1. No category

LEDVICE
8. POGLAVJE
LEDVICE
Koncentriranje in redčenje urina
Renalni klirens
1 UVOD
Voda predstavlja približno 60 % telesne mase človeka. Med znotrajceličnim (približno 40 %
telesne mase) in zunajceličnim prostorom (približno 20 % telesne mase) prehaja po principu
osmoze. Pri procesu osmoze voda pasivno prehaja na področje višje koncentracije topljencev.
Osmotsko aktivni topljenci pasivno ne prehajajo membran. Primarna naloga ledvic je
uravnavanje količine in sestave zunajcelične tekočine in s tem posredno tudi znotrajcelične
tekočine. V fizioloških razmerah se njuna sestava spreminja predvsem po vnosu hrane in
tekočin v organizem ter med telesno aktivnostjo. Poleg vzdrževanja homeostaze vode in
elektrolitov v telesu ledvice izločajo škodljive snovi (npr. kreatinin, sečno kislino, sečnino,
nebeljakovinske dušikove spojine itd.) in telesu tuje snovi (zdravila), v sodelovanju s pljuči
vzdržujejo kislinsko-bazno ravnovesje (z izločanjem/reabsorbcijo H+ in HCO3-) in sodelujejo pri
srednjeročnem in dolgoročnem uravnavanju arterijskega pritiska. Pomembna je tudi njihova
endokrina vloga (tvorba in izločanje eritropoetina, kalcitriola).
1.1 PREHAJANJE SNOVI V LEDVICAH
Slika 8.1: Masni pretoki snovi v ledvicah. S procesom filtracije se del krvne plazme filtrira, topljenci
različno učinkovito prehajajo filtracijsko pregrado. S sekrecijo topljenci in topila prehajajo v tubule iz
peritubulnih kapilar, s procesom reabsorpcije pa iz tubulov v peritubulne kapilare. Masni pretok
tako topljencev kot vode v urinu je vedno enak seštevku masnih tokov filtracije, sekrecije in
reabsorpcije.
Ledvice so močno prekrvljene, saj skoznje teče približno 25 % minutnega volumna srca. Del
krvne plazme se na področju Bowmanove kapsule filtrira iz glomerularnih kapilar v lumen
ledvičnih tubulov. Nadalje lahko topljenci in topila bodisi prehajajo v tubule iz peritubulnih
kapilar (sekrecija) ali pa iz tubulov v peritubulne kapilare (reabsorpcija). Velja, da je masni
125
LEDVICE
pretok tako topljencev kot vode v urinu vedno enak seštevku masnih tokov filtracije, sekrecije
in reabsorpcije (slika 8.1).
1.1.1 Glomerulna filtracija
Proces nastajanja urina se prične v glomerulu, kjer v Bowmanovem prostoru nastaja primarni
seč. Tipična hitrost glomerularne filtracije (angl. glomerular filtration rate, GFR) za obe ledvici je
180 l/dan (125 ml/min)64. Glomerulna filtracija je pasivna filtracija krvi, ki jo poganjajo tlačne
razlike med lumnom kapilar in Bowmanovim prostorom (slika 8.2). Pritiska, ki favorizirata
filtracijo raztopine v nefron, sta hidrostatski pritisk v glomerularni kapilari (PGC) in onkotski
pritisk v Bowmanovem prostoru (πBS). Zaradi slabega prehoda beljakovin je slednji skoraj enak
nič. Filtraciji nasprotujeta hidrostatski pritisk v Bowmanovem prostoru (PBS) in onkotski pritisk v
kapilarah glomerulov (πGC) (slika 8.2). Filtracija je odvisna tudi od velikosti in naboja molekul,
njihove koncentracije ter od GFR. Ioni ter majhne molekule (voda, glukoza, urea, inulin) prosto
prehajajo filtracijsko pregrado. Beljakovine slabo prehajajo filtracijsko bariero (odstotek
prehoda 75% za mioglobin, 3% za hemoglobin, <1% za serumski albumin). Celice v normalnih
razmerah filtracijske pregrade ne prehajajo. Na GFR vpliva arterijski pritisk, saj spreminja PGC.
Spremembe v pritiskih so dobro avtoregulirane, tako da je GFR skoraj nespremenjen znotraj
razmeroma velikih sprememb v srednjem arterijskem pritisku (približno v območju med 80 in
170 mmHg).
