Egészségügy | Nephrológia » Veseműködés, esszé kérdések

Veseműködés Esszé kérdések 1. Mi az osmoreguláció legfontosabb afferens ingere és hogyan valósul meg a reflex efferentációja?               A plazma osmolalitásának fiziológiás normálértéke –tankönyvtől függően– 290-300 mosm/l. Ennek szabályozása nagyon kicsiny tartományban történik, bármely irányban 1-2%-os eltérés kiváltja a reflexet. Az osmoregulációs reflex receptorai az elülső hypothalamusban helyezkednek, legvalószínűbb, hogy az organum vasculosum laminae terminalesben (OVLT), ami circumventricularis szerv lévén mentes a vér-agy gát szűrőfunkciójától. A receptorok legfontosabb afferens ingere a plazma ozmolalitásának emelkedése. Amennyiben az ECF hyperozmolálissá válik, az ozmózistörvény értelmében az osmoreceptorsejtek ezt kompenzálandó vizet veszítenek az ECF javára, ami a sejtek zsugorodásával jár. Az osmoreceptor sejtek zsugorodása akcióspotenciálokat

generál. Ezek a sejtek közvetlenül, átkapcsolódás nélkül projíciálnak a hypothalamus NSO-ába és NPVába, a magnocelluláris ADH-neuronokhoz, ahol szintén ismétlődő, fázisos AP-sorozatok keletkeznek. Az ADH-neuronok ingerlése természetesen az ADH szintézisét és szekrécióját fokozza. Az ADH a keringéssel a vese gyűjtőcsatornáinak hámsejtjeihez érve fejti ki antidiuretikus hatását azáltal, hogy intracelluláris vezikulákban preformált állapotban tárolt aquaporin-2 típusú vízcsatornákat helyez a luminális membránba, ezzel vízre nézve permeábilissá téve a gyűjtőcsatornát. Így vizet veszit a TF az intertstitium javára, amit a vasa recta rendszer szállít vissza a keringésbe. Maximális ADH hatás mellett ezen gyűjtőcsatornaszaksz ureapermeabilitása is megnő, ami ozmotikusan aktív anyag lévén további vizet visz magával a TF-ból az interstitiumon keresztül a vasa rectába. (ADH-nélkül a gyűjtőcsatorna alig permeabilis

vízre, ureára pedig egyáltalán nem) Ebben az esetben a napi vizelet mennyisége akár 4-500 ml-re is csökkenhet, osmolalitása 1200 mosm/l-re emelkedhet. Az ECF hyperozmolalitása nem csupán az ADH-mechanizmus révén csökken, hanem valamivel magasabb osmolalitás mellett a KIR-i ivási központ is aktiválódik, így a vízbevitel növelésével is csökken az ECF ozmolalitása. Mivel az osmoregulációs reflexet az osmoreceptor neuronok zsugorodása váltja ki, nyílvánvaló, hogy a reflex csak olyan ozmotikusan aktív anyagok koncentrációemelkedése révén indul be, amelyre nézve a neuronális membrán impermeábilis. Kísérletesen hypertóniás urea beadása, illetve uraemiás beteg megnövekedett ureakoncentrációja nem aktiválja az ozmoreceptorokat. Glukóz csak akkor szerepelhet az ozmoreceprorok számára ingerként, ha nem képes kellő gyorsasággal bejutni a sejtbe. Az osmoreceptorneuronok azon kivételes idegsejtek közé tartoznak, amelyek inzulinreceptorral

rendelkeznek, így glukózfelvételük inzulindependens. I-es típusú DM-ban ezért gyakori panasz a szomjúságérzés, és a fokozott vízbevitel. ADH hiányában a vese gyűjtőcsatornája vízre gyakorlatilag impermeábilis, vízdiurézis jön létre. A víz kiürítése megszünteti a hipozmózist, és helyreálla a bazális ADH-szekréció. 2. Mit értünk a szabadvíz clearence (C H2O ) fogalmán és milyen körülmények között fordul elő negatív, nulla és pozitív C H2O ?   Abból a célból, hogy számszerűsítsük a híg vagy koncentrált vizelet kiválasztásából adódó vízveszteséget vagy nyereséget, „szabadvíz-clearence”-t szokás számítani. Ezen az időegység alatt ürített vizeletmennyiség és az ozmotikus clearence közötti (C osm ) különbséget értjük: U ⋅ V C H 2O = V − osm Posm    ahol a V az időegység alatt ürített vizelet mennyisége, az U osm és P osm a vizelet és plazma ozmolalitása. A C osm az

a vízmennyiség, amely ahhoz szükséges, hogy a plazmával izotóniás vizeletben választódjék ki az ozmotikus terhelés. Ezért a C H2O negatív érték, amikor a vizelet hipertoniás (koncentráló vese, a szervezet vizet nyer), zérus akkor, amikor a vizelet izotóniás, és pozitív érték akkor, amikor a vizelet hipotóniás (hígító vese, a szervezet vizet veszít). Maximális antidiurézisben az értéke lecsökkenhet –1,9 l/nap-ra, ADH hiányában elérheti a 20,9 l/nap értéket. 3. Milyen módon vezet a hypovolemia az aldosteron plazmaszintjének fokozódására? Milyen következménnyel bír ez a Na+ reabszorbciójára?       Hypovolaemia esetén csökken GFR is, így csökken a JGA területén mind az RBF, mind pedig TF áramlása. Az RBF csökkenését közvetlenül a juxtaglomeruláris granulált simaizomsejtek érzékelik a vas afferens falában, míg a TF áramlás csökkenését a Na+-fluxus csökkenése közvetíti a macula densa

sejtek számára. Végeredményben mindkét inger a granulált sejtekben vált ki reninszekréciót. A renin egy proteolítikus aktivitással bíró enzim. A keringésbe kerülve a máj által termelt angiotenzinogénre specifikus, amelyből proteolízissel „készíti el” az angiotenzin I nevű dekapapeptidet. Az angiotenzin I a tüdőben alakul tovább, mivel jellemzően a tüdő kapillárisainak endotheliumához lokalizálható az angiotenzin konvertáló enzim (ACE), amely újabb proteolízissel alakítja ki az angiotenzin II nevű oktapeptidet. Az AII a keringéssel a mellékvesekéreghez jut, és a zona glomerulosában serkenti az aldoszteron szintézisét, így fokozódik a plazma aldoszteron-szintje.  Az aldoszteron a vesében az gyűjtőcsatorna- és közbeékelt sejtjein fejti ki hatását, génátírás szabályozásával: • fokozódik a luminális membrán Na+-csatornáinak expressziója • kihelyeződnek intracelluláris vezikulákban tárolt Na+-csatornák a

luminális membránba • fokozódik a bazolaterális Na+/K+-pumpa expreszziója • fokozódik a mitokondriális légzési lánc enzimeinek expressziója • fokozódik a mitokondriális oxidatív foszforiláció rátája, s az így keletkezett ATP-többlet eteti a Na+/K+-pumpát  Végeredményben a Na+ reabszorpció emelkedik.  Amennyiben a hypovolaemia hypokalaemiával jár együtt, akkor az a zona glomerulosa sejtejin közvetlenül is serkenti az aldoszteronszekréciót.  Az aldoszteron a Na+-reabszorpción kívül a K+ és H+ szekrécióját is fokozza. 4. Foglalja össze a clearance meghatározás jelentőségét a veseműködés kvantitatív megítélése szempontjából!       Egy adott clearence-e alatt értjük azt a plazmamennyiséget, amit a vese az adott anyagtól egy perc alatt képes megtisztítani. Mivel a vese glomerulusai nem minden anyagra egyformán permeábilisak, így különböző anyagok különböző clearence értékkel

rendelkeznek. Abban az esetben, ha az anyag a vesén kívül a szervezetben sehol nem metabolizálódik, a vesében szabadon filtrálódik, a tubulusokban se nem szecernálódik, se nem reabszorbeálódik, nem befolyásolja a vese filtrációs működését, a vesében nem bomlik el, és nem is keletkezik, akkor az anyag clearence értéke megegyezik a GFR értékével. Ilyen anyag az inulin, amely a dáliagumóból nyert fruktóz-polimer. A glomerulus filtrációs ráta (GFR) az az ultrafiltrátum mennyiség, amely egy perc alatt filtrálódik a két vese glomerulusaiban összesen. Ennek normálértéke 125 ml/perc, ami egyenlő 7,5 l/h-val, illetve 180 l/nap-pal. Az C In meghatározását használjuk a GFR meghatározására, a következő módon: nagyobb mennyiségű inulint bólusban intravénásan, majd folyamatos infúzióval az artériás plazmakoncentrációt állandó értéken tartjuk. Miután az inulin egyenletesen eloszlott a testnedvekben, pontosan meghatározott ideig

gyűjtjük a vizeletet, és a gyűjtési periódus közepén plazmamintát veszünk. A nyert adatokkal a clearence kiszámítható C In =        U In ⋅ V PIn (= GFR) GFR meghatározható ez endogén anyaggal, a kreatininnel is, ami a főleg az imokból származó foszfokreatin egy metabolitja. A kreatinin szekretálódik is a vesetubulusokban, tehát T Kre pozitív értékű, ezért a C Kre /C In hányados értéke kb. 1,16 Ez azt jelenti, hogy ezzel a módszerrel 16%-kal nagyobb értéket kapunk a GFR-re nézve. Ez azonban nem igaz, mert az a biokémiai módszer, amivel a plazma kreatinin koncentrációját meghatározzuk, körülbelül ugyanennyit csal a másik irányban, így korrigálja a mérési értéket. Amennyiben a kreatinin-clearence (és így a GFR) eltér a normálértéktől, az mindenképpen kórjelző. Emelkedhet a clearence érték olyan esetekben, amikor a glomerulus permeabilitása megemelkedik, és így onkotikusan aktív fehérjék

