitory carboanhydrázy Acetazolamid
Thiazidy Hydrochlorthiazid Na
3
x
xK 4
K šetřící diuretika Amilorid H2O Triamteren Na
x
x H2O
5
x
Osmotická diuretika Manitol
2
Na K 2 Cl
Kličková diuretika
Furosemid
K, H
Spironolakton H2O
x 5
ADH
Osmotická diuretika Manitol
Hypokalémie u léčby diuretiky Všechna diuretika kromě K šetřících vyvolávají hypoK Mechanismus: Zvýšený průtok distálním nefronem – resorpci Na lumen je negativnější sekrece K – nařeďuje mn. K v lumen sekrece K Hypovolémie vzniklá působením diuretika aktivuje RAAS – aldosteron sekrece K Kličková diuretika navíc přímo brání resorpci K + snižují osmolaritu dřeně
K šetřící diuretika Spironolakton - kompetitivní anatgonista aldosteronu Amilorid a Triamteren - blokují amiloridový kanál Při předávkování může dojít k hyperkalémii a k acidóze Sběrací kanálek - kortikální č.
Sběrací kanálek - kortikální č.
3 Na+
3 Na+
ENa+ kanál „amiloridový“
ENa+ channel „amiloride“ 2 K+
Na
2 K+
MR Aldosterone
MR Aldosteron Na
Spironolakton
Amilorid, Triamteren
Důsledky izoosmotické dehydratace (obecné důsledky jakékoliv dehydratace) projeví se při ztrátě od 2% ECT ↓ náplň krčních žil, ↓ turgor kůže, zanořené oči pálení očí (↓ produkce slz), suchá kůže ↓ produkce moči ↑ hematokrit, viskozita krve – nebezpečí trombóz hypotenze (nejprve ortostatické a posturální), kolaps až hypovolemický cirkulační šok kompenzace – aktivace sympatiku → tachykardie, periferní vasokonstrikce (i v ledvinách) → aktivace RAAS → ↑ aldosteron Pozor! – těžká dehydratace – cirkulační šok – aldosteron se neuplatní kvůli vystupňované a protrahované splanchnické vk
Hyperosmolární dehydratace - ztrácí se víc vody než solutů (ztráta hypo-osmolární tekutiny) nebo je ↓ příjem vody Etiologie profuzní pocení (pot je hypoosmolární tekutina) – fyzický výkon, horečka snížený příjem vody (muž na poušti nebo při normálním či zvýšeném obsahu soli v potravě) vodnaté průjmy pití slané vody (trosečník) diabetes insipidus osm. diuréza u diabetes mellitus, osmotická diuretika (Manitol
Hyperosmolární dehydratace Diabetes insipidus (DI)
Centrální DI • nádory • granulomatózní choroby (TBC) • záněty – meningitis, encefalitis • akutní snížení - alkohol Nefrogenní DI • defekt genu pro V2 receptor (X chromozom) nebo mutace genu pro akvaporin 2 • znecitlivění V2 receptoru tlakem (hydronefróza) • hypokalémie – kaliopenická nefróza rezistence na ADH
Osmotická diuretika Manitol, stejně působí glukóza při hyperglykémii drží vodu v tubulech – snížená reabsorpce vody a částečně i solutů únik vody je ale větší než únik solutů, proto vzniká hyperosmolarita plazmy
Hyperosmolární dehydratace Důsledky V obecné důsledky dehydratace – hypotenze aktivace sympatiku tachykardie, vasokonstrikce ve splanchniku RAAS hyperosmolarita centrální osmoreceptory žízeň, ADH přestup vody z ICT do ECT exikóza buněk manické chování, zvýšená teplota, kóma až smrt nebezpečí rychlého doplnění objemu čistou vodou po pocení! – nebezpečí hypo-osmolarity a mozkového edému
Hypoosmolární dehydratace – ztrácí se víc solutů než vody Etiologie Centrální sy ztráty soli (Cerebral salt wasting sy – CSWS) - např. u subarachn. krvácení, meningitid - mechanismus není dosud plně objasněn - vzniká natriuréza, polyurie, hyponatrémie a deficit extracelulární tekutiny s hypovolémií (ztrácí se víc Na než vody!) Důsledky Hypoosmolarita plasmy voda z ECT do ICT intracelulární edém Hypovolémie - Hypotenze aktivace sympatiku aktivace RAAS doplní objem teprve pak se upl. ADH
Hyperhydratace při normální funkci ledvin nadměrné pití vody k hyperhydrataci nevede! Etiologie 1) isoosmotická hyperaldosteronismus hypervolémie + hypokalémie + metab. alkalóza Primární: o Hyperaldosteronismus - Connův sy o Juxtaglomerulární hyperplázie hypereninismus Sekundární: o Jaterní cirhóza a selhání (nedost. odbour. Aldosteronu) o Pravostranné srdeční selhání o Bartterův sy, Gitelmanův sy Pseudohyperaldosteronismus o Liddleův sy - hl. A je nízká!