126
Slika 8.2: Glomerulna filtracija. Hidrostatski pritisk v glomerularni kapilari (PGC) favorizira filtracijo
plazme v nefron. Hidrostatski pritisk v Bowmanovem prostoru (PBS) in onkotski pritisk v kapilarah
glomerulov (πGC) nasprotujeta filtraciji.
1.2 KONCENTRIRANJE IN REDČENJE URINA
Ledvice opravljajo mnoge pomembne naloge, med drugim uravnavajo volumen in osmolarnost
telesnih tekočin. Če je bilanca vode negativna (v telo vnašamo manj vode kot je izgubljamo
bodisi zaradi nizkega vnosa bodisi zaradi visokih izgub), ledvice zadržujejo vodo tako, da
proizvajajo majhen volumen visoko koncentriranega urina. Če je bilanca pozitivna, ledvice
proizvajajo velike količine redkega urina. Osmolarnost urina se fiziološko spreminja med
približno 50 in 1200 mosmoli topljencev na liter urina (mosm/l), pripadajoči volumen
64
Če upoštevamo, da je pretok krvi skozi ledvici 25 % minutnega volumna srca (5 l/min) in da je hematokrit 0,45,
izračunamo, da je pretok krvne plazme skozi ledvici približno 1000 l/dan!!! Če se v glomerulih filtrira 20 % krvne
plazme (200 l/dan), to pomeni, da vsa količina krvne plazme v telesu vsak dan 60-krat preide filtracijsko pregrado
(če upoštevamo, da ima človek 6 l krvi).
LEDVICE
proizvedenega urina pa med 12 l/dan (vodna diureza) in 0.5 l/dan (antidiureza). To ustreza
dnevnemu izločanju 600 mosmol topljencev na dan65, kolikor jih povprečno tudi vnesemo s
hrano.
Volumen primarnega urina, ki nastaja dnevno, določa GFR. Vzdolž nefrona se voda v veliki
večini reabsorbira, izločamo le nekaj odstotkov GFR (slika 8.3). Zaradi velike količine primarnega
seča je pomemben ponovni privzem topljencev. V 180 l/dan primarnega seča z osmolarnostjo
300 mosm/l se nahaja 54000 mosm topljencev66. Takšnih izgub topljencev in vode človeško telo
ob normalnem dnevnem vnosu 600 mosm topljencev in nekaj litrov vode ne more prenesti.
Večji del vode se reabsorbira v proksimalnih tubulih (približno dve tretjini, slika 8.3). Nadalje se
okoli petina GFR privzame v descendentnem delu Henlejeve zanke. V zbiralcih antidiuretični
hormon (ADH) močno poveča privzem vode, kot razložimo v nadaljevanju, in določa razliko v
volumnu izločenega seča med diurezo in antidiurezo.
127
Slika 8.3: Promet vode vzdolž nefrona. Dnevno se filtrira približno 180 litrov plazme. Večina vode se
privzame v proksimalnem tubulu, približno petina pa v descendentnem delu Henlejeve zanke.
Najmanjši del se privzame v kortikalnih in medularnih zbiralcih, ta privzem je natančno uravnavan z
ADH. AD: antidiureza, D: diureza. Siva barva označuje neprepustnost stene za vodo. Vzdolž delov
nefrona so označeni pretoki urina ter reabsorpcija vode, podana kot delež od GFR.
65
Število dnevno izločenih osmolov = osmolarnost urina * pretok urina; tako je 600 mosm/dan = 1200 mosm/l 0.5
l/dan = 50 mosm/l 12 l/dan.
66
če bi k osmolarnosti prispeval le NaCl, bi to ustrezalo približno 2900 kg NaCl.
LEDVICE
Kakšen je mehanizem privzema vode? Ta je tesno povezan z reabsorbcijo topljencev, predvsem
Na+, ter odvisen od prevodnosti delov nefrona za vodo. V splošnem velja, da reabsorbcija vode
vedno poteka pasivno in jo povzroča privzem topljencev. Zadnje velja le, če je stena nefrona
prepustna za vodo, v tem primeru se osmolarnost seča v lumnu nefrona ne spremeni. Drugače
pa je, če stena nefrona ni prepustna za vodo. Dokler se topljenci reabsorbirajo iz lumna ob
hkratni neprepustnosti stene nefrona za vodo, se seč v lumnu nefrona redči (osmolarnost
pada).
