Fyziologický ústav
Lékařská fakulta Masarykovy univerzity
Regulace vnitřního prostředí
ledvinami
doc. MUDr. Markéta Bébarová, Ph.D.
A42. Regulace vnitřního prostředí ledvinami
A3. Kompartmentalizace vody v těle
A4. Příčiny rozdílů ve složení intra- a extracelulárních tekutin
B70. Řízení stálého objemu tělesných tekutin
B71. Řízení stálosti osmotického tlaku
B53. Tvorba a sekrece hormonů neurohypofýzy (ADH)
B58. Funkce kůry nadledvin (aldosteron)
B62. Natriuretické peptidy
B61. Fyziologie kostní tkáně a regulace kalcémie
A30. Homeostáza (ABR)
Homeostáza
Udržování konstantního objemu a složení tělesných tekutin
Udržování pH tělesných tekutin
= udržování stálých podmínek vnitřního prostředí
Hospodaření s vodou a minerály
- regulace ledvinami -
Tělesné tekutiny a jejich objemy
Guyton  Hall. Textbook of Medical Physiology
Udržování konstantního objemu a složení tělesných tekutin je
základním předpokladem udržení homeostázy organismu.
Tělesné tekutiny
tvoří cca 60 %
hmotnosti těla.
Tělesné tekutiny a jejich objemy
Udržování konstantního objemu a složení tělesných tekutin je
základním předpokladem udržení homeostázy organismu.
Tělesné tekutiny a jejich objemy
Guyton  Hall. Textbook of Medical Physiology
Udržování konstantního objemu a složení tělesných tekutin je
základním předpokladem udržení homeostázy organismu.
5 % hmotnosti těla
15 % hmotnosti těla
40 % hmotnosti těla
Tělesné tekutiny
tvoří cca 60 %
hmotnosti těla.
Transcelulární
tekutina (1-2 l) –
specializovaný
typ ECT.
(tekutina
peritoneální,
perikardiální,
synoviální,
cerebrospinální a
intraokulární)
Rovnováha mezi příjmem a výdejem tělesných tekutin
Guyton  Hall. Textbook of Medical Physiology
Tělesné tekutiny a jejich objemy
Guyton  Hall. Textbook of Medical Physiology
ECT vs. ICT
Tělesné tekutiny a jejich složení
Guyton  Hall. Textbook of Medical Physiology
plazma vs. IST
Tělesné tekutiny a jejich složení
osmolalita 285 mosm/kg H2O


 příjem NaCl, ztráta vody  výstup vody z ICT
(„svrašťování buněk)
 příjem NaCl,  příjem vody  voda osmoticky
nasávána do ICT (edém buněk)
Tělesné tekutiny a jejich složení
Guyton & Hall. Textbook
of Medical Physiology.
osmolalita 285 mosm/kg H2O


 příjem NaCl, ztráta vody  výstup vody z ICT
(„svrašťování buněk)
 příjem NaCl,  příjem vody  voda osmoticky
nasávána do ICT (edém buněk)
Nutná přesná regulace osmolality ECT!
- osmoreceptory
Tělesné tekutiny a jejich složení
- ledviny (cílový orgán působení níže uvedených hormonů)
- antidiuretický hormon
- aldosteron
- natriuretické peptidy
Humorální řízení minerálního a
vodního hospodářství
Antidiuretický hormon
= vazopresin
- účinky:
zadržování vody v těle
(sběrací tubulus, akvaporin 2)
Guyton & Hall. Textbook of
Medical Physiology.
udržování stálé TK (zadržování
vody, vazokonstrikce)
 glykogenolýzy, mediátor v
mozku,  sekrece ACTH v
adenohypofýze
Humorální řízení minerálního a
vodního hospodářství
Antidiuretický hormon
= vazopresin
- regulace sekrece:
Guyton & Hall. Textbook of
Medical Physiology.
-  osmolality
-  objemu ECT
 -  osmolality,  objemu ECT

