Regionální oběh II (renální, fetální) doc. MUDr. Markéta Bébarová, Ph.D. Fyziologický ústav, Lékařská fakulta, Masarykova univerzita Tato prezentace obsahuje pouze stručný výtah nejdůležitějších pojmů a faktů. V žádném případně není sama o sobě dostatečným zdrojem pro studium ke zkoušce z Fyziologie. Renální cirkulace Renální cirkulace hlavní funkce ledvin - kontrola složení a objemu extracelulární tekutiny, detoxifikace Vysoký filtrační výkon vyžaduje adekvátní prokrvení! - ledviny tvoří cca 0,4 % hmotnosti těla - průtok 1,2 I/ min, -25 % srdečního výdeje rozložení průtoku nerovnoměrné, většina protéká kůrou (glomeruly - filtrace) - kůra: 5,3 ml/g/min - dřeň - zevní zóna: 1,4 ml/g/min - dřeň - vnitřní zóna: 0,4 ml/g/min i, Renální cirkulace 1 1 1 / — Cortical radiate vein Cortical radiate artery Arcuate vein Arcuate artery Interlobar vein Interlobar artery Segmental arteries Renal vein Renal artery Renal pelvis Ureter Renal medulla Renal cortex (a) Frontal section illustrating major blood vessels 0 2013 Ptmon Eduction Ine Aorta I Renal artery Segmental artery Interlobar artery I Arcuate artery I Cortical radiate artery I---- i i j Afferent arteriole Inferior vena cava í Renal vein í Interlobar vein í Arcuate vein í —>■ Cortical radiate vein 4 Peritubular capillaries -or vasa recta Efferent arteriole Glomerulus (capillaries) J Nephron-associated blood vessels (see Figure 25.7) (b) Path of blood flow through renal blood vessels http://classes.midlandstech.edu/carterp/Courses/bio211/chap25/chap25.htm Cortical nephron Juxtamedullary nephron • Short nephron loop • Long nephron loop • Glomerulus further from the cortex-medulla junction • Glomerulus closer to the cortex-medulla junction • Efferent arteriole supplies peritubular capillaries * Efferent arteriole supplies vasa recta F renal cortical tissue (180X) © 2013 Pearson Education. Inc. http://classes.midlandstech.edu/carterp/Courses/bio211/chap25/chap25.htm Renální cirk Afferent Efferent Glomerular Glomerular hydrostatic colloid osmotic pressure pressure (60 mm Hg) (32 mm Hg) v. aff., v. eff. vstup a výstup vysokotlaké glomerulární kapilární sítě průtok krve glomerulem = t Bowman's capsule pressure (18 mm Hg) P - P 1 v.a. 1 v.e. Guyton & Hall. Textbook of Medical Physiology Rv.a. + Rv.e. + • vzestup odporu ve vas aff. či vas eff. sníží průtok ledvinou (pokud je stabilní arteriální tlak) » řídí glomerulární filtrační tlak: ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^ konstrikce vas aff. -> i tlaku v glomerulu -> i filtrace konstrikce vas eff. -> t tlaku v glomerulu -> t filtrace Renální cirkulace • Řízení průtoku krve ledvinami: 1) Myogenní autoregulace 2) Nervová regulace 3) Humorální regulace Renální cirkulace Řízení průtoku krve ledvinami: 1) Myogenní autoregulace - dominuje - udržováním stabilního průtoku při různých systémových tlacích zajišťuje stabilní činnost ledvin (stabilní tlak v glomerulech a tedy i glomerulární filtrace) 800 r 600 ;§ 400 E 200 Renal blood How Glomerular filtration 70 140 210 Arterial pressure (mm Hg) Ganong's Review of Medical Physiology, 23rd edition Air Renální cirkulace • Řízení průtoku krve ledvinami: 2) Nervová regulace - podřízena potřebám systémového oběhu - průtok ledvinami tvoří 25 % srdečního výdeje -ovlivňuje TK - sympatikus - noradrenalin lehká zátěž (emoční i fyzická) + vzpřímená polohy těla ->■ t sympatického tonu ->■ t tonu v. aff. i eff. ->■ i průtoku ledvinami, ale bez snížení GFR (t FF) sympatický tonus významně t během anestézie a vlivem bolesti (GFR už pak může ^) íVf\A Renální cirkulace • Řízení průtoku krve ledvinami: 3) Humorální regulace - podílí se na řízení systémového tlaku a řízení tělesných tekutin - noradrenalin, adrenalin konstrikce aff. a eff. arterioly -> i průtok krve ledvinami a GFR v souladu se t aktivitou sympatiku (význam tedy malý s výjimkou vážných stavů, např. závažného krvácení) Renální cirkulace Řízení průtoku krve ledvinami: 3) Humorální regulace - podílí se na řízení systémového tlaku a řízení tělesných tekutin - noradrenalin, adrenalin konstrikce aff. a eff. arterioly -> 4- průtok krve ledvinami a GFR - endotelin konstrikce aff. a eff. arterioly -> 4- průtok krve ledvinami a GFR uvolňován lokálně z poškozeného endotelu (fyziologicky význam při hemostáze; patologicky je jeho hladina zvýšena např. při preeklampsii, akutním selhání ledvin, chronické urémii) Renální cirkulace • Řízení průtoku krve ledvinami: 3) Humorální regulace - podílí se na