Največ vode se privzame v proksimalnem tubulu (slika 8.3), glavno gonilo je aktivni privzem
Na+. Mehanizem poganja bazolateralna Na+/K+ črpalka, ki vzdržuje gradient Na+ preko
plazmaleme (slika 8.4). Na apikalni strani se ta Na+ gradient izkoristi za sekundarni aktivni
privzem Na+ v celico s pomočjo simporta z glukozo ali aminokislinami ali s pomočjo antiporta s
H+. Ker je stena proksimalnih tubulov dobro prepustna za vodo, prehod topljencev zaradi
osmoze povzroči prehod vode iz tubulov.
128
+
+
Slika 8.4: Mehanizem privzema Na se razlikuje vzdolž nefrona. Privzem Na v celicah proksimalnega
tubula (A), ascendentnega dela Henlejeve zanke (B), distalnega tubula (C) in v glavnih celicah
+
kortikalnih zbiralc (D). S – glukoza, aminokisline. EnaC - apikalni Na kanal (angl. epithelial Na
channel).
Descendentni del Henlejeve zanke je razmeroma dobro prepusten za vodo. Osmolarnost
intersticija Henlejeve zanke dosega vrednosti do 1200 mosm/l. Razlika med to visoko
osmolarnostjo intersticija in osmolarnosjo seča (300 mosm/l, ko priteče iz proksimalnih
tubulov) povzroča prehajanje vode.
Ascendentni del Henlejeve zanke in distalni tubul imenujemo dilucijski segment, saj se v tem
delu urin razredči iz 1200 do približno 120 mosm/l. Ta del nefrona je razmeroma neprepusten
za vodo, potekata pa tako aktivni kot pasivni privzem Na +. Aktivni privzem je povezan z Na+/2Cl/K+ kotransportom preko apikalne membrane na ascendentnem delu Henlejeve zanke in z
Na+/Cl- kotrasportom na distalnem tubulu (slika 8.4). Kotransport poganja bazolateralna Na+/K+
črpalka z vzdrževanjem koncentracijskega gradienta za Na+. Črpalka obenem omogoča prehod
LEDVICE
Na+ preko bazolateralne membrane v intersticij. Zaradi neprepustnosti tega dela nefrona za
vodo se le-ta v njem ne privzema.
Privzem vode v kortikalna in medularna zbiralca je močno odvisna od prisotnosti plazemskega
antidiuretičnega hormona (ADH, tudi ariginin vazopresin, AVP). ADH povzroča antidiurezo –
majhen minutni volumen hiperosmolarnega urina (slika 8.5). Že majhno (1 %) povečanje
osmolarnosti krvne plazme sproži izločanje ADH iz nevrohipofize in zadrževanje vode v telesu,
kar po principu negativne povratne zanke uravna spremenjeno osmolarnost 67. ADH poveča
prevodnost glavnih (principalnih) celic kortikalnih in medularnih zbiralc. Vezava na V 2 receptorje
na bazolateralni membrani sproži zlivanje veziklov, ki imajo v membrani akvaporine tipa 2
(AQP2), z apikalno membrano. Prevodnost bazolateralne membrane je zagotovljena s
prisotnostjo AQP3 in 4 in je neodvisna od ADH. Ker seč v medularnih zbiralcih prehaja skozi
sredico, kjer osmolarnost intersticija narašča v smeri ledvične papile, z ADH sprožena
prevodnost za vodo povzroči osmotsko privzemanje vode - do končnega volumna 0.5 l/dan in
osmolarnosti urina 1200 msom/l. Zgornjo mejo koncentriranja urina določa največji osmolarni
gradient v sredici.
129
Slika 8.5: Med antidiurezo ledvici proizvajata majhen volumen hiperosmolarnega seča. Siva barva
označuje neprepustnost stene za vodo. Števila označujejo osmolarnost (mosm/l). Puščice označujejo
+
pasivni prehod vode (polna črta) in prehod Na (črtkana črta).
V primeru presežka vode v telesu (diureza, slika 8.6) nizka plazemska koncentracija ADH zniža
prevodnost kortikalnih in medularnih zbiralc za vodo. Kortikalna zbiralca so sicer tudi brez ADH
67
Alkohol zavira izločanje ADH – od tod diuretski učinek alkohola.