- bolest, emoce, stres (chirurgický),
fyzická námaha; stání
- nauzea, zvracení
- angiotensin II
- morfin, nikotin, barbituráty, …
- alkohol; antagonisté opiátů
- hlavní steroid s mineralokortikoidním účinkem
- mechanismus účinku:
vazba na mineralokortikoidní receptor  vazba hormonreceptorového
komplexu na DNA  mRNA  syntéza
proteinů:
- zejména Na+/K+-ATPáza
-  počtu amiloridem-inhibovatelných Na+-kanálů v membráně
cílových buněk
-  aktivity H+-pumpy sběrných kanálků kůry ledvin
-  aktivity Na+/H+-antiportu v distálních i proximálních částech
nefronů
Nástup účinku až za 10 – 30 min !
Humorální řízení minerálního a
vodního hospodářství
Aldosteron
 resorpce Na+ z moče, potu, slin, žaludeční šťávy
 vylučování K+ močí,  acidity moči (směna za Na+)
 obsahu K+ a  obsahu Na+ v buňkách svalů a mozku
- ACTH z adenohypofýzy (přechodný účinek)
- renin-angiotenzin-aldosteronový systém
- přímý stimulační účinek  plazmatické koncentrace
K+ (i malá změna – i po jídle bohatém na K+ - ovoce,
zelenina) a  Na+ (až velká změna)
Humorální řízení minerálního a
vodního hospodářství
Aldosteron
- hlavní steroid s mineralokortikoidním účinkem
- účinky:
- regulace sekrece:
Renin-angiotenzin-aldosteronový systém
Ganong´s Review of Medical Physiology
Humorální řízení minerálního a
vodního hospodářství
- ACTH z adenohypofýzy (přechodný účinek)
- renin-angiotensin-aldosteronový systém
- přímý stimulační účinek  plazmatické koncentrace
K+ (i malá změna – i po jídle bohatém na K+ - ovoce,
zelenina) a  Na+ (až velká změna)
Humorální řízení minerálního a
vodního hospodářství
Aldosteron
- hlavní steroid s mineralokortikoidním účinkem
- regulace sekrece:
- atriální natriuretický peptid (inhibice sekrece reninu, 
reaktivity zona glomerulosa na angiotensin II)
- jiné hormony adenohypofýzy (kromě již zmíněného
ACTH; udržení reaktivity zona glomerulosa)
- jeden z natriuretických peptidů (dále BNP – srdce, CNP – mozek)
- tvořen ve svalových bb. srdečních síní, nalezen i v mozku
- receptory (ANPR-A – největší afinita k ANP, ANPR-B – CNP, ANPR-C – všechny známé typy NP)
- krátký biologický poločas
Humorální řízení minerálního a
vodního hospodářství
Atriální natriuretický peptid
 natriuréza (1.  GFR – zvětšení povrchu pro filtraci relaxací
mesangiálních bb., 2.  exkrece Na+ působením na ledvinné
tubuly)
  reaktivity hladkých svalů cév na vazokontrikční látky
 inhibice sekrece reninu,  reaktivity zona glomerulosa na
stimuly  sekreci aldosteronu
 inhibice sekrece ADH   vylučování vody
 -  CVT při změně polohy těla z lehu do stoje
 -  objemu ECT (protažení síňových bb. při vyšší náplni)
- jeden z natriuretických peptidů (dále BNP – srdce, CNP – mozek)
  TK (i přes mozkový kmen)
Humorální řízení minerálního a
vodního hospodářství
Atriální natriuretický peptid
- účinky (přes ↑ cGMP):
- regulace sekrece:
Ganong´s Review of Medical Physiology
Guyton & Hall. Textbook of Medical Physiology.
hypokalcémie
hyperkalcémie
Humorální řízení minerálního a
vodního hospodářství
Vápník v těle
Humorální řízení minerálního a
vodního hospodářství
Hormonální řízení kalcémie
Parathormon
Vitamín D
Kalcitonin
Humorální řízení minerálního a
vodního hospodářství
Hormonální řízení kalcémie
Acidobazická rovnováha
- regulace ledvinami -
Acidobazická rovnováha, její regulace
1) Pufry
2) Plícemi
3) Ledvinami
Acidobazická rovnováha je regulována:
 rychlá regulace (sekundy)
 rychlá regulace (minuty až hodiny)
 pomalejší regulace (v řádu hodin až dní), ale nejvýkonější
 eliminace kyselin a bazí z těla
 eliminace CO2 z těla (H2CO3  H2O + CO2)
 výkyvy pH tlumí vyvazováním a uvolňováním H+:
pufr + H+ H - pufr
[H+]
[H+]
upřednostňován směr doprava, dokud je volný pufr k dispozici
upřednostňován směr doleva, H+ uvolňovány
Acidobazická rovnováha, její regulace
Regulace acidobazické rovnováhy ledvinami
 exkrecí kyselé či alkalické moči
 neustále v glomerulu filtrováno velké množství HCO3