is filtrálódnak, jelentősen megemelve a passzív vízfiltrációt (plglomerulonephritis). Ebben az esetben, ha a tubuláris reabszorpció nem képes kompenzálni a fokozott filtrációt, fokozódik a diurézis, ami exsiccosishoz vezethet. Csökkenhet a clearence, amennyiben a glomerulusok filtrációs kapacitása csökken. Ezzel találkozunk pl. uraemiás állapotokban Ennek veszélye, hogy a szervezetre nézve toxikus metabolitok nem filtrálódnak tökéletesen, és toxicosis alakul ki. Természetesen a GFR-t a glomerulus hidrosztatikai nyomásán keresztül a vese véráramlása is befolyásolja, minimális százalékos értékkel még az autoregulációs tartományon belül is. 5. A bikarbonát – pH összefüggés és a pCO 2 izobárok alapján ismertesse grafikusan és magyarázza el a kompenzált respiratórikus acidózis kialakulásának folyamatát!           A Henderson-Hasselbach egyenletből kiindulva meghatározható különböző

pCO 2 értékek mellett egy bikarbonát – pH összefüggés, amely az ún. izobikarbonát görbét adja. A fiziológiás állapotban az artériás pCO 2 = 40 Hgmm, és a standard bikarbonát = 24 mM, amely adatok hozzák a pH=7.4 értéket Respiratórikus acidózis akkor jön létre, ha a légzés valamely elégtelenségéből adódóan CO 2 retentio történik a szervezetben. Ez kialakulhat csökkent légzési aktivitás, restriktív és obstruktív tüdőbetegségek vagy a légköri CO 2 emelkedése kapcsán. Ebben az esetben először a pCO 2 emelkedik, ami a pH csökkenésével jár. A többlet szénsav a vérben diszzociál, a H+-ok egy részét a fehérjék (Hb, és egyéb plazmafehérjék) pufferolják, és bikarbonát marad vissza, tehát a bikarbonátkoncentráció emelkedik. A fentiek szerint a grafikonon elmozdulunk balra és fölfelé. Ekkor még az állapot dekompenzált Mivel a pufferrendszer nem tökéletes, a vérben többlet H+ jelenik meg (ezért alacsonyabb a pH).

A vesében a H+-szekréció üteme, így a kapcsolt HCO 3 - reabszorpció mértéke arányos az artériás pCO 2 -vel, mert minél több CO 2 áll rendelkezésre a sejtben a H 2 CO 3 képzésére, annál nagyobb mennyiségű H+ tud szecernálódni (szénsav-anhidráz). Respiratorikus acidózisban ezért a vesetubulusokban fokozódik a H+-szekréció, eltávolítva a H+okat a szervezetből, és bár a plazma bikarbonát-szint emelkedett, a filtrált HCO 3 visszaszívódásának növekedése tovább emeli a bikarbonátszintet. Ennek megfelelően a grafikonon azonos pCO 2 izobar görbén lépünk jobbra és felfelé: a bikarbonát tovább emelkedett, a pCO 2 nem változott, a pH valamelyest emelkedett. Ez már kompenzált respiratorikus acidózis. A vizelet acidotikus. 6. A bikarbonát – pH összefüggés és a pCO 2 izobárok alapján ismertesse grafikusan és magyarázza el a kompenzált respiratórikus alkalózis kialakulásának folyamatát!   A Henderson-Hasselbach

egyenletből kiindulva meghatározható különböző pCO 2 értékek mellett egy bikarbonát – pH összefüggés, amely az ún. izobikarbonát görbét adja. A fiziológiás állapotban az artériás pCO 2 = 40 Hgmm, és a standard bikarbonát = 24 mM, amely adatok hozzák a pH=7.4 értéket  Respiratórikus alkalózis akkor jön létre, ha a légzés valamely okból fokozott (hyperventilláció), vagy a légköri pCO 2 csökken (pl. magas hegységben).  Ebben az esetben először a pCO 2 csökken, ami a pH emelkedésével jár. A vérben kialakuló szénsav-depléció miatt a H+-ok száma csökken, mire a fehérjék (Hb, és egyéb plazmafehérjék) H+-t disszociálnak. Mivel eleve csökken a szénsavszint, így a disszociációból keletkező bikarbonát is megkevesbedik. A fentiek szerint a grafikonon elmozdulunk jobbra és lefelé. Ekkor még az állapot dekompenzált Mivel a pufferrendszer nem tökéletes, a vérben H+-depléció van (ezért magasabb a pH).  

   A vesében a H+-szekréció üteme, így a kapcsolt HCO 3 - reabszorpció mértéke arányos az artériás pCO 2 -vel, mert minél kevesebb CO 2 áll rendelkezésre a sejtben a H 2 CO 3 képzésére, annál kisebb mennyiségű H+ tud szecernálódni (szénsav-anhidráz). Respiratorikus alkalózisban ezért a vesetubulusokban csökken a H+-szekréció, megtartva a H+-okat a szervezetben, és a csökkent plazma bikarbonát-szint mellett, a filtrált HCO 3 - visszaszívódásának csökkenése tovább csökkenti a bikarbonátszintet. Ennek megfelelően a grafikonon azonos pCO 2 izobar görbén lépünk balra és lelfelé: a bikarbonát tovább csökkent, a pCO 2 nem változott, a pH valamelyest csökkent. Ez már kompenzált respiratorikus acidózis. A vizelet alkalótikus. 7. A bikarbonát – pH összefüggés és a pCO 2 izobárok alapján ismertesse grafikusan és magyarázza el a kompenzált metabolikus acidózis kialakulásának folyamatát!     

      A Henderson-Hasselbach egyenletből kiindulva meghatározható különböző pCO 2 értékek mellett egy bikarbonát – pH összefüggés, amely az ún. izobikarbonát görbét adja. A fiziológiás állapotban az artériás pCO 2 = 40 Hgmm, és a standard bikarbonát = 24 mM, amely adatok hozzák a pH=7.4 értéket Metabolikus acidózis akkor jön létre, ha a keringésben valamely acidotikus metabolitok koncentrációja emelkedik, vagy az alkáliák koncentrációja csökken. Ilyennel találkozunk diabeteses illetve éhezéses ketonaemiában, nagy mértékű hasmenés esetén. A vérben a fentiek miatt a H+-koncentráció jut túlsúlyba, amit kezdetben pufferolni igyekeznek a plazmafehérjék és a Hb úgy, hogy H+-t kötnek meg. Ebben az állapotban a bikarbonát mindenképpen csökken, vagy azért, mert azt veszíti a beteg, vagy azért, mert a többlet H+-t megkötve kevesbedik meg. A pCO 2 kezdetben nem változik, a pH csökken, tehát azonos pCO 2

izobár görbén haladunk balra és lefelé. A metabolikus acidózis még nem kompenzált A vérben emelkedő [H+] a CSF-ban is pH-t csökkent. Az agytörzsben a nyúltvelő ventrális felszínén elhelyezkedő centrális kemoreceptorok ingerlése fokozódik, ami hyperventillációhoz vezet. A hyperventilláció hatására a CO 2 kimosódik a vérből, ennek megfelelően csökken a pCO 2 és emelkedik a pO 2 . Mivel csökken CO 2 , csökken a szénsav, csökken a H+-disszociáció. A bikarbonátkoncentráció szintén csökken, mert a csökkenő CO 2 miatt csökken a vesében a bikarbonát reabszorpciója. Ennek megfelelően a grafikonon jobbra lefelé átlépünk egy alacsonyabb pCO 2 értékhez tartozó izobár görbére, a pH valamelyest emelkedik. A metabolikus acidózis ekkor már kompenzált 8. A bikarbonát – pH összefüggés és a pCO 2 izobárok alapján ismertesse grafikusan és magyarázza el a kompenzált metabolikus alkalózis kialakulásának folyamatát!  