LEDVICE
prepustna za vodo, vendar je v tem primeru njihova prepustnost približno 40-krat manjša68. V
distalnih in kortikalnih zbiralcih se vsebina cevke še nadalje redči, in sicer zaradi aktivnega
privzemanja Na+, ki zmanjšuje koncentracijo topljencev v lumnu. Končna osmolarnost urina je
do 50 mosm/l. V distalnem tubulu se Na+ reabsorbira s sekundarnim aktivnim Na+/Clkotransportom, v kortikalnih zbiralcih pa preko apikalnih Na+ kanalov (angl. epithelial Na
channel, ENaC). V obeh primerih je gonilo transporta bazolateralna Na +/K+ črpalka (slika 8.4).
Medularna zbiralca le v nekaj odstotkih sodelujejo pri reabsorpciji Na +. Največje redčenje urina
tako določa sposobnost transportnih mehanizmov za privzem - tako na račun vodnega toka kot
tudi privzema topljencev.
130
Slika 8.6: Med diurezo nastaja večji volumen hipoosmolarnega seča. Siva barva označuje
neprepustnost stene nefrona za vodo. Številke označujejo osmolarnost (mosm/l) pripadajočih
razdelkov. Puščici označujeta pasivni prehod vode (polna črta) in pasivni ali aktivni prehod Na+
(črtkana črta).
Opozoriti velja na razliko v največji vrednosti osmolarnosti sredice med diurezo (600 mosm/l) in
antidiurezo (1200 mosm/l). Razliko povzroča ADH, ki poleg prevodnosti za vodo na medularnih
zbiralcih poveča tudi prevodnost za sečnino69. Zaradi povečane prevodnosti sečnina izhaja v
intersticij medularnih duktov. Razlog za izhajanje sečnine je ravno z ADH povzročeno izhajanje
vode, kar poveča koncentracijo sečnine v cevki in s tem prehajanje sečnine vzdolž
koncetracijskega gradienta. Sečnina prispeva približno polovico osmolarnosti sredice, večino
preostale osmolarnosti prispeva NaCl. V diurezi je prehod sečnine iz medularnih zbiralc
68
Prevodnost kortikalnih zbiralnih tubulov tudi v odsotnosti ADH razloži privzem vode v tem delu (iz 30 l/dan na 12
l/dan, slika 9.3) tudi v diurezi.
69
Sečnina kroži med medularnimi zbiralnimi dukti – >intersticijem –> Henlejevo zanko –> s tokom seča do zbiralnih
duktov.
LEDVICE
zmanjšan, sečnina se iz sredice izpira z ravnimi žilami ledvic in z difuzijo nazaj v dukte na
področju sredice.
Kako se ustvari osmolarni gradient v ledvični sredici? Za nastanek je odgovorna Henlejeva zanka
s t.i protitočnim pomnoževanjem prenosa (slika 8.7).
131
Slika 8.7: Protitočno pomnoževanje prenosa topljencev preko ascendentnega dela Henlejeve zanke
ustvarja osmotski gradient v ledvični sredici. Številke označujejo osmolarnost (mosm/l) pripadajočih
+
razdelkov. Puščici označujeta pasivni prehod vode (polna črta) in pasivni ali aktivni prehod Na (črtkana
črta). Podrobnejši opis slike je v tekstu.
Za razumevanje mehanizma si predstavljajmo vzdolž nefrona izoosmolarnost (slika 8.7). Aktivni
transport Na+ vzdolž ascendentnega dela Henlejeve zanke ustvarja osmotsko razliko med
lumnom in intersticijem. Ta ne dosega vrednosti 1200 mosm/l, kot jo lahko najdemo v ledvični
papili, temveč transport lahko ustvari razliko le okoli 200 mosm/l. Povečanje osmolarnosti
intersticija vpliva na descendentni del Henlejeve zanke, kjer povzroči prehod vode v intersticij in
povečanje luminalne osmolarnosti. Tok urina potiska vsebino vzdolž descendentnega v
ascendenti del Henlejeve zanke, kjer je ponovno izpostavljen aktivnemu črpanju Na + preko
stene, vendar tokrat iz relativno višje intraluminalne osmolarnosti. Povečanje osmolarnosti v
LEDVICE
ascendentnem delu Henlejeve zanke 'pomnožuje' učinek posameznega prenosa Na + preko
stene ascendentnega dela iz 200 mosm/l do 1200 mosm/l.