Bartterův sy vrozený defekt Na+/K+/2Cl- symportu (podobný mechanizmus jako u kličkových diuretik) chron. diuréza sekundární hyperaldosteronismus se značnou hypoK a metabolickou alkalózou Pseudo-Bartterův sy – chr. abúzus diuretik (Furosemid) Ascendentní r. Henleovy kličky lumen Na+ K+ kotransport 2 Cl-
Ascendentní r. Henleovy kličky medula
lumen Na+ K+ kotransport 2 ClNa K Cl
medula
Gitelmanův sy vrozené vada symportu Na, Cl v distálním tubulu mech podobný jako u thiazidových diuretik symptomy jako Bartterův sy - hypoK a alkalóza Distální kanálek
Na+kotransport Cl-
Na+ kotransport Cl-
Na Cl
Liddleův sy genetická mutace - mn ENa kanálů – resorpce Na exkrece K + H jako hyperaldosteronismus, ale je hl. aldosteronu = pseudohyperaldosteronismus Sběrací kanálek - kortikální č. 3 Na+ ENa+ kanál „amiloridový“ 2 K+ ENa+ kanál „amiloridový“
Na MR Aldosteron
K
Liddleův sy
Hyperhydratace 1) isoosmotická – pokr. ↑ glukokortikoidů (i mineralokortikoidní efekt!, ale slabší – 11-beta-hydroxysteroid dehydrogenáza (11BHD)
efekt glukok.
na mineralokort. receptory) – Cushingův sy předávkování lékořicí (kyselina glycyrrhizinová inhibuje 11BHD) nadm. infůze isoosmotické tekutiny poruchy ledvin se snížením glomerulární filtrace (glomerulonefritidy, akutní ledvinné selhání + příjem vody a soli)
Důsledky izoosmotické hyperhydratace (obecné důsledky hyperhydratace) hypervolémie TK hydrostatické otoky práce srdce, neb. náhlých mozkových příhod ANP, BNP hyperfiltrace v ledvinách
Hyperhydratace 2) hypoosmolární otrava vodou - nadměrný přísun čisté vody (hypotonické tek.) při snížené glomerulární filtraci (glomerulonefritis, renální selhání) - pití čisté vody po extrémním pocení SIADH - „Syndrom of Inappropriate ADH“ (Schwartz-Bartterův sy) - sy nepřiměřeného (= nadměrného!!) vylučování ADH etiologie různá - CNS - např. meningitis, mozkové tu, abscesy, ischemie - maligní tu plic, GIT - plicní infekce hypervolémie – zvýšení TK + hypoosmolární sy – přesun vody z ECT do ICT – intracelulární edém, ev. edém mozku, herniace, conus occipitalis, změny chování, nauzea, zvracení, ev. kóma, smrt
Hyperhydratace 3) hyperosmolární nadbytek hypertonické tekutiny - infúze hypertonické tekutiny - nadměrné pití mořské vody → hyperosmolární sy → hyperV, Hze, extracell. edémy → žízeň, uvolnění ADH → ev. exikóza buněk – koma, smrt
Změny osmolarity
Hyperosmolarita A) Hypernatrémie 1) ztráty hypoosmolární tekutiny – relativní hyperNa pocení, „muž ztracený na poušti“ osmotická diuréza centrální diabetes insipidus (nedostatek ADH) nefrogenní diab. insipidus (insensitivita receptorů na ADH) vodnaté průjmy 2) příjem hyperosmolární tekutiny – absol. hyperNa pití slané vody – „muž ztracený na moři“ hypertonická infúze B) Hromadění jiných osm. aktivních ll. hyperglykémie – diabetes mellitus (hyperosmolární, ketoacidotické kóma) zvýšení močoviny – anurická fáze selhání ledvin hyperosmolární sy exikóza buněk, žízeň, ADH