         A Henderson-Hasselbach egyenletből kiindulva meghatározható különböző pCO 2 értékek mellett egy bikarbonát – pH összefüggés, amely az ún. izobikarbonát görbét adja A fiziológiás állapotban az artériás pCO 2 = 40 Hgmm, és a standard bikarbonát = 24 mM, amely adatok hozzák a pH=7.4 értéket Metabolikus alkalózis akkor jön létre, ha a keringésben valamely alkáliák koncentrációja emelkedik, vagy az acidotikus anyagok koncentrációja csökken. Ilyennel találkozunk fokozott alkáliabevitel, nagy mértékű hányás esetén. A vérben a fentiek miatt a bikarbonátkoncentráció jut túlsúlyba, amit kezdetben pufferolni igyekeznek a plazmafehérjék és a Hb úgy, hogy H+-t disszociálnak. Ebben az állapotban a bikarbonát mindenképpen emelkedik, vagy azért, mert H+ veszíti a beteg, vagy azért, mert a karbonátok bevitele fokozódik. A pCO 2 kezdetben nem változik, a pH emelkedik, tehát azonos pCO 2 izobár

görbén haladunk jobbra és felfelé. A metabolikus alkalózis még nem kompenzált A vérben csökkenő [H+] a CSF-ban is pH-t emel. Az agytörzsben a nyúltvelő ventrális felszínén elhelyezkedő centrális kemoreceptorok ingerlése csökken, ami hypoventillációhoz vezet. A hypoventilláció hatására a CO 2 visszamarad a vérben, ennek megfelelően emelkedik a pCO 2 és csökken a pO 2 . Mivel emelkedik CO 2 , emelkedik a szénsav, emelkedik a H+-disszociáció. A bikarbonátkoncentráció szintén emelkedik, mert az emelkedő CO 2 miatt fokozódik a vesében a bikarbonát reabszorpciója. Ennek megfelelően a grafikonon balra felfelé átlépünk egy magasabb pCO 2 értékhez tartozó izobár görbére, a pH valamelyest csökken. A metabolikus acidózis ekkor már kompenzált 9. A veseműködés vizsgálatával kapcsolatban mit értünk a TF/P hányados alatt? Egy számpélda segítségével illusztrálja a módszer alkalmazását!      A TF/P hányados

valamely anyag tubuláris folyadékbeli mennyiségének és plazmabeli mennyiségének hányadosa. A TF/P hányados két szempontból is fontos a meseműködés megítélésével kapcsolatban. Egyrészt a proximális tubulus transzport folyamatainak épségét, másrészt pedig a vese koncentráló/hígító képességét lehet vele vizsgálni. A glomerulusból a Bowmann-tokba szabadon filtrálódó anyagok TF/P hányadosa a Bowmanntokban, illetve a proximális tublus kezdetén 1. A proximális tubuluson haladva ez az arány attól függően változik, hogy a tubulus mentén reabszorbeálódik vagy szekretálódik-e, illetve a kocentrációja változik-e. Amennyiben a valamely tubuluspunktátumban vett mintában az ultrafiltrátumhoz képest az anyag koncentrációja nőtt, a TF/P hányados értéke 1 fölé emelkedik, amennyiben a koncentráció csökkent, a TF/P hányados értéke 1 alá csökken. TF/P alakulása a proximális tubulusban     A proximális tubulus

transzportmechanizmusait (javarészt reabszorpció) épségét tudjuk a TF/P hányados mérésével megbecsülni. A proximális tubulus belseje és a vese interstitiuma közötti ozmotikus gradiens kicsiny, ahhoz azonban eléggé hatékony, hogy a víz visszaszívódjék a tubulus lumenébeől. Mivel a nem reabszorbeálódó és nem szekretálódó inulin TF/P hányadosa a proximális tubulus végén 2,5-3,3, ez azt jelenti, hogy a vizsgált szakaszig a proximális tubulusban a percenként filtrált anyagmennyiség 60-70%-a, illetve a filtrált víz 60-70%-a szívódik vissza. Tovább fűzve a gondolatot, amennyiben egyes anyagok TF/P hányadosát a nephron teljes hosszára kivetítjük, a vese koncentrálóképességét tudjuk megítélni, hiszen a nem reabszorbeálódó, nem szekretálódó anyag TF-beli koncentrációja csak a TF oldószer (víz) tartalmától függ. A TF-ben maradó anyagok filtrált frakcióinak változása a nephron mentén (az inulin konstans!) 10. Vezesse

le a HENDERSON-HASSELBACH egyenletet! Gyenge savak disszociációjára általánosan felírható: HA ↔ H+ + A- [ H + ][ A − ] Ks = [ HA] [H + ] = K s [ HA] [ A− ] − log[ H + ] = − log K s + log [ A− ] [ HA] [ A− ] pH = pK s + log [ HA] A szénsav disszociációja: H 2 CO 3 ↔ H+ + HCO 3 − [ H + ][ HCO3 ] Kd = [ H 2 CO3 ] − [ HCO3 ] pH = pK d + log [ H 2 CO3 ] A szénsav koncentrációja ugyan nem határozható meg, viszont tudjuk, hogy arányos a CO 2 koncentrációjával; a reakció egyensúlya erősen a CO 2 felé eltolt. Ha a Henderson-Hasselbach egyenletben a szénsav koncentrációja helyett a széndioxid koncentrációját és annak oldhatósági szorzatát alkalmazzuk, az oldhatósági szorzatot és a disszociációs konstanst egy konstansba összevonhatjuk (K=10-6,1) : − pH = pK + log [ HCO3 ] [CO 2 ] Tovább egyszerűsödik a helyzet azzal, hogy a [CO 2 ] szintén kifejezhető az oldékonysági szorzattal, amennyiben azt még szorozzuk a pCO 2

-vel: − pH = 6,1 + [ HCO3 ] 0,03 ⋅ pCO 2 11. Milyen mechanizmusok biztosítják az extracelluláris folyadék Na+ koncentrációjának állandóságát?                Fiziológiásan a vese nátriumürítése soha nem véletlenszerű, „magára hagyott” folyamat, a Na+ reabszorpció mindig legalább bazális hormonhatás szabályozása alatt áll. A Na+ reabszorpciójában a következő hormonok vesznek részt: aldoszteron, AII, ANP. Ezen hormonok bazális koncentrációja mellett, a reabszorpció a következőktől függ: • glomeruláris Na+-filtráció (180×142 = 25560 mmol/nap) • proximális tubulus Na+-reabszorpciója (Na+/H+-csere; Na+:glukóz kotranszport; Na+:AS kotranszport; Na+:foszfát kotranszport) • Henle-kacs vastag felszálló szegmentumának Na+-reabszorpciója (Na+:K+:2Cl- kotranszport) • disztális kanyarulatos csatorna Na+-reabszorpciója (Na+:Cl- kotranszport) • gyűjtőcsatorna elektrogén

Na+-csatornáinak transzportja A Na+-rabszorpció jelentékeny része automatikus: a proximális szakaszok luminális transzporterei a bazolaterális Na+/K+-pumpa által fenntartott grádiens irányába transzportálnak. A disztális szakaszokban még mindig folyik az automatikus reabszorpció, de tekintettel arra, hogy itt már egyre kisebb a tubuláris [Na+], a reabszorpció kicsiny változása jelentősen befolyásolhatja az excretio mértékét. A Na+-ürítés szabályozásának paradoxona abban áll, hogy fiziológiás körülmények között a filtrált Na+-nak a 97-99%-a reabszorbeálódik, de ha a reabszorpció 99%-ról 98%-ra csökken, ezzel az excretió megkétszereződik. A nátrium konzerválás/ürítés szabályozásának elvileg két, egymást kiegészítő lehetősége van: az egyik a filtrált Na+ mennyiségének, a másik a reabszorpció mértékének a megváltoztatása. Az a tény, hogy a plazma és a glomerulusfiltrátum (nem TF!) [Na+] koncentrációja

megegyezik, megteremti annak lehetőségét, hogy a vesén keresztül megtörténjen a Na+-homeosztázis szabályozása, hiszen a GF pontosan monitorozza a plazma nátriumkoncentrációját, ugyanakkor a tubulusrendszer képes a set pointtól való eltérés esetén a pontos korrekcióra. A filtráció szabályozása egyelőre nyitott kérdés, bár vannak feltételezések, miszerint az ANP fokozná, az AII pedig csökkentené a filtrációt, s ezzel együtt a Na+-ürítést. Aldoszteron-AII. A két hormon összekapcsolódik a Na+-homeosztázis szabályozásában, hiszen a tubuláris Na+fluxust érzékelő macula denza sejtek a reninszekréciót, és ezen keresztül a RAS-t képesek aktiválni, s majd csak ezután tudja az AII az aldoszteron szintézisét fokozni. Ugyanakkor külön is hatnak a Na+-reabszorpció szabályozásában: az AII a proximális kanyarulatos csatornában a Na+/H+-cserét fokozza, ily módon kisebb Na+-terhelés jut a disztális tubulus szakaszokra. Ez már

önmagában is javítja a reabszorpciós tevékenységet Az aldoszteron a gyűjtőcsatornák területén (több órás latencia idő után) növeli a Na+/K+-pumpa számát, azok ATP-ellátását, a luminális Na+-csatornák számát. Mindezzel fokozza a Na+reabszorpciót ANP. A pitvarok falából volumenterhelés hatására szekretálódó peptidhormon kismértékben fokozza a GFR-t, és ezzel a proximális tubulus Na+-terhelését. Az ANP két oknál fogva is fokozza a nátriumürítést: egyrészt a több filtrált nátriumból több is ürül, másrészt az ANP csökkenti a renintermelést, s ezzel mintegy legátolja az egész RAS-t, sőt az aldoszteron működést is. Mindehhez társul, hogy az ANP közvetlenül is csökkenti a belső medulláris gyűjtőcsatornában a Na+-csatornák számát. 12. Vezesse le grafikusan és adjon szöveges magyarázatot, hogyan vezet a PTH hatás alacsonyabb plazma foszfát koncentrációhoz?          A foszfát a

glomeruluskapillárisokon keresztül a Bowmann-tokba filtrálódik, amely filtrációs aktivitás egyenesen arányos a foszfát plazmakoncentrációjával. Ezért látható a grafikonon egyenes szaggatott vonal a filtrációt jelölve. A foszfát glukóz típusú reabszorpcióval transzportálódik a proximális tubulusban, jellemzően Na+:foszfát kotranszporterrel. A transzport Tm-értéke 0,1 mmol/min. Amennyiben a TF-be kerülő foszfát kevesebb, mint a Tm, a vizeletben nem jelenik meg, tehát az excretio zérus. A reabszorpció kinetikáját ábrázoló görbe a Tm körüli tartományban kerekítéssel („splay”) megy át konstansba, ami fölött a transzportrendszer telített, a TF-be kerülő többlet foszfát excretióra kerül, a vizeletben megjelenik, tehát ezt a mennyiséget a szervezet elveszíti. Előzőek értelmében az excretió kinetikáját leíró görbe kerekítéssel kezdődik. A PTH a proximális tubulusban a Na+:foszfát kotranszporter működését