Slika 8.8 podaja pregled osmolarnosti urina vzdolž delov nefrona. To določajo njihove
prepustnosti za vodo in osmolarnost intersticija okoli njih. Ker je proksimalni tubul dobro
prepusten za vodo, je seč izoosmolaren z intersticijem ledvičnega korteksa (300 mosm/l) kljub
privzemu vode. Descendentni del Henlejeve zanke je dobro prepusten za vodo, zato ima seč
zaradi visoke osmolarnosti intersticija ledvične sredice v tem delu visoko osmolarnost (600 1200 mosm/l). Na začetku distalnega tubula je osmolarnost nizka (120 mosm/l) zaradi privzema
Na+ v ascendentnem delu Henlejeve zanke ob hkratni neprepustnosti za vodo v tem delu. Ob
prisotnosti plazemskega ADH osmolarnost urina sledi osmolarnosti intersticija: od 300 mosm/l v
korteksu do 1200 mosm/l v sredici. Ob odsotnosti plazemskega ADH pa se urin še nadalje redči
v distalnem tubulu in kortikalnih zbiralcih s privzemom Na + do osmolarnosti 50 mosm/l.
132
Slika 8.8: Osmolarnost urina vzdolž nefrona v primeru diureze (črna črta) ali antidiureze (siva črta).
1.3 RENALNI KLIRENS
Klirens (sin. izčistek, očistek; angl. clearance, C) je opredeljen kot tisti delež pretoka krvne
plazme skozi ledvice, ki se popolnoma očisti določenega topljenca (indeks X na sliki 8.9 in v
enačbah). Njegova enota je enota pretoka, ml/min oz. l/dan. Izpeljava enačbe za klirens izhaja iz
ravnotežnega nastavka za molski tok topljenca: množina topljenca, ki na časovno enoto pride v
ledvico z arterijsko plazmo, ledvico zapusti bodisi z vensko plazmo bodisi z urinom (slika 8.9):
(1),
pri čemer RPF pomeni pretok krvne plazme skozi ledvice (angl. renal plasma flow),
koncentracijo snovi X v plazmi, pretok urina,
koncetracijo snovi X v urinu, indeks A pomeni
arterijsko in V vensko kri.
LEDVICE
Slika 8.9: Renalni klirens si lahko predstavimo s pretoki. A: topljenec X vstopa v ledvice z arterijsko
plazmo, izstopa pa z vensko plazmo in z urinom. B: Pretok na venski strani lahko razdelimo v dva dela.
Del, ki je popolnoma očiščen topljenca, je klirens, preostali del pretoka plazme vsebuje topljenec pri
koncentraciji, kakršna je koncentracija topljenca na arterijski strani. Klirens lahko za topljence, ki ne
A
nastajajo v ledvicah, zavzame vrednosti med 0 in RPF .
Vensko plazmo razdelimo na dva dela: del, ki je popolnoma prost (izčiščen, očiščen) topljenca,
in del, v katerem je preostala množina topljenca pri koncentraciji, kakršna je v arterijski plazmi.
Slika 8.9 prikazuje rešeto (črtkana črta), ki ga navidezno vstavimo v zgornji del izhajajoče vene,
nato pa potiskamo v smeri navzdol toliko časa, da je pod njim topljenec pri koncentraciji,
kakršno ima v arterijski plazmi, nad njim pa je del pretoka plazme, ki se popolnoma očisti
topljenca – klirens! Če smo povsem natančni, moramo upoštevati tudi, da arterijski in venski
pretok plazme nista enaka, in da je razlika med njima pretok urina:
(2).
Od tu izpostavimo klirens (C):
(3).
Pretok urina (1,5 l/dan) je tipično zelo majhen v primerjavi z arterijskim pretokom plazme (900
l/d) in ga v enačbi (2) v drugem členu na desni strani lahko zanemarimo. V tem primeru dobimo:
(4).
133
LEDVICE
Z drugimi besedami lahko rečemo, da se enačba (3) poenostavi v (4), kadar je nek topljenec v
urinu veliko bolj koncentriran kot v arterijski plazmi.
Če se nek topljenec filtrira, nato pa se vsa filtrirana količina topljenca reabsorbira (aminokisline,
glukoza), se nič pretoka plazme ne očisti tega topljenca in klirens je nič. Takšnega topljenca v
urinu ni in enačba (4) da:
Obstajajo tudi topljenci, ki se filtrirajo, nato pa se ne reabsorbirajo niti secernirajo. To pomeni,
da se z urinom izloči toliko topljencev, kot se jih je filtriralo:
(5).
Če to upoštevamo v enačbi (4), dobimo:
(6).
