Bern

Materiály od doktorky Bernáškové

Všechny shromážděné

(pokud máte něco, co zde není, tak mi to prosím pošlete na doplnění)

2. Acidobazická rovnováha 2.1 Termíny acidémie = snížené pH v krvi acidóza = proces vedoucí k acidémii alkalémie = zvýšené pH v krvi alkalóza = proces vedoucí k alkalémii baze = (zásada), látka, která je schopna vázat vodík a při jejímž nadbytku v krvi vzniká alkalémie Henderson - Haselbalchova rovnice ketolátky = kompenzace

1

kyselina = látka, která je schopná uvolňovat vodík laktátová acidóza = acidóza způsobená nadprodukcí laktátu (kyseliny mléčné) při nedostatečném přívodu kyslíku metabolická acidóza (alkalóza) = změna ABR způsobená poruchou ledvin nebo nadměrnou tvorbou kyselin v metabolismu pH = záporný dekadický logaritmus koncentrace vodíkových iontů pufry = nárazníky = soustavy látek, které brání změně pH roztoku po přidání kyseliny nebo zásady. Jsou tvořeny párem - slabá kyselina a její sůl se silnou zásadou nebo slabá zásada a její sůl se silnou kyselinou. respirační acidóza (alkalóza) = změna ABR způsobená poruchou respiračního sytému 2.2 Acidobazická rovnováha a její udržování Přes 70% hospitalizovaných pacientů má nějakou poruchu acidobazické rovnováhy. Porucha acidobazické rovnováhy je stav, při kterém se mění celé vnitřní prostředí. Změny pH vedou ke změnám koncentrace iontů (přestup draslíku přes buněčnou mebránu), mění aktivitu některých enzymů a funkci orgánů (plíce, ledviny, játra, kosti). Kromě toho vedou ke změnám dráždivosti CNS (H+ moduluje aktivitu glumátového receptoru.). Příčinou změn bývá porucha funkce orgánů, které se podílejí na kompenzaci změn ABR (plíce a ledviny). Kromě toho mohou v těle za určitých okolností vznikat kyseliny (laktát, ketolátky) nebo dochází ke změně iontového složení plazmy (zvýšené vylučování HCO3ledvinami, retence nebo ztráty sodíku či chloru), což také vede ke změně ABR. Koncentrace H+ je v krvi velmi nízká, asi 40 nmol/l. Většinou se neužívá vyjadřování koncentrace vodíkových iontů v nmol/l, ale v jednotkách pH. pH je definováno jako záporný dekadický logaritmus koncentrace vodíkových iontů. Vzhledem k tomu, že se jedná o logaritmický vztah, odpovídá malá změna pH velké změně v koncentraci iontů. Snížení koncentrace H+ na polovinu změní pH o relativně malou hodnotu a je to hodnota stále slučitelná se životem.

Normální pH v arteriální krvi u dospělých je 7,4 ± 0,04. pH pod 7,36 označujeme jako acidémii, nad 7,44 jako alkalémii.

Udržování pH v tělních tekutinách napomáhají: pufry: (nárazníkové reakce reagují na změnu pH bezprostředně, během sekund) ♦ hydrogenuhličitanový (bikarbonátový) ♦ bílkoviny plazmy ♦ hemoglobin ♦ fosfáty (větší význam mají intracelulárně) kompenzační systémy: (kompenzační reakce) ♦ plíce: zasahují během okamžiku (desítky sekund až minuty) na podnět z periferních chemoreceptorů v glomus aorticum. Vzniklá hyperventilace nebo hypoventilace vede ke změně vylučování CO2. Plíce nemohou změnu pH vykompenzovat úplně (při srovnání pH na normu by se jejich mechanismus vypnul, ale děj, který ke změně vedl by pokračoval a změnu znovu vytvořil).