gátolja. Kinetikailag mindegy, hogy ez az aktív transzporterek számának csökkenésével, vagy a transzporterek kapacitásának csökkentésével valósul-e meg, a lényeg, hogy a Tm-érték csökken. Ennek megfelelően PTH jelenlétében a mind a reabszorpció, mind az excretió kinetikáját leíró görbén már kisebb filtrált foszfátmennyiség mellett megjelenik a kerekítés, tehát csökken a reabszorpció, és ennek megfelelően nő az excretió. Ezért a reabszorpciós görbe balra, az excretiós görbe pedig lefelé tolódik. PTH hatására tehát a vizelet foszfátkoncentrációja emelkedik, a plazmáé pedig csökken. 13. Vezesse le grafikusan és adjon szöveges magyarázatot, hogy a GFR csökkenése hogyan vezet magasabb plazma urea koncentrációhoz?        A GFR csökkenése az urea cleaerence csökkenésével jár. Ennek megfelelően megkevesbedik az a plazmatérfogat, amelyet egy perc alatt meg tud tisztítani a vese az ureától. Ez

józan paraszti ésszel is könnyedén belátható, hiszen ha csökken a GFR, csökken minden más anyagnak a filtrációja is. Márpedig ha valami kevésbé filtrálódik, természetes, hogy több marad abból az anyagból a plazmában. Normális GFR mellett a grafikon ’A’ pontjában vagyunk. Ennek az egyenesnek a meredeksége nagyobb, mint a másiké, mert normál GFR mellett az E/P hányados értéke nagyobb. Amennyiben a GFR csökken, az E/P hányados értéke is csökken, mert kevesebb urea kerül excretióra, és több marad a plazmában. Ennek megfelelően egy újabb egyenest állíthatunk fel, amelynek meredeksége kisebb, és átlépünk a ’B’-pontba. Ekkor a plazmakoncentráció még nem emelkedik, ám látható, hogy az excretió mértéke csökken. Ennek természetesen az lesz az oka, hogy az urea felhalmozódik a plazmában, tehát a plazmakoncentráció emelkedni. Elindulva az új egyenesen a ’C’ pont irányába láthatóvá válik, hogy csökkent GFR mellett

magasabb urea plazmakoncentráció eredményez ugyanakkora excretiót, mint ami normál GFR-nél mérhető. 14. Milyen jelentős különbségek vannak a glukóz és a Na+ aktív reabszorpciójában és mi ezek alapja? 15. Ábrázolja grafikusan, hogyan függ a PAH, az inulin és a glukóz clearance a plazma koncentrációtól? Értelmezze a görbéket!                A clearence egy olyan plazmatérfogatot jelöl, amelyet a vese egy perc alatt képes „megtisztítani” valamely anyagtól. Ebből következően mértékegysége ml/min Mivel a plazma csak oly anyagoktól tisztul, amelyet nettó elveszít, ezért az excretióra nem kerülő anyagok clearence értéke zérus. PAH. A PAH szabadon filtrálódik, majd a filtráció után a disztális tubulusokban aktív transzporttal szekretálódik. Ennek megfelelően a transzport enzimkinetikai paraméterekkel jellemezhető, Tmérték határozható meg Megfelelő plazmakoncentráció

mellett a PAH szekréciós mechanizmusa nem gátolt, s mivel a PAH-transzporter alacsony K M -értékkel jellemezhető, a clearence magas értéken konstans. Amennyiben a plazmakoncentráció meghaladja a Tm-értéket, a transzport rendszer teljesen leterhelődik, a többlet plazmakoncentráció nem kerül szekrécióra, így az visszamarad a plazmában. Ez természetesen azt jelenti, hogy az adott plazmatérfogatból kevesebb PAH jut excretióra, illetve azonos PAH-mennyiségtől kevesebb plazmatérfogatot bír a vese megtisztítani. Tehát a Tm-érték fölötti plazmakoncentrációnál a clearence csökken. Inulin. Szintén szabadon filtrálódó anyag, tehát a plazmakoncentrációval egyenes arányosságban nő a filtrációra kerülő anyagmennyiség. Tekintettel arra, hogy az inulin se nem szekretálódik, se nem reabszorbeálódik a tubulusokban, a filtrációra kerülő anyagmennyiség mind excretálódik, ennek megfelelően a clearence konstans értéket vesz föl. Glukóz. A

glukóz is szabadon filtrálódó anyag, így a filtrált anyagmennyiség egyenesen arányos a plazmakoncentrációval. A glukóz a proximális tubulusban másodlagos aktív transzporttal reabszorbeálódik, a transzporter rendszer Tm-értéke alatti plazmakoncentráció esetén teljesen. Ennek megfelelően glukóz-excretió nincsen, a clearence érték zérus. A veseküszöböt elérve a plazmakoncentrációban a transzporter rendszer nem képes lépést tartani a TF-be kerülő glukózkoncentrációval, így a többlet nem reabszorbeálódik, hanem excretióra kerülve a plazma elveszíti azt. Így Tm-értéknél a glukóz-clearence elhagyja a nullát, és a plazmakoncentrációval nem lineárisan emelkedik. 16. Milyen esetekben van synergizmus illetve antagonizmus a volumen és ozmoreguláció között (magyarázat)?                        A volumenreguláció feladata a szervezetben az ECF fiziológiás

volumenének védelme. Így hipovolaemia esetén a vízfelvételt fokozza, a vízleadást pedig csökkenti, a vese tehát koncentrál. Hipervolaemia esetén a vízfelvételt csökkenti, a vízleadást pedig fokozza, a vese tehát hígít. Az ozmoreguláció feladata a szervezetben az ECF fiziológiás tonicitásának védelme. Így hiposmolalitás esetén a vízfelvételt csökkenti, a vízleadást pedig fokozza, a vese tehát hígít. Hiperosmolalitás esetén a vízfelvételt fokozza, a vízleadást pedig csökkent, a vese tehát koncentrál. Fentiek értelmében synergizmus áll fenn a volumen és ozmoreguláció között, amikor hipovolaemia és hiperosmolalitás áll fenn egyszerre (hipertóniás hipovolaemia; sóterhelés). Szintén synergizmus áll fenn kettejük között, bár ellenkező irányban, amikor hipervolaemia és hiposmolalitás áll fenn egyszerre (hipotóniás hipervolaemia; vízterhelés). Antagonizmus áll fenn a volumen és osmoreguláció között, amikor

hipovolaemia és hiposmolalitás áll fenn egyszerre (hipotóniás hipovolaemia; só- és vízvesztés). Szintén antagonizmus áll fenn kettejük között, amikor hipervolaemia és hiperosmolalitás áll fenn egyszerre (hipertóniás hipervolaemia; só- és vízterhelés). Hipertóniás hipovolaemia. Az osmoreceptorneuronok fokozzák az ADH-termelést és a vízfelvételt. Ennek megfelelően az egyén inni fog, ugyanakkor a vese gyűjtőcsatornáiban fokozódik a víz- (aquporin-2) és ureapermeabilitás. Ennek megfelelően a vese koncentrál, tehát a vizelet mennyisége csökken, osmolalitása nő. Ugyanakkor a hipovolaemiát érzékelve a juxtaglomeruláris granulált sejtekben fokozódik a reninszekréció, így aktiválódik a RAS. Csökken a GFR, fokozózódik a Na+-rabszorpció a proximális tubulusokban, amit vízmozgás követ. Az AII is fokozza a KIR-ben az ivási központot Az AII hatására fokozódik az aldoszteron szekréciója, ami a gyűjtőcsatornák területén is

fokozza a Na+-reabszorpciót, amit szintén vízvisszaszívás követ. Így végeredményben a hipovolaemia rendeződik priméren, ami természetesen hígítva az ECF-t, helyreállítja a hiperosmolalitást. Hipotóniás hipervolaemia. A csökkent osmolalitás miatt az ADH-szekréció még a bazális érték alá is csökkenhet, ennek megfelelően a vízivási inger nincsen, a vese gyűjtőcsatornája mind a vízre, mind pedig az ureára nézve impermeábilis. Ebben az esetben a vese hígít, tehát a vizelet mennyisége nő, koncentrációja csökken. A hipervolaemia mellett reninszekréció nem történik, sőt az ANP szekréciója dominál. Ezért nő a GFR, továbbá az AII és az aldoszteron hiányában csökken mind a proximális tubulusban, mind pedig a gyűjtőcsatornában a Na+-reabszorpció, ami újabb vízdiurézist okoz. Ennek értelmében először a hipervolaemia rendeződik, ami az ECF koncentrálása mellett rendezi a hiposmolalitást. Hipotóniás hipovolaemia. A