134
Za takšne topljence je torej C enak GFR. Za določanje GFR in s tem oceno ledvične funkcije se
včasih uporabi polisaharid inulin (ki ga študent naj nikar ne zamenja z inzulinom). Če pomerimo
koncentracijo inulina v arterijski plazmi in urinu in čez znano časovno obdobje zbiramo urin,
lahko namreč s pomočjo enačbe (4) določimo C, ki je v primeru inulina kar GFR. Inulin vedno
bolj zamenjuje endogeni katabolit kreatinin, katerega klirens tudi približno ustreza vrednosti
GFR.
Obstajajo topljenci, ki se v glomerulih filtrirajo, nato pa se preostanek še secernira, tako da jih v
izstopajoči plazmi ni. To pomeni, da je njihov C kar enak RPF A (glej sliko 8.9). Tak topljenec je
npr. para-aminohipurna kislina (PAH). Ves PAH, ki v ledvice vstopi z arterijsko krvjo, se izloči z
urinom:
(7).
Če to upoštevamo v enačbi (4), dobimo:
(8).
A
Podobno, kot se inulin in kreatinin uporabita za oceno GFR, se PAH uporabi za oceno RPF . Iz
RPFA lahko izračunamo pretok krvi skozi ledvice (RBF, angl. renal blood flow), če poznamo delež
krvnih celic v krvi (hematokrit, Ht) oz. delež plazme (1-Ht).
Ker velja:
,
(9),
dobimo:
LEDVICE
(10).
Klirens proste vode (CH2O) je definiran kot tisti del pretoka urina, ki ga moramo urinu dodati ali
odvzeti, da dobimo vse izločene topljence pri koncentraciji, kakršna je koncentracija vseh
topljencev v plazmi (približno 300 mosm/l). Osmolarni klirens (Cosm) je tisti del pretoka urina, ki
vsebuje vse izločene topljence pri koncentraciji, kakršna je koncentracija vseh topljencev v
plazmi. Enota za oba klirensa je ponovno enota pretoka. Oba pojma lahko dobro ilustriramo, če
zberemo dnevni urin (ves urin, izločen v 24 urah) in izračunamo CH2O in Cosm za ta dan. Na ta
način nam ni treba uporabljati pretokov, ampak jih nadomestimo kar z volumni (pri čemer ne
pozabimo, da smo te volumne dobili v enem dnevu, slika 8.10).
Denimo, da je na sliki 8.10 4 litre urina s koncentracijo topljencev 150 mOsm. To pomeni, da se
je z urinom izločilo 600 mosmolov topljencev. Kolikšen volumen vsebuje vse te topljence pri
plazemski koncentraciji, z drugimi besedami, koliko je Cosm?
(11).
Klirens proste vode dobimo kot razliko med pretokom urina in osmolarnim klirensom:
(12).
Slika 8.10 prikazuje, kako smo iz posode iztočili 2 litra vode, da smo dobili vse dnevno izločene
topljence pri plazemski koncentraciji.
Denimo, da izločimo 1 liter urina s koncentracijo 600 mOsm (slika 8.10). To pomeni, da se je z
urinom izločilo ravno tako 600 mosm topljencev kot v prejšnjem primeru. Kolikšen volumen
urina bi vseboval vse te topljence pri plazemski koncentraciji (300 mosm/l) oziroma z drugimi
besedami, koliko je Cosm?
(13).
Očitno je Cosm enak kot prej, kar ne preseneča, saj je odvisen le od plazemske koncentracije in
od množine dnevno izločenih topljencev.
Klirens proste vode spet dobimo kot razliko med pretokom urina in osmolarnim klirensom:
(14).
Tokrat je CH2O negativen, saj je urin glede na plazmo koncentriran in mu moramo vodo dodati,
če želimo vse dnevne topljence dobiti pri enaki koncentraciji, kot je v krvni plazmi.
Če povzamemo, klirens proste vode pove, koliko čiste oz. topljencev proste vode neto so ledvice
dodale (pozitivna vrednost CH2O) oz. odvzele (negativna vrednost CH2O) plazemskemu filtratu
135
LEDVICE
med tvorbo urina. Osmolarni klirens pa pove, koliko topljencev so ledvice izločile (če poznamo
koncentracijo plazme).