2

♦ ledviny: reagují během několika dní. Vylučují nebo retinují podle potřeby H+, HCO3-, případně jiné kyseliny (tzv. nevolatilní-netěkavé). Dokážou vykompenzovat pH na normu. Zasahují většinou při respiračních příčinách změn ABR a nadbytečné tvorbě kyselin v organismu z metabolických příčin (laktátu při ischemii a ketokyselin při hladovění a diabetu mellitu typu I.) Dalšími tkáněmi, které přispívají k udržování extracelulárního pH jsou ♦ buňky. Jak již bylo vysvětleno v kapitole o draslíku, K+ a H+ ionty spolu úzce souvisejí: při acidóze vstupují ionty H+ po koncentračním gradientu do buněk a K + ionty buňku opouštějí, aby byl zachován elektrochemický gradient (do buňky přibyl pozitivní náboj, buňka se ho proto musí kvůli Při acidóze (↑ H+) Při alkalóze rovnováze zbavit). Při alkalóze naopak H+ H+ H+ vystupuje z buňky + H iont vodíku (po koncentračním K+ K+ K+ gradientu) a draselné K+ ionty vstupují po elektrochemickém gradientu do buňky. hyperkalémie hypokalémie Obr. Výměna K+ a H+ iontů sbuňkou při změně ABR v extracelulárním prostředí ♦ játra: při acidóze zvyšují tvorbu NH3 a NH4. Tvoří se pak větší množství močoviny. ♦ kosti: při chronické acidóze vstupuje iont vodíku do kosti výměnou za Na+. Mění se tím ovšem metabolismus kostí a dochází k jejich poškození (např. renální osteoapatie při chronickém selhání ledvin).

2.3. Poruchy ABR Pokud dojde ke změnám pH nebo hodnot bikarbonátového systému, mluvíme o poruchách ABR. Základní poruchy ABR jsou respirační a metabolická acidóza (acidóza v organismu vzniká daleko snadněji, proto je schopen se proti ní mnohem lépe bránit) a metabolická a respirační alkalóza.

2.3.1. Určování druhů poruch ABR Všechny nárazníkové systémy v organismu jsou v rovnováze a proto lze acidobazickou situaci popsat rozborem jednoho z nich. Pro jednoduchý odběr informací k tomu slouží bikarbonátový systém. Pro zjišťování stavu ABR se u pacienta měří a počítají tyto hodnoty: Měřené hodnoty

Norma

Poznámky

3

pH pCO2 [HCO3-] pO2

7,4 ± 0,04 40 torr 24 mmol/l 100 torr

BE Počítané hodnoty BBs

± 2,5 mmol/l Norma 42 ± 2 mmol/l

AGAP

12 ± 4 mmol/l

Při snížení hrozí vznik laktátové acidózy Rozdíl bazí Výpočet Nárazníkové baze séra: BBs = (Na+ + K+) - ClIontová mezera: AGAP = (Na+ + K+) - (Cl- HCO3-)

BE (rozdíl bazí: přebytek nebo deficit) v mmol/l udává o kolik je v 1 litru plné a plně okysličené krve, při 37°C, při pCO2 5.35 kPa více bazí než má být, aby pH této krve bylo 7,4. pO2 sám o sobě není přímo údajem o ABR, ale jeho hodnota má pro posuzování poruch acidobazické rovnováhy velký význam. Při sníženém pO2 může vznikat metabolická laktátová acidóza BBs - součet všech nárazníkových bazí + (bikarbonáty, hemoglobin, + Na Cl proteiny) AGAP (anion gap) = aniontová mezera: počet kationtů a aniontů je v ECT v rovnováze, normální deficit iontů je vyplněný HCO3jinými anionty (např bílkovinami - viz obr). K+ BBs Zvýšená hodnota AGAP 2+ Mg Bílkoviny AGAP svědčí o přítomnosti Ca 2+ Ostatní metabolické složky acidózy (ketolátek, laktátu atd.) Obr. Výpočet BBs a AGAP Hendersonova-Hasselbalchova rovnice popisuje výpočet pH ze známé koncentrace bikarbonátu (sůl) a kyseliny uhličité v systému bikarbonátového pufru: pH = pKkys.uhlič