fentiek szerint az ADH hiánya miatt a gyűjtőcsatorna vízre és ureára impermeábilis, tehát a diurézis fokozott; vízivási inger nincs. A RAS-aldoszteron tengely ellenben a hipovolaemia miatt vízivási ingert vált ki, és fokozódik mind a proximális tubulusban, mind pedig a gyűjtőcsatornában a Na+-reabszorpció. Hipertóniás hipervolaemia. A fokozott ADH-szekréció vízivást vált ki, ugyanakkor fokozza a víz visszaszívást a gyűjtőcsatornában. A RAS-aldoszteron helyett az ANP dominál, ami a GFR-t növeli és a nátriurézist fokozza. 17. Milyen szerepet játszik az artériás baroreflex a veseműködéssel kapcsolatos plazma volumen változások szabályozásában?      Az artériás baroreflex receptorai ún. magas nyomású baroreceptorok, melyek a sinus caroticusban és a sinus aorticusban helyezkednek el. Ezek nyújtási receptorok, melyeken a jelgeneráció fokozódik, amennyiben az artériás vérnyomás csökken. Az afferens rostok a

n. glossopharyngeus, és a n vagus útján jutnak a nyúltvelőbe, majd a NTS területén végződnek, de egyes baroreceptor eredetű afferensek közvetlenül a szívgátló areába futnak. Az NTS-ből interneuronok futnak a nyúltvelő ventrolaterális részén elhelyezkedő vazomotor areába. A baroreceptorokból származó impulzusok gátolják a vasokonstriktor idegek tónusos leadását, és serkentik a szívgátló központot, így vazodilatációt, venodilatációt, vérnyomáscsökkenést, bradycardiát és PTF csökkenést váltanak ki.  A baroreflex tehát csökkenti a szimpatikus aktivitást; s ez lesz az a mozzanat, amely kapcsán belép a veseműködés szabályozásába.  A szimpatikus aktivitás csökkenése miatt a veseerek dilatálnak, ellenállásuk csökken, így az RPF értéke emelkedik. A glomerulusok áramlásának fokozódása természetesen a glomerulus filtrációs rátát is emeli, így megnövekszik a TF mennyisége. A tubuloglomeruláris

egyensúly értelmében a megnövekedett filtráció miatt az arteriola efferens kapillárishálózatában és a vasa recta rendszerben az onkotikus nyomás megnő, hiszen a nagy filtráció miatt relatíve több fehérjeanion maradt kompenzálatlanul a kapillárisrendszerben. Amennyiben a glomerulotubuláris egyensúly működik, a vasa recta rendszer emelkedett onkotikus nyomása emelni fogja a tubuláris Na+-reabszorpciót, és ezzel együtt a vízvisszavételt is, ám ez nem tökéletes, ami annyit jelent, hogy nem reabszorbeálódik minden egyes többlet ml TF, ami a magasabb GFR miatt keletkezett.           Tekintettel arra, hogy a GFR mennyisége napi 180 liter, ezért könnyen belátható, hogy a GFR kis változása jelentős mértékben befolyásolhatja a percdiurézis értékét. Amennyiben a percdiurézis emelkedik, a szervezet folyadékot veszít, ami természetesen a plazma volumen rovására történik. A fentiek értelmében tehát

emelkedett artériás középnyomás esetén a baroreflex gátolja a sympathicus tónust, ami a veseerek szintjén vazodilatációt okoz. A csökkent érellenállás nagyobb áramlást enged meg a glomeruluskapillárisok területén, így a GFR emelkedik. Ezt valamelyest ellensúlyozza a tubuloglomeruláris egyensúly, de a kompenzáció nem tökéletes, így a percdiurézis értéke emelkedik, a szervezet folyadékot, plazma volument veszít. A jelenség nem más, mint az ún. nyomásdiurézis A jelenséghez hozzájárul az is, hogy a csökkent sympathicus tónus gátolja a renin-szekréciót, ami az egész RAS blokkolását jelenti. Ennek folyományaként csökken az aldoszteron-elválasztás, csökken a proximális tubulusban a Na+ reabszorpció, csökken az ADH-elválasztás. (Pontosabb a fogalmazás, ha a „csökken” kifejezés helyett a „nem fokozódik” kifejezést használjuk.) Ennek megfelelően a tubuloglomeruláris egyensúly hatásfoka csökken; a szervezet

folyadékot és Na+-ot veszít. Természetesen mindkét komponens a vérnyomás csökkenéséhez vezet 18. A vízfelvétel szabályozása  A víz- (folyadék) felvétel az ECF ozmolalitása és volumene szerint szabályozódik.  Az ozmoreguláció receptorai az elülső hypothalamus területén elhelyezkedő osmoreceptorneuronok, melyek valószínűleg az organum vasculosum laminae terminalisban (OVLT) helyezkednek el. Ez a terület a circumventricularis szervek közé tartozik, tehát a vér-agy gáttól mentes. A palzma ozmolalitásának normálértéke –tankönyvtől függően– 290-300 mosm/l. Amennyiben az érték e fölé emelkedik, az osmoreceptor neuronok –kompenzálandó az ECF hyperosmolalitását– vizet veszítenek a citoplazmából az ECF javára. Ennek hatására a receptorneuronok zsugorodnak, ami akcióspotenciált generál rajtuk. Az osmoreceptorneuronok két irányba projíciálnak, mely irányokba elvezetődnek az akcióspotenciál sorozatok. Az

egyik ilyen terület a hypothalamus nucleus supraopticusa és a nucleus paraventricularisa. Ezen a területen találhatók az ADH-neuronok, melyek szerepe nem a folyadékfelvétel, hanem a folyadékleadás szabályozásában van. A másik terület a központi idegrendszeri ivási központ. Ennek a területnek természetesen a folyadékfelvétel szabályozásában van szerepe. Vizsgálatok szerint az osmoreceptorneuronok előbb, azaz kisebb mértékű hyperosmolalitás mellett aktiválják az ADH-neuronokat, és csak később, azaz nagyobb mértékű hyperosmolalitás mellett aktiválják az ivási központot. Szintén vizsgálati eredmények alapján derült ki, hogy idős korra az osmoreguláció valamelyest „romlik”. Bár az ADH-elválasztás e tekintetben lényegesen nem változik, de az ivási központ aktivációjához szükséges osmolalitásérték még magasabbra kúszik. Mivel az AP-sorozatot az osmoreceptorneuronok zsugorodása váltja ki, könnyen belátható, hogy ehhez

ezen sejtek vízvesztése szükséges, tehát csak olyan ozmotikusan aktív anyagok váltják ki az ingerületet, amelyekre nézve a neuronális membrán impermeábilis. Hypertóniás urea infundálása, illetve az uraemiás betegek magas ECF-beli ureakoncentrációja nem vált ki vízivási ingert. Glukóz csak abban az esetben fokozza a szomjúságot, ha a neuronokba való felvétele nem megfelelő sebességgel történik. Ennek magyarázata, hogy az osmoreceptorsejtek azon kevés neuronok közé tartoznak, melyek inzulinreceptorral rendelkeznek, tehát glukózfelvételük inzulindependens folyamat. Éppen ezért I típusú diabetes mellitusban gyakori panasz a szomjúság és fokozott vízfelvétel. Amennyiben az ECF izo- vagy hypotóniás, AP-sorozat nem generálódik, az ivási központ nem aktiválódik.                    A vízfelvétel szabályozásának volumenregulációs komponense a renin-angiotenzin rendszer

működésén keresztül valósul meg. A szervezet területén elhelyezkedő volumenreceptorok közül direkt hatással van a reninszekrécióra a vese magas nyomású baroreceptora, a juxtaglomeruláris sejtjek rendszere. Ezek a vas afferens transzmurális nyomását „mérik”, s csökkenése esetén reninszekréciót váltanak ki. Serkenti még a reninszekréciót a macula denza sejtek által érzékelt csökkenő tubuláris Na+-fluxus, aminek jelentősége csökkenő GFR mellett van, illetve a sympathicus idegrendszer aktiválódása. Mindezek fényében tisztán látszik, hogy fokozódik a reninszekréció hypovolaemia (és hypotonia) esetén. A renin a vérben az angiotenzinogénből angiotenzin I-et hasít, majd ebből a tüdő kapillárisainak endotheliumához kötött ACE hasít biológiailag aktív angiotenzin II-t. Az AII-nek számos hatása van a vérnyomásszabályozásra, a veseáramlásra, a GFR-re és a Na+-reabszorpcióra nézve is. A folyadékfelvételt azáltal

szabályozza, hogy a vér-agy gát mentes circumventriculáris szervekbe jutva közvetlenül ingerli az ivási központot. Amennyiben az ECF izo- vagy hypervolaemiás, a reninszekréció háttérbe szorul, sőt az ANP is antagonizálja a RAS-t. Így ebben az esetben nem történik vízfelvétel, sőt fokozott diurézis alakulhat ki. 19. Rajzolja le és értelmezze az intrarenalis nyomásgradienst a veseerek egyes szakaszain normo – és hypertenzió esetén! 20. Osztályozza a tubuláris transzport folyamatokat és adjon minden kategoriában egy példát!                        Passzív diffúzió. A tubuláris hámsejtek között résszerű, változó mértékben permeábilis kapcsolatok vannak, melyek megteremtik a paracelluláris diffúzió lehetőségét. A diffúzió lehet transzcelluláris is, amikor az adott anyagra nézve a hámsejt membránja permeábilis. Ennek mértéke is változó a