136
Slika 8.10: Osmolarni klirens in klirens proste vode. A: 4 litri diluiranega urina vsebujejo 600
mosmolov topljencev pri koncentraciji topljencev 150 mOsm. B: Da bodo ti topljenci imeli
koncentracijo 300 mOsm, moramo odvzeti polovico, torej 2 litra vode. C: 1 liter koncentriranega urina
vsebuje 600 mosmolov topljencev pri koncentraciji 600 mOsm. D: Da dosežemo osmolarnost 300
mOsm, moramo doliti 1 liter vode.
Primer:
Klirens inulina pacienta I. S. znaša 125 ml/min. Testiramo ga s PAH. Analiza zbranega urina
pokaže, da izloča 24 mg PAH na minuto, analiza krvi pa, da je koncentracija PAH v plazmi
ledvične arterije 0,04 g/l in v plazmi ledvične vene 0,002 g/l, ter da hematokrit znaša 0,4. Na
dan meritve izloči 1,5 litra urina z osmolarnostjo 600 mosmol/l. Osmolarnost plazme je 300
mosm/l.
1. Izračunajte klirens za PAH (oceno pretoka plazme skozi ledvici)!
2. Izračunajte tubulno sekrecijo PAH!
3. Izračunajte dejanski pretok plazme (ne povprečni, ki je podan v učbenikih!) in pretok krvi
skozi ledvici!
4. Koliko znaša osmolarni klirens in koliko klirens proste vode na dan meritve?
Rešitve:
1.
LEDVICE
2.
Izločanje = Filtracija – Reabsorpcija + Sekrecija; I = F – R + S
3.
4.
137
Vprašanja v razmislek
1. Kaj povzroča diurezo pri centralnem in kaj pri nefrogenem diabetesu insipidusu? Kaj pri
zaužitem alkoholu? Kaj pomeni »insipidus«?
2. Kakšna je lahko največja in kakšna najmanjša vrednost renalnega klirensa?
3. V katerem primeru bi vrednost klirensa lahko bila večja od RPFA? V katerem bi bila
manjša od 0?
2 NAMEN VAJE
 Izmeriti minutni volumen urina.
 Kemična analiza urina.
 Določitev osmolalnosti urina.
 Merjenje krvnega pretoka z Dopplerjevo sonografijo (demonstracijska vaja).
3 PRIPOMOČKI
 urinski lističi;
 pH-meter;
 osmometer;
LEDVICE
 tehtnica;
 računalo in ravnilo.
4 POTEK VAJE
Preden se lotite izvedbe nalog, natančno preberite navodila!
HITROST NASTAJANJA URINA
Pri tem delu vaje boste določili volumen urina, ki se izloči na časovno enoto pri antidiurezi in
vodni diurezi.
NALOGA 1:
1. Pred vajo najprej popolnoma izpraznite mehurje (mikcija).
2A. Polovica skupine bo v času 10 min spila tolikšno količino vode, kot ustreza približno 2 %
telesne mase (npr. 60-kilogramska oseba spije 1,2 l vode) in nato 3-krat izpraznila mehur v 30minutnih intervalih.
2B. Druga polovica študentov v času poskusa ne bo pila in bo po 60 min zbrala vzorce urina
(abstinenti).
3. Po vsaki mikciji stehtajte plastični kozarec z urinom (pazi tara!), ki naj služi za približek
prostornine nastalega urina (g ≈ ml). Če je količina izločenega urina majhna, uporabi pipeto za
določitev prostornine.
IZRAČUNI: prostornino izločenega urina izrazite kot minutni volumen.
138
DOLOČANJE OSMOLALNOSTI URINA
Število delcev v raztopini ustvari osmolarno koncetracijo (št. delcev oz. molov na enoto
prostornine ali tudi število osmolov na enoto prostornine). Ta definira smer gibanja vode, ki se
giblje v smeri proti večji koncentraciji topljencev70. Nekatere molekule, kot npr. NaCl (kuhinjska
sol), disociirajo v vodi v ione (Na+ in Cl- ione), pri čemer iz vsake molekule NaCl nastaneta dva
iona. Po drugi strani glukoza ne disociira, tako da glukozna molekula predstavlja en sam delec v
vodi. Aktualnega števila delcev v raztopini zaradi ionizacije ne moremo izraziti kot molarnost,
zato v ta namen uporabljamo koncept osmolarnosti.