Hypoosmolarita Etiologie nadměrný přísun čisté vody (hypotonické tek.) při fci ledvin pití čisté vody po velkém pocení dysequilibrium sy (náhlá změna močoviny při dialýze) CSWS SIADH sy (↑ ADH) rozdíl mezi SIADH a CSWS - etiologie může být stejná (meningitis, subarach. krvácení) - CSWS – hypovolémie x SIADH – hypervolémie - CSWS bývá častější hypoosmolární sy – přesun vody z ECT do ICT – intracelulární edém, ev. edém mozku
8. Hyponatrémie, Hypernatrémie
Sodík = hlavní ECT kation (ECT - 135 - 145 mmol/l, ICT - 10 mmol/l) Na = zodpovědný za 90% osmolarity, váže vodu v ECT změny Na, kt. nejsou doprovázeny stejnou změnou vody = změny osmolarity → změna natrémie → přesun vody mezi ICT a ECT změny Na doprovázené stejnou změnou vody = změny objemu cirkulující tekutiny – nevedou ke změnám natrémie!!
Regulace hladiny Na Na sám o sobě není ničím regulován! regulována je: osmolarita ECT, objem ECT a K 1) Regulace osmolarity ECT ADH 2) Regulace objemu: ↓ V → ↓ perfúze ledvin → RAAS - Aldosteron → reabsorpce Na (+ H2O) + exkrece K + H ↑ V → atriální natriuretický faktor (ANF) → → ↑ GF, ↓ aktivaci reninu + uvolnění aldosteronu 3) Regulace K aldosteron
Hyponatrémie = nízká koncentrace Na v plazmě - pod 135 mmol/l mmol/l • nejčastější iontová porucha Etiologie: • doprovází především neurologická onemocnění (úrazy hlavy a náhlé mozkové příhody, hl. spojené se subarachnoideálním krvácením, meningitidy) – CSWS a SIADH hypoNa může být depleční nebo diluční
Hyponatrémie Absolutní (depleční) hyponatrémie - CSWS Relativní (diluční) hyponatrémie - nadm. přívod hypoosmolární t. - SIADH - selhání ledvin (nízká glom. filtrace) při nedost. přívodu soli + nadměrném přívodu čisté vody - pití čisté vody u „muže v poušti“ a po velkém fyzickém výkonu - nadměrné mn. estrogenů (menstruace, antikoncepce – ADH) - psychogenní, iatrogenní (srovná se samo ADH) Důsledky: hypoosmolární sy
Důsledky hyponatrémie • Kritická je náhlá hypoNa v prvních 3 hodinách (hrozí rozvoj hyponatremické encefalopatie), pak se uplatňují adaptační mechanismy, chronická tak může být asymptomatická • voda se dostává hlavně do astrocytů, méně do neuronů • Astrocyty - významná role pro HEB, pokud je jejich fce narušená, zvyšuje se permeabilita HEB
Hyponatremické encefalopatie • otok mozku až conus occipitalis
Mozkové adaptační mechanizmy při hyponatrémii Adaptační mechanizmy: • týkají se hlavně astrocytů • exkrece osm. aktivních ll + vody • nejprve Na exkrece pomocí Na/K pumpy • pak exkrece Ca, K, Cl • pozdní – do 48 hod, ale dlouho přetrvává organické osmolyty – některé AK (např. glutamát) a další látky (myoinositol)
Aquaporin water channels
• Přetrvávající adapt. mech. mohou při rychlé korekci Na vést k přestřelení do exikózy buněk