különböző anyagokra nézve a tubulus hosszán A passzív diffúzió mindig a koncentrációgrádiensnek megfelelően történik, tehát csökkenteni igyekszik. Külön energiabefektetést nem igényel A diffúzió mértékét meghatározza az adott anyag kocentrációgrádiense, az áramlás, a diffúziós közeg permeabilitása és a diffúziós út felülete. Passzív diffúzióval transzportálódik a tubulusban a többek közt víz, az urea, a Na+ jelentős része és a Cl- egy része, vagy az ammónia. Facilitált diffúzió. Szintén a kocentráció grádiensnek megfelelően történik, külön energiabefektetést nem igényel. Ebben az esetben a transzportálandó anyag egy rá specifikus carrierhez kötődik a membránban, amely konformációváltozás következtében helyezi át a membrán másik oldalára a transzportált anyagot, majd az diszzociál a carrierről. Ilyen mechanizmussal jut ki a proximális tubulushámból az interstitumba a glukóz (GLUT), a bikarbonát,

illetve szecernálódik valószínűleg a PAH a TF-ba. Secunder aktív transzport. A munkavégzés szintén a koncentrációgrádiens terhére történik, így a transzport energetikáját az elektrokémiai potenciál biztosítja. Ebben a transzportfolyamatban mindig két anyag transzportálódik, amelyikből az egyik az, ami a koncentrációgrádiens irányába azt csökkenti, a felszabaduló energia pedig egy másik anyag szállítását fedezi. Szinportról beszélünk akkor, ha mindkét anyag azonos irányba szállítódik (kotranszporter), és antiportról akkor, ha ellenkező irányba (exchanger). Jellemzően szinporttal szállítódik a glukóz, az aminosavak, a foszfát a proximális tubulusból az epithelsejtbe, a Na+ grádiensének megfelelően. Ezenkívül például a disztális tubulusban a Cl(Na+:Cl--kotranszporter), illetve a K+ és Cl- (Na+:K+:2Clkotranszporter) Antiporttal szállítódik az interstitiumból az epithelbe a PAH (α-KG/PAH-antiporter), hasonló módón

történik a Ca2+ reabszorpciója (3Na+/Ca2+-antiporter), illetve a H+ szekréciója vagy Na+ reabszorpciója (Na+/H+-antiporter). Primer aktív transzport. Ebben az esetben a transzporter aktivitása foszforilációval/defoszforilációval szabályzott, ami ATP terminális foszfátcsoportjának hidrolíziséből származik. A munka energiaigényes, mivel a koncentrációgrádiens ellenében történik. Ezt fedezi a makroerg kötés hidrolízise az ATP-n. Legjellemzőbb példa erre a Na+/K+-pumpa működése, ami foszorilált állapotban 3 Na+-ot pumpál ki a sejtből az interstitiumba, defoszforilált állapotban pedig 3 K+-ot az interstitiumból a sejtbe. Ezzel tartja fenn a membrán két oldalán a Na+ grádienst, így gyakorlatilag minden sejtben megtalálható (a vese tubulusaiban is). Primer aktív transzporttal szekretálódik még pl. a H+ a proximális tubulusban (H+-pumpa) Endocytózis. A TF-ba naponta mintegy 8 g albumin filtrálódik, ami szinte teljesen visszavételre

kerül endocytózis útján a proximális tubulusban. A hámsejtekben aztán degradálódik, és az aminosavak az interstitiumba kerülnek.  Egy más típusú klasszifikáció csupán azt veszi figyelembe, hogy a transzport reabszopció vagy pedig filtráció, és ezen belül aktív vagy passzív folyamat-e. 21. A glomeruláris filtráció mechanizmusa                   Az emberi szervezetben a glomerulusokban naponta 180 liter filtrátum képződik: ez kb. 25000 mmol Na+-t tartalmaz. A filtrált víz és Na+ több, mint 99%-a visszaszívódik. A glomerulus filtráció képződésének mechanizmusa megegyezik a szisztémás keringés kapillárisaiban történő nyirokkeletkezéssel; a különbség a nyomásértékekben van. A filtráció során a glomerulus kapillárisaiból plazma lép ki a glomerulust körölvevő Bowmanntokba. A filtrátum útja három rétegen vezet keresztül: kapilláris endothel  basalis

membrán  podocyta nyúlvány. A glomerulusok kapillárisai jelentős mértékben fenesztrált endothel borítással bírnak. Az endothelsejtek fenesztrációinak átmérője, valamint az egyes podocytanyúlványok (Bowmanntok glomeruluskapillárisra visszahajló epithelsejtjei) közötti geometriai távolság miatt ennek a két rétegnek nagy a hidraulikus konduktivitása, érdemleges akadályt alig jelentenek a filtráció számára. Ezzel szemben a bazális membrán már valódi permeabilitási barriert képez: bizonyos molekulatömeg ill. molekulaméret felett (65 kD) nem engedi át a plazma oldott anyagait A filtertulajdonságot jelentős mértékben határozza meg a bazális membránt képező molekulák nagy negatív töltéssűrűsége is (proteoglikánok, glukózaminoglikánok). A bazális membrán pórusmérete következtében még az arámylag nagyobb méretű neutrális, illetve kationos makromolekulák is átjutnak a membránon. Ezzel szemben az elektrosztatikai

taszítás miatt a bazális membrán visszatartja azokat a negatív töltésű makromolekulákat (plazmafehérjék, közöttük az albumin), amelyek méretüknél fogva még átjuthatnának a membránon. A Bowmann-tokba kerülő szűrlet tehát csaknem teljesen fehérjementes, gyakorlatilag a plazmával megegyező folyadék. Ezért említjük ultrafiltrátumként, magát a szűrési folyamatot pedig ultrafiltrációként. Egyes vesebetegségekben (pl. glomerulonephritis) a bazális membrán töltéseloszlása megváltozik, és részben permeabilissá válik anionos tulajdonságú makromolekulák számára. Erre utal a proteinuria. A molekulaméretből látszik, hogy a víz, a glukóz, a NaCl és az inulin „szabadon filtrálódik” a vesében, ami nem azt jelenti, hogy a vesén áthaladó összes anyag filtrálódik, hanem azt, hogy a GFR-ben lévő anyag filtrálódik. A kationos anyagok természetesen az elektrosztatikus vonzóerőnek megfelelően jobban filtrálódnak. Ezért pl a

polikationos dextrán alkalmazható a filtráció növelésére Magát a filtrációt a szisztémás keringéshez hasonlóan a Starling-erők határozzák meg. Észre kell azonban venni, hogy a szisztémás microcirkulációs egység több szempontból is eltér a glomeruluskapilláris rendszerétől. Egyrészt a glomerulusnál mind a tápláló, mind pedig az elvezető oldalon arteriola található, másrészt mind az afferens, mind pedig az efferens oldalon lényegesen magasabb hidrosztatikai nyomásértékek mérhetők, harmadrészt pedig a Bowmann-űr (szisztémás interstitium analogonja) onkotikus nyomása normál körülmények között zérus.        A glomerulus afferens végén a kapilláris hidrosztatikai nyomás +60 Hgmm, a Bowmann-tok hidrosztatikai nyomása –15 Hgmm. A kapilláris onkotikus nyomás -–28 Hgmm, a Bowmann tok onkotikus nyomása zérus. Az adatok értelmében az eredő Starling-erő +17 Hgmm, tehát filtráció történik. A

glomerulus efferens végén a kapilláris hidrosztatikai nyomás +58 Hgmm; látható, hogy a szisztémás venulás véghez képest jóval magasabb, és a kapilláris alatt alig változik. A Bowmann tok hidrosztatikai nyomása változatlanul –15 Hgmm. A kapilláris onkotikus nyomás emelkedett, –35 Hgmm, ami azért történt, mert a kapilláris plazmát veszített, de fehérjét nem A Bowmann-tok onkotikus nyomása éppen ezért az efferens végen is zérus. Ennek megfelelően az eredő Starling erő +8 Hgmm, miszerint itt is filtráció történik, bár kisebb mértékben, mint az affrerens végen. Látszik tehát a különbség a szisztémás mikrocirkulációs egységtől: • a szisztémás kapilláris arteriolás végén filtráció, venulás végen az ezt közel kiegyenlítő mértékű reabszorpció történik, míg a centrális részen nincsen folyadékmozgás; • a glomerulus kapillárisban az afferens végtől az efferens végig csökkenő mértékben ugyan, de

folyamatosan filtráció történik; • a szisztémás kapillárisban a kapilláris kolloid ozmotikus nyomás végig konstans; • a glomerulusban a kapilláris kolloid ozmotikus nyomás az afferens végtől az efferens vég irányába folyamatosan emelkedik; • a glomeruluskapillárisban a reflexiós koefficiens (σ) értéke 1, míg a szisztémás kapillárisban ennél kisebb; • a glomeruláris kapillárisok hidrosztatikai nyomása közel kétszerese a szisztémás mikrocirkulációs egységnek, ugyanakkor a kapillárishossz alatt alig változik, szemben a szisztémás kapillárisokkal. Természetesen a glomerulus esetében is befolyásolja a filtrációt meghatározó erők eredőjét a plazma áramlása. Amennyiben lassul az áramlás, időegység alatt a kapilláris afferens végén több plazma lép ki, így a kapilláris onkotikus nyomás meredekebben emelkedik. Amennyiben az onkotikus nyomás még az efferens vég előtt kiegyenlíti a viszonylag állandó hidrosztatikai

nyomást, „tiszta” filtrációs nyomás még a glomerulus vége előtt zérusra csökken. Ebben az esetben az ultrafiltrátum mennyisége csökken. 22. A vese véráramlásának szabályozása, a véráramlás értékének meghatározása                      Autoreguláció. A vese keringésének jelentős autoregulációja van: mérsékelt nyomással perfundálva a veséket (kutyában 90 – 220 Hgmm között) a vese érellenállása a nyomásváltozással párhuzamosan változik úgy, hogy a vese véráramlása viszonylag állandó marad. A vese keringésének viszonylagos függetlenítése az artériás középnyomástól szükséges a normális funkcióhoz, a napi 180 liter glomerulusfiltrátum képződéséhez. A vese véráramlásának autoregulációjára több magyarázat is van. A legrégebbi magyarázat az érfal simaizomzatának miogén válasza, miszerint az emelkedő falfeszülés a