Za izračun osmolarnosti moramo upoštevati, da v resnici vse molekule v raztopini ne disociirajo
popolnoma. Npr. 1 M raztopina NaCl je 1,8 Osm in ne 2 Osm. Tako dejansko osmolarnost
raztopine izračunamo z uporabo disociacijske konstante:
molarnost [mol/l] · disociacijska konstanta = osmolarnost [osm/l]
Normalna osmolarnost tekočin v človeškem telesu znaša med 285–295 mosm/l. Če je
osmolarnost manjša od navedene, govorimo o hipotonični raztopini, pri večji pa o hipertonični.
Če imata dve raztopini enako koncentracijo, potem sta izoosmotski.
Osmolalnost je definirana kot št. osmotsko aktivnih delcev na kilogram topila. V klinični praksi
je to primernejši način, kako izraziti koncentracijo zdravila, saj je enostavneje meriti telesno
70
Pri pojmu osmolarnosti nas ne zanima, kateri topljenec prispeva k osmolarnosti, dokler le-ta ne prehaja preko
membrane.
LEDVICE
maso kakor prostornino tekočin. Na drugi strani je osmolarnost določena kot št. osmotsko
aktivnih delcev na volumen raztopine.
Osmolalnost urina bomo določili preko točke ledišča, ki je odvisna od koligativnih lastnosti
raztopine, t. j. od števila raztopljenih delcev v njej. Čista voda zmrzne pri temperaturi 0° C (pri
normalnem atmosferskem pritisku). Raztopljeni delci v tekočini znižajo ledišče vode, pri čemer
je znižanje ledišča sorazmerno s koncentracijo vseh raztopljenih delcev. V ta namen bomo
uporabili osmometer, ki določi osmolalnost z ohlajanjem vzorca pod ledišče in določitve ledišča.
NALOGA 3:
1. Odpipetirajte 50 µl nerazredčenega urina v plastične epruvetke.
2. Z osmometrom izmerite osmolalnost urina.
KEMIČNA ANALIZA URINA
Uporabite testne (urinske) lističe za merjenje prisotnosti levkocitov, eritrocitov, nitritov,
beljakovin (albuminov), glukoze, ketonov, urobilinogena, bilirubina in specifične teže. Določite
tudi pH urina!
NALOGA 2:
1. Pomočite testni listič v urin za 1 s tako, da se vsa merilna okna zmočijo.
2. Nato vstavite testni listič v napravo, ki izmeri kemično sestavo urina ALI počakajte 60 s, da se
merilna okna obarvajo, in nato po legendi na embalaži določite sestavo urina. Za natančno
ugotavljanje prisotnosti levkocitov morate počakati dodatnih 30–60 s.
3. V literaturi poiščite standardne vrednosti (navedite vir) in primerjajte rezultate s svojimi.
MERJENJE KRVNEGA PRETOKA Z DOPPLERJEVO SONOGRAFIJO
demonstracijska vaja
Dopplerjeva sonografija je ultrazvočna metoda, s katero transkutano merimo hitrost in smer
krvnega toka v tkivih. Podlaga za merjenje hitrosti pretoka krvi je uporaba valovanja s
frekvenco, večjo od 20 kHz, ki presega prag slišnosti človeškega ušesa. To omogoča prodor
valovanja globoko v tkivo, pri čemer se del valovanja odbije od gibljivih eritrocitov v žilah.
Frekvenca odbitih valov je višja od poslanih valov, ko se eritrociti gibljejo proti smeri valovanja,
in nižja, ko se eritrociti gibljejo stran od vira ultrazvoka. Temu pojavu pravimo Dopplerjev efekt.
Razlika v frekvenci, ki pri tem nastane, je sorazmerna hitrosti gibanja eritrocitov in s tem hitrosti
krvi. Prekrivanje oz. seštevanje oddanega in sprejetega ultrazvoka rezultira v tonu, ki ga s
primernim ojačanjem lahko slišimo.
139
LEDVICE
5 ANALIZA REZULTATOV
Izmerite volumen zbranega urina in rezultate vnesite v tabelo.
 Izračunajte minutni volumen urina.
 Primerjajte rezultate v skupini in poskušajte razložiti vzroke za razlike.
Rezultate meritve osmolalnosti urina zberite in vnesite v tabelo.
 Razpravljajte, od česa je odvisna osmolalnost urina in kako je uravnavana.
Zberite rezultate kemične analize urina in jih vnesite v tabelo.
 V literaturi poiščite standardne vrednosti in jih vnesite v tabelo.
 Primerjajte svoje vrednosti s standardnimi in komentirajte.
 Razložite, zakaj določamo vrednosti različnih snovi v urinu in kaj nam povedo.
140