řízení systémového tlaku a řízení tělesných tekutin - NO kontinuální bazálni produkce -> vazodilatace v ledvině -> stabilní úroveň průtoku krve ledvinami a GFR - prostanglandiny (PGE2, PGI2), bradykinin —> vazodilatace omezují vliv vazokonstrikčních působků, což zabraňuje velkému i průtoku krve ledvinou a GFR nesteroidní antiflogistika během stresu (chirurgický výkon, i objemům/Si tekutin) může -» významný i GFR Renální cirkulace Řízení průtoku krve ledvinami: 3) Humorální regulace - podílí se na řízení systémového tlaku a řízení tělesných tekutin - Renin-angiotensinový systém Glomerulus Ganong's Review of Medical Physiology, 23rd edition Macula densa Renal nerves Efferent arteriole Juxtaglomerular cells Afferent arteriole Air Renální cirkulace Renin-angiotensinový systém i i Na+ V plazmě Juxtaglomerular <%J\ apparatus TK ^ '^p aktivita sympatiku ((3 rec.) Angiotensinogen i' Increased renal arterial mean pressure, decreased discharge of renal nerves Renin Angiotensin I Increased extracellular fluid volume I Angiotensin- converting enzyme Angiotensin II Aldosterone vazokonstrikce žízeň, ADH Adrenal cortex Decreased Na+ (and water) excretion Ganong's Review of Medical Physiology, 23rd edition \Alr Renální cirkulace PPAH = 0.01 mg/ml - Stanovení rychlosti průtoku plazmy ledvinami (RPF) Clearance látky, která je v glomerulotubulárním aparátu nefronu plně očištěna z plazmy. PAH (paraaminohippurová kyselina) očištěna z 90% RPF = 5,85 x 1 mg/min 0,01 mg/ml = 585 ml/min Renal plasma flow V- Renal venous PAH = 0.001 mg/ml UPAH = 5.85 mg/ml V = 1 ml/min Guyton & Hall. Textbook of Medical Physiology (v juxtamedulárních nefronech z v. efferens navíc odstupují vasa recta, které nejsou v kontaktu s proximálním a distálnírpí; tubulem nedochází tu k exkreci látek Renální cirkulace Stanovení rychlosti průtoku plazmy ledvinami (RPF) Clearance látky, která je v glomerulotubulárním aparátu nefronu plně očištěna z plazmy. PAH (paraaminohippurová kyselina) očištěna z 90% PPAH = 0.01 mg/ml - RPF = 5,85 x 1 mg/min 0,01 mg/ml = 585 ml/min Renal plasma flow V- Renal venous PAH = 0.001 mg/ml UPAH = 5.85 mg/ml V = 1 ml/min Guyton & Hall. Textbook of Medical Physiology Korekce na extrakční poměr PAH (EPAH): i- PpAH" V PAH PAH = 0,9 PAH ^ r^r- 585 ml/min . > RPF =-= 650 ml/min 0,9 Fetální cirkulace Fetální cirkulace Left atriu Superior vena cava 62°/< o Ductus arteriosus Foramen ovale placenta, pupeční žíla játra, ductus venosus crista dividens, foramen ovale krevní zásobení hlavy a horních končetin dolní a horní dutá žíla pravá komora ductus arteriosus aorta - zásobení dolní poloviny těla + 60 % srdečního výdeje do placenty Ganong's Review of Medical Physiology, 23rd edition. Pulmonary artery Left ventricle To placenta Fetální cirkulace fetální hemoglobin (vyšší afinita ke kyslíku) krátkodobá hypoxie delší hypoxie silná svalová stěna pupečních cév (citlivě reaguje na řadu podnětů kontrakcí -poranění, hypoxie, sympatomimetika, apod.) 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 P02 (mm Hg) Ganong's Review of Medical Physiology, 23rd edition. Fetální cirkulace Left atrium Změny po porodu Uzavření pupeční žíly - náhlé zvýšení periferního odporu a krevního tlaku - stah svaloviny ductus ve n os u s a jeho uzavření První nádech (vlivem asfyxie a ochlazení těla) - pokles odporu plicního řečiště - do plic mnohem více krve Superior vena cava Foramen ovale Ductus arteriosus Portal vein Umbilical vein a From placental Pulmonary artery Left ventricle To placenta Ganong's Review of Medical Physiology, 23rd edition. \A?/ Fetální cirkulace Left atrium Změny po porodu Pokles tlaku v pravé síni a jeho navýšení v síni levé díky: - t plnění levé síně krví z plic - I žilní návrat do pravé síně díky uzávěru pupeční žíly - levá komora čerpá proti zvýšenému odporu v aortě Uzávěr formanen ovale Uzávěr duet u s arteriosus Superior vena cava Foramen ovale Ductus arteriosus Portal vein Umbilical vein a From placental Pulmonary artery Left ventricle To placenta Ganong's Review of Medical Physiology, 23rd edition. Fetální cirkulace Placenta Body L heart DA Q) - Lungs i 1- R heart FETUS Left atrium FO DA Body L heart Lungs R heart NEWBORN levé a pravé srdce pracují paralelně Body L heart Lungs R heart ADULT vse zapojeno v sérii Superior vena cava Foramen ovale Portal vein Umbilical vein a From placental To placenta Ductus arteriosus Pulmonary artery Left ventricle Ganong's Review of Medical Physiology, 23rd edition. \A?/