Rizika terapie hyponatrémie Rizikem rychlé úpravy hyponatrémie je vznik syndromu pontinní a extrapontinní myelinolýzy = osmotický demyelinizační sy (ODS) - vzniká až za několik dní po nápravě Na
demyelinizace nejčastěji v oblasti pontu náchylní jsou hl. pacienti s malnutricí, hypoK a hypoxií
Klinické příznaky ODS • • • •
ireverzibilní nebo jen částečně reverzibilní dysartrie, dysfágie, para až kvadruparézy desorientace, zmatenost, záchvaty až koma někdy i syndrom uzamčení
Hypernatrémie = vysoká koncentrace Na v plazmě - nad 145 mmol/l mmol/l Etiologie Nadměrný přísun Na – absolutní hypernatrémie - infúze NaCl - nadměrný přísun soli v potravě - topení se ve slané vodě Dehydratace (ztrácí se víc vody než Na) – relativní hypernatrémie - pocení - diabetes insipidus - vodnaté průjmy - nedostatečný perorální přísun vody Důsledky - hyperosmolární sy
Symptomy hypernatrémie žízeň exikóza buněk CNS - agitace, neklid, manické chování - snížené reflexy - záchvaty, kóma zvýšená teplota
10. Etiologie a patogeneza edémů
Edémy intracelulární – při hypoosmolaritě plazmy, ischémii bb extracelulární
Onkotický tlak – 25 torrů Hydrostatický tlak – 36 torrů
Tekutina je vypuzována ven
Hydrostatický tlak – 15 torrů
Tekutina je nasávána dovnitř
Etiologie edémů 1) hydrostatické edémy Hypervolemie - hypertenze - selhání ledvin - hyperaldosteronismus - SIADH stáza krve na periférii - dlouhé stání, tromboflebitis, trombózy - pravostranné srdeční selhávání edém plic - levostranné srdeční selhání - mitrální stenóza
Diferenciální diagnostika edémů pravostranné srdeční selhání - symetrické otoky DK ve vertikální pozici těla (na zádech v poloze vleže) doprovázené GIT problémy (nauzea, nechuť k jídlu) renální edémy - kolem očí, hl. po ránu ( GF v noci), zároveň Hze)
Etiologie Etiologie edémů 2) ↓ onkotického tlaku ↓ příjem bílkovin ̵ malnutrice (Kwashiokor), malabsorpce ↑ ztráty bílkovin ̵ popáleniny ̵ nefrotický sy ̵ exsudativní gastropatie a enteropatie jaterní poruchy – nedostatečná tvorba bílkovin
Etiologie Etiologie edémů 3) ↑ permeabilita kapilár - zánět – lokální edém - alergická reakce, anafylaktický šok - acidóza - sepse, septický šok, ARDS (adult respiratory distress sy) 4) porucha odtoku lymfy nádory trauma, chirurgický zákrok filarióza
Filarióza
Ascites tekutina v břišní dutině Etiologie Jaterní cirhóza, tu jater Pravostranné srdeční selhávání Akutní pankreatitis, tu pankreatu Renální selhávání, nefrotický sy Patogeneza ascitu u cirhózy jater ↑hydrostatický tlak v portálním systému ↓onkotický tlak (↓ produkce proteinů v játrech, ascitická tekutina je bohatá na proteiny) sekundární hyperaldosteronismus - ↓ objem cirkulující tekutiny (přesun tekutiny do ascitu) → aktivaci RAAS - aldosteron je sníženě odbouráván v cirhotických játrech