neustále secernováno velké množství H+ v tubulech ledvin
denně se vytvoří při metabolismu cca 80 mEq neprchavých
kyselin – nutno vyloučit ledvinami
GFR 180 l/den, [HCO3
- ]plazma 24 mEq/l  denně profiltrováno
4320 mEq HCO3
- - běžně téměř vše resorbováno
 filtrovaný HCO3
- / secernovaný H+
Acidobazická rovnováha, její regulace
Regulace acidobazické rovnováhy ledvinami
1) Sekrece H+
2) Resorpce HCO3
-
Acidobazická rovnováha, její regulace
Regulace acidobazické rovnováhy ledvinami
 v proximálním tubulu, tlusté části
Henleovy kličky a na začátku
distálního tubulu
Na+/H+-antiport
>90% HCO3
- resorbováno – nedochází k
okyselení moči!
1) Sekrece H+
2) Resorpce HCO3
Resorpce
HCO3
- přes bazolaterální
membránu usnadňována:
 Na+-HCO3
- kotransportem
 Cl--HCO3
- výměníkem
(proximální tubulus)
(konec proximálního tubulu a
dále, kromě tenkého segmentu
Henleovy kličky)
Acidobazická rovnováha, její regulace
Regulace acidobazické rovnováhy ledvinami
 v proximálním tubulu, tlusté části
Henleovy kličky a na začátku
distálního tubulu
Na+/H+-antiport
>90% HCO3
- resorbováno – nedochází k
okyselení moči!
 v konečné části distálního tubulu
a sběracím tubulu
primární aktivní transport H+
(interkalární buňky)
základ okyselení moči
1) Sekrece H+
2) Resorpce HCO3
-
1) Sekrece H+
2) Resorpce HCO3
Acidobazická
rovnováha, její regulace
3) Produkce nového HCO3

Fosfátový pufr (HPO4
2-, H2PO4
-)
HPO4
2- a H2PO4
- se resorbují méně než
voda  jejich koncentrace postupně
narůstá
 Amoniakový pufr (NH3, NH4
+)
vznik NH4
+ z glutaminu v proximálním
tubulu, tlusté části vzestupného raménka
Henleovy kličky a v distálním tubulu
Regulace acidobazické rovnováhy ledvinami
 Amoniakový pufr (NH3, NH4
+)
Acidobazická rovnováha, její regulace
sběrací tubulus (permeabilní pro NH3, ale
mnohem méně pro NH4
+ - exkrece močí)
50% sekrece H+, 50% nově vzniklého HCO3
- !
Regulace acidobazické rovnováhy ledvinami
1) Sekrece H+
2) Resorpce HCO3
-
3) Produkce nového HCO3

Fosfátový pufr (HPO4
2-, H2PO4
-)
HPO4
2- a H2PO4
- se resorbují méně než
voda  jejich koncentrace postupně
narůstá
Acidobazická rovnováha, její regulace
Regulace acidobazické rovnováhy ledvinami
Regulace sekrece H+
 -  pCO2 v ECT (respirační acidóza; přímá stimulace díky 
tvorbě H+ v tubulárních buňkách)
-  pH v ECT (respirační či metabolická acidóza)
-  sekrece aldosteronu (stimuluje sekreci H+ interkalárními
buňkami sběracích kanálků; Connův syndrom - alkalóza)
Acidobazická rovnováha, její regulace
Regulace acidobazické rovnováhy ledvinami
Acidóza – korekce ledvinami
korekce ledvinami:  HCO3
- v ECT   filtrovaného HCO3
- 
úplná resorpce HCO3
- + jeho novotvorba (HCO3
- není vylučován
močí ) +  exkrece H+ močí  návrat pH ECT k normě
 metabolická acidóza: díky  HCO3
pH
= 6,1 + log
HCO3
-
0,03 x PCO2
 
 respirační acidóza: díky  PCO2 (hypoventilace)
korekce ledvinami:  PCO2 v ECT   PCO2 v tubulárních
bb.   tvorba H+ a HCO3
- v tubulárních bb.   sekrece
H+ +  resorpce HCO3
-  návrat pH ECT k normě
Acidobazická rovnováha, její regulace
Regulace acidobazické rovnováhy ledvinami
Alkalóza – korekce ledvinami
 
korekce ledvinami:  HCO3
- v ECT   filtrovaného HCO3

neúplná resorpce HCO3
- (nedostatek H+)   exkrece
HCO3
- močí  návrat pH ECT k normě
 metabolická alkalóza: díky  HCO3

respirační alkalóza : díky  PCO2 (hyperventilace)
korekce ledvinami:  PCO2 v ECT   PCO2 v tubulárních
bb.   tvorba H+ a HCO3
- v tubulárních bb.   sekrece
H+ +  resorpce HCO3
-  návrat pH ECT k normě
pH = 6,1 + log
HCO3
-
0,03 x PCO2