Bayliss-effektus miatt simaizomkontrakciót okoz, így az ér ellenállása nő, a nyomás csökken. Ugynakkor a csökkenő nyomás hatására az érfal relaxál, ami a vas afferens esetében elsődleges ingert jelent a JGA reninszekréciójára. Másodlagos inger a macula densa Na+-fluxust éezékelő funkciója, harmadlagos a sympathicus βadrenerg aktivitás. A renin a RAS-on, keresztül vasokonstrikciót okoz, így a véráramlást szabályozza. Ez már átvezet a másik magyarázatra, ami az ún. macula denza teoria A nyomásmemelkedést közvetlenül a filtráció átmeneti növekedése követi, a dusztális tubulus elejére több tubuláris folyadék kerül. Így a macula denza területén a Na+ és Cl- fluxus emelkedik, amelyet a macula denza sejtjei érzékelnek, és innen váltódik ki az arteriola afferensen a vazokonstrikció. Beidegzés. A veseerek, közülük is elsősorban az afferens arteriolák sűrű szimpatikus noradrenerg beidegzést kapnak, a simaizomsejteken α 1

-receptorokkal: a beidegzés vasokonstriktor hatású. Ennek megfelelően szimpatikus aktivitás a vese véráramlását csökkenti. Ugyanakkor mivel nyugalomban a szimpatikus beidegzés AP-frekvenciája alacsony, a postganglionáris rostok időleges kikapcsolása (lokális anesthaesia) nem növeli a vesén átáramló vér mennyiségét. RAS. A renin-angiotenzin rendszer is szabályozza a vese véráramlását, főként az arteriola efferens vazokonstrikciója révén. Ennek a mechanizmusnak hypovolaemiában, hypotensioban van jelentősége, és szükséges a filtrációhoz kellő kapilláris hidrosztatikai nyomás fenntartásához. ANP. A pitvari nátriuretikus peptid nagyjából az AII hatásaival ellentétes hatással bír. Vasodilatációt okoz a veseerekben, így emelkedő volumen mellett csökkenti a vese rezisztenciáját, így emeli a glomeruluskapillárisok áramlását. Csökkenti a reninszintézisét a JG-sejtekben, gátolja az ACE működését, gátolja az AII-aldoszteron

kölcsönhatást. Végeredményben a GFR nő. Véráramlás mérése. Az anyagmegmaradás elve alapján bármely szervbe belépő anyag mennyisége egyenlő a szervet elhagyó mennyiséggel, amennyiben az anyag a szervben nem keletkezik, és nem bomlik el. Amennyiben az anyag a szervben kiválasztódik, akkor a véráramlás × artériás koncentráció = véráramlás × vénás koncentráció + a kiválasztott anyagmennyiség, ami nem más, mint a Fick-elv alkalmazása.        Mivel a vese plazmát szűr, a vesén átáramló plazmamennyiség (RPF) egyenlő az időegység alatt kiválasztott anyagmennyiség és az AVD hányadosával, abban az esetben, ha az anyag vvt-ekben található mennyisége nem változik, miközben a vér átáramlik a vesén. A vesén átáramló plazmamennyiséget bármely, a vesében kiválasztódó anyaggal meghatározhatjuk, ha annak koncentrációját az artériás vérben és a vese vénás vérében mérni tudjuk, és ha az

anyag nem metabolizálódik, nem tárolódik és nem termelődik a vesében, továbbá, ha maga az anyag nem befolyásolja a vese véráramlását. A vesén átáramló plazmamennyiséget általában úgy határozzuk meg, hogy paraaminohippursavat (PAH) infundálunk, és annak koncentrációját meghatározzuk a vizeletben és a plazmában. A PAH filtrálódik a glomerulusokban és szecernálódik a tubulussejtekben, úgy, hogy az extrakxiós hányadosa (AVD – art. konc) magas Mivel kis mennyiségű PAH beadásakor annak 90%-a egyetlen áthaladás során kiválasztódik a vesében, szokásossá vált az RPF-t úgy számolni, hogy a vizeletben kiválasztott PAH mennyiségét osztjuk az artériás plazma PAH-koncentrációjával, anélkül, hogy számításba vennénk a vénás plazma PAH-koncentrációját. Használhatjuk a perifériás vénás plazma PAH-koncentrációját is, mivel az megegyezik a veséhez jutó artériás vér plazmakoncentrációjával. Az így kapott értéket

effektív renalis plazmaáramlás (ERPF) nevezzük, jelezve, hogy a vese vénás plazmakoncentrációt nem mértük. Emberben az ERPF általában 625 ml percenként ERPF =   Az így kapott ERPF nem más, mint maga a PAH-clearence. Számpéldával bemutatva: ha a PAH-koncentráció a vizeletben 14 mg/ml, a percdiurézis 0,9 ml/perc és a PAH-koncentráció a plazmában 0,02 mg/ml, akkor az ERPF, vagy PAH-clearence: ERPF =  U PAH ⋅ V PPAH 14 ⋅ 0,9 = 630 ml / perc . 0,02 Az ERPF-ből az aktuális renális plazmaáramlást (RPF) úgy kapjuk meg, ha elosztjuk az átlagos PAH-extrakciós hányadossal, azaz 0,9-cel, mivel 90% választódik ki egy átáramlás során. RPF = ERPF extrakciós hányados  = 630 = 700 ml / perc . 0,9 Az RPF-ből a vesén átáramló vérmennyiség (renal blood flow = RBF) értékét a hematokrit segítségével számíthatjuk ki. Amennyiben a Ht = 0,45 (45%): 1 1 − Ht 1 RBF = 700 ⋅ = 1273 ml / perc. 1 − 0,45 RBF = RPF ⋅ 

(A vesén átáramló vér mennyisége elektromágneses, vagy más típusú áramlásmérővel is mérhető.) 23. A renin – angiotenzin rendszer működése       Hypotonia, illetve hypovolaemia esetén csökken GFR, így csökken a JGA területén mind az RBF, mind pedig TF áramlása. Az RBF csökkenését közvetlenül a juxtaglomeruláris granulált simaizomsejtek érzékelik a vas afferens falában (transzmurális nyomás csökkenése), míg a TF áramlás csökkenését a Na+-fluxus csökkenése közvetíti a macula densa sejtek számára. A renin-angiotenzin rendszer aktiválódásának sorrendben harmadik ingere a sympathicus idegrendszer tónusának fokozódása. Végeredményben mindhárom inger a granulált sejtekben vált ki reninszekréciót. A renin egy proteolítikus aktivitással bíró enzim. A keringésbe kerülve a máj által termelt angiotenzinogénre specifikus, amelyből proteolízissel „készíti el” az angiotenzin I nevű

dekapapeptidet. Az angiotenzin I a tüdőben alakul tovább, mivel jellemzően a tüdő kapillárisainak endotheliumához lokalizálható az angiotenzin konvertáló enzim (ACE), amely újabb proteolízissel alakítja ki az angiotenzin II nevű oktapeptidet.  Az angiotenzin II hatásai: • vazokonstrikció a perifériás rezisztencia ereken • vazokonstrikció szelektíven az arteriola efferensen  glomerulus hidrosztatikai nyomása nő • aldoszteron-szintézis fokozása a mellékvesekéreg zona glomerulózájában • proximális tubulusban direkt fokozza a Na+ reabszorpciót • fokozza a NA felszabadulását az axonterminálisokban • fokozza a sympathicus tónust a KIR-ben • fokozza az ADH-szekréciót az NSO-NPV  neurohypophysis tengelyen • aktiválja a vízivási központot a KIR-ben  Természetesen volumentöbblet esetén a rendszer működése háttérbe szorul, ami egyrészt köszönhető a vesében a reninszekréciót kiváltó ingerek

megszűnésének, másrészt pedig az ANP antagopnizmusának. Az ANP a pitvarok (főleg jobb) falában termelődik akkor, ha a CVP kellően magas, ami a keringő volumen mennyiségét jelzi. Az ANP gátolja a JG-sejtekben a reninszekréciót, gátolja az ACE működését, így gátolja a RAS-t. Ezenkívül az AII hatását is antagonizálja, gátolja az AII-aldoszteron kölcsönhatást, gátolja az ADH-szekréciót, vazodilatációt okoz.    Filtrált/szekretált/exretált penicillin-koncentráció 24. Ábrázolja a plazmakoncentráció függvényében a filtrált, a szekretált és/vagy reabszorbeált, és ürített penicillin mennyiségét! Adjon szöveges magyarázatot! Plazma penicillin koncentrációja         A penicillin PAH-típusú szekrécióval transzportálódik a vesében, így filtrációjának és szekréciójának kinetikája teljesen megegyezik a PAH-nál leírtakkal. A kettejük közötti transzport-hasonlóság olyan nagy,

hogy még azonos transzportert is használnak, így kompetícióban vannak a transzporterért. Mivel a penicillin szabadon filtrálódó anyag, ezért a filtrációjának mértéke egyenes arányosságot mutat a plazmakoncentrációval (szaggatott egyenes.) A gyűjtőcsatornák területén szekretálódik. Mivel a mechanizmus aktív transzport, ezért transzporterhez kötött. A transzporter fehérjék működése enzimkinetikai paraméterekkel leírhatók, így a penicillin transzporter (PAH-transzporter) K M és V max értékekkel jellemezhető. A PAH-transzporter K M -értéke alacsony, V max értéke szintén. Ez annyit jelent, hogy már kis szubsztrátkoncentráció mellett is telíthető, tehát relatíve alacsony Tm-értéke van. Specificitása nagyon kicsi, ez ad lehetőséget arra, hogy a PAH-hal szemben más anionok (pl. penicillin) kompetícióba lépjenek. Az alacsony Tm-érték miatt a szekréciós görbe alacsony plazmakoncentráció mellett adja a kerekítést; innen a

transzport telített, a többi plazmabeli penicillin (egyelőre) nem szecretálódik. Az excrétiót leíró görbe egyszerűen a filtrációnak és a szekréciónak a szummációjából adódik. Filtrált/szekretált/exretált PAH-koncentráció 25. Ábrázolja a plazmakoncentráció függvényében a filtrált, a szekretált és/vagy reabszorbeált, és ürített PAH mennyiségét! Adjon szöveges magyarázatot! Plazma PAH-koncentráció  A PAH iskolapéldája az olyan anyagoknak, amelyek filtrálódnak és szekretálódnak a vesében, de nem reabszorbeálódnak. Ezt nevezzük PAH-típusú szekréciónak  Mivel a PAH szabadon filtrálódó anyag, ezért a filtrációjának mértéke egyenes arányosságot mutat a plazmakoncentrációval (szaggatott egyenes.) A gyűjtőcsatornák területén szekretálódik. Mivel a mechanizmus aktív transzport, ezért transzporterhez kötött. A transzporter fehérjék működése enzimkinetikai paraméterekkel leírhatók, így a

PAH-transzporter K M és V max értékekkel jellemezhető. A PAH-transzporter K M -értéke alacsony, V max értéke szintén. Ez annyit jelent, hogy már kis szubsztrátkoncentráció mellett is telíthető, tehát relatíve alacsony Tm-értéke van, a transzport kinetikáját leíró görbe meredeksége kicsiny Specificitása nagyon kicsi, ez ad lehetőséget arra, hogy a PAH-hal szemben más anionok (pl. penicillin) kompetícióba lépjenek. Az alacsony Tm-érték miatt a szekréciós görbe alacsony plazmakoncentráció mellett adja a kerekítést; innen a transzport telített, a többi plazmabeli PAH (egyelőre) nem szecretálódik. Az excrétiót leíró görbe egyszerűen a filtrációnak és a szekréciónak a szummációjából adódik.      26. Ábrázolja a plazmakoncentráció függvényében a filtrált, a szekretált és/vagy reabszorbeált, és ürített glukóz mennyiségét! Adjon szöveges magyarázatot!         A glukóz

a glomerulusban szabadon filtrálódik, ennek megfelelően a filtrált mennyisége egyenes arányosságot mutat a plazmakoncentrációval (szaggatott vonal). A glukóz típusosan reabszorbeálódó anyag, döntően a proximális kanyarulatos csatornában kerül reabszorpcióra a Na+-gradienshez kötött Na+:glukóz kotranszporterrel, tehát másodlagosan aktív transzporttal. Ennek megfelelően a transzportmechanizmus enzimkinetikai paraméterekkel leírható, a transzport Tm-értékkel jellemezhető. Fiziológiás glukózkoncentráció mellett a filtrált glukóz teljes mennyisége reabszorbeálódik, mivel a plazmakoncentráció a Tm alatt van; ekkor a reabszorpció is arányos a plazmakoncentrációval. A Tm-értéket közelítve a reabszorpciós görbe kerekítetté válik, aminek oka, hogy nem teljesen egyforma az összes nephron összes glukóztranszporterének Tm-értéke. Ebben a tartományban egyre inkább telítetté válik a transzporter rendszer, egyre több glukóz marad

vissza a tubulusban, egyre több kerül excretióra. Így a reabszorpciós kerekítéssel párhuzamosan jelenik meg az excretiós kerekítés. Ha a plazmakoncentráció olyan értéket ér el, amely mellett a transzportrendszer teljesen telített, a többlet glukóz teljes mennyisége excretióra kerül. Ettől az értéktől felfelé, tovább emelve a plazmakoncentrációt, a reabszorpció mértéke konstanssá válik, míg az excretióra kerülő glukóz mennyisége egyenesen arányos lesz a plazmakoncentrációval. 27. Ábrázolja a plazmakoncentráció függvényében a filtrált, a szekretált és/vagy reabszorbeált, és ürített urea mennyiségét! Adjon szöveges magyarázatot! 28. Ábrázolja a plazmakoncentráció függvényében a filtrált, a szekretált és/vagy reabszorbeált, és ürített Na+ mennyiségét! Adjon szöveges magyarázatot!         A nátrium szabadon filtrálódó anyag, így a filtrációra kerülő mennyisége arányos

a plazmakoncentrációval. A tubulus hosszán reabszorbeálódik, ún. „grádiens-idő” típusú reabszorpcióval A filtrációra kerülő nátrium 97-99%-a visszaszívódik a nephron mentén. A grádiens-idő típusó reabszorpciónak jellegzetessége, hogy akármilyen kevés nátrium filtrálódik, abból valamennyi mindenképpen excretióra kerül, illetve akármilyen sok filtrálódik, abból valamennyi mindig rabszorpcióra kerül. A tubuláris nátriumtartalom csupán egy része transzportálódik aktív mechanizmussal, de ennek megfelelően ezen hányad transzportkinetikája a K M és V max értékekkel jellemezhető. A nátrium transzporter K M és V max értkeke nagyon magas, ami azt jelenti, hogy a transzporter affinitása alacsony, de nagy mennyiségben van jelen. Tekintettel arra, hogy van K M érték, így a transzport természetesen Tm-értékkel is jellemezhető, de ez oly magas, hogy a szervezetben előforduló nátriumkoncentrációk mellett praktikusan nem kell

számolni vele. Így a grafikon nem ábrázol reabszorpciós görbét, hiszen sokkal inkább az excretió jellemezhető, ami a transzportemchanizmus sajátságai miatt a filtrációhoz hasonlóan arányos a plazmakoncentrációval, ám meredeksége kisebb. A filtráció és excretió különbsége megadja a reabszorpcióra kerülő hányad mennyiségét. 29. Milyen mechanizmusok vesznek részt a gyógyszerek vesén keresztüli ürítésében, és hogyan befolyásolhatják ezek a helyes dózis megválasztását?             A gyógyszerek és egyéb testidegen anyagok a vesén keresztül való ürülés szempontjából két főbb csoportra oszthatók: az egyik csoportot alkotják azok a gyógyszerek, amelyek plazmafehérjéhez kötve transzportálódnak a vérben, a másik csoportot a szabadon transzportálódó gyógyszerek alkotják. Amely anyagok nem kötődnek fehérjékhez (pl. albuminhoz), a glomerulusfiltráció útján könnyedén a

TF-be kerülnek, amennyiben ezt felszíni töltéseloszlásuk és molekulaméretük megengedi. Azok a gyógyszerek, amelyek plazmafehérjékhez kötődnek, csak nagyon kis mértékben kerülnek a glomerulus filtrátumba. Ezen anyagok kiürülésére a tubuláris szekréciós folyamatok teremtenek lehetőséget. A különböző gyógyszerek egy része a vérkeringésben a máj biotranszformációs mechanizmusai után kerülnek a veséhez, ezért ezek már vízoldékony molekulák, anionok vagy kationok. A biotranszformáción még át nem esett gyógyszermolekulák is általában savi vagy bázikus karakterű molekulák. Kationok. A basolaterális oldalon elhelyezkedő kevéssé specifikus kation-transzporter segítségével jutnak a tubulussejtbe, majd a luminális membránon keresztül egy H+/kation antiporter viszi a tubulusba. Arról, hogy a trannszport-pár meglegyen (H+), a szintén a luminális membránban elhelyezkedő Na+/H+-antiporter gondoskodik, tehát végeredményben a

Na+-grádiens hajtja a szekréciót. Anionok. Két lépésben kerülnek felvételre a sejtbe. Először az interstitiumból valamely saját anion (valószínűleg citrátköri intermedier, pl. α-KG) Na+-kotranszporttal való felvétele a basolaterális oldalon, majd a sejtbe került saját anion cserélődik ki a szekrécióra kerülő gyógyszeranionnal. (Ez jellemző a PAH-ra is.) A luminális oldalon történő transzport egyelőre ismeretlen. Látható, hogy ezt a transzportot is a Na+-grádiens irányítja. A bazolaterális anion-kotranszporttal bekerülő nátriumot a Na+/K+-pumpa eliminálja.      Dózismegválasztás. Tekintettel arra, hogy mind a kation-, mind pedig az anionszekréció a Na+-gradienshez kötött, lényeges kérdés az azt fenntartó pumpa működése. Amennyiben akár az ATP-termelés csökken (pl. hypoxia), akár a pumpa gátolt (digitálisz), a nátriumgradiens csökken. Ez a szekréciót csökkentheti, tehát a szerves anionok

lassabban ürülnek a szervezetből. Az sem elhanyagolható, hogy a transzporterek nem túlságosan specifikusak. Így több anion vagy kation együttes jelenléte kompetícióhoz vezethet, ahol a „vesztes” szintén tovább marad a szervezetben (pl. PAH vs penicillin)