[HCO3-] [HCO3-] + log ---------- = 6.1 + log ---------[H2CO3] [H2CO3]

Zjednodušením dojdeme ke tvaru pH

=

[HCO3-] ---------pCO2

4

ze kterého vyplývá, že pH plazmy závisí na koncentraci bikarbonátových iontů a parciálním tlaku oxidu uhličitého. • koncentrace bikarbonátových iontů [HCO3-]. Bikarbonátový aniont je baze (zásada) a je tzv. metabolickou složkou rovnice (dá se vyloučit jenom ledvinami). Její změna ve směru změny pH určuje metabolickou poruchu ABR. • parciální tlak oxidu uhličitého je v přímém poměru k H2CO3. pCO2 má kyselý charakter a může se vyloučit plícemi. Je tedy respirační složkou rovnice. Pomocí změřených hodnot pH, [HCO3-] a pCO2 se dá odhadnout typ metabolické změny, která u pacienta vznikla. Příklad: Př. 1.: O jakou poruchu ABR se jedná? pH = 7.02; pCO2 = 16 torr; HCO3- = 4 torr pH je proti normě snížené, jedná se tedy o acidózu. pCO2 je snížené také. pCO2 má kyselý charakter, jeho snížení proti normě by způsobilo alkalózu, ne acidózu. Nemůže být tedy příčinou acidózy a protože je respirační složkou rovnice, nejde o respirační acidózu. HCO3- je také snížené. HCO3 - má alkalický charakter, proto jeho snížení povede k acidóze. Jedná se tedy o metabolickou acidózu. pCO2 se už stačilo kompenzačně vychýlit do alkalických hodnot, ale nedokázalo pH přiblížit k normě. Jedná se tedy o chronickou nekompenzovanou metabolickou acidózu. Př.2.: O jakou poruchu ABR se jedná? pH = 7.40; pCO2 = 60 torr; HCO3- = 36 mmol/l pH je téměř v normě, ale ostatní hodnoty jsou vychýlené od normy. pCO2 je zvýšené, ukazuje na stranu acidózy, HCO3- je zvýšené také, ukazuje na stranu alkalózy. Podle pH, které je na hranici acidózy, můžeme odhadnout, že se jedná o kompenzovanou (pH je téměř v normě) a proto chronickou respirační acidózu ( ↑ pCO2).

2.3.2. Změna ABR v důsledku změny koncentrace iontů Na změnu acidobazické rovnováhy má vliv také změna koncentrace iontů v plazmě. Sloupec znázorňující výpočet A GAP (obr.) se dá využít i k představě o tom, jak se změní ABR po změně koncentrace některého z iontů. Příklad: Př. 1.: Jak se změní acidobazická rovnováha plazmy po zvýšení koncentrace Na+? Aby byla zachována elektrochemická rovnováha (stejný poměr pozitivních a negativních iontů), musí se zvýšit koncentrace HCO3-, který má díky reakcím s enzymem karboanhydrázou (H2O + CO2 ↔ H2CO3 ↔ H+ + HCO3- ) nejrychlejší obnovitelnost. HCO3- se chová jako baze a při jeho zvýšení se mění pH na alkalické. Snížená koncentrace sodíku vede tedy ke zvýšení [HCO3-] a tím ke vzniku metabolické alkalózy. Př. 2. Jak se změní pH plazmy po zvýšení koncentrace chloridů? Úvaha je podobná. Zvýšila se koncentrace negativních iontů, je třeba ji snížit, to znamená, že ubude iontů HCO3- . Nedostatek bazí vede k acidóze. Retence chloridů tedy povede ke snížení pH. 2.3.3. Příčiny a důsledky poruch ABR 5

Acidóza: Z Henderson - Hasselbachovy rovnice vyplývá, že k acidóze dojde tehdy, jestliže se zvýší [H+], sníží [HCO3-] nebo zvýší pCO2. Acidóza tak může být metabolická (↑ H+, ↓ HCO3- ) nebo respirační (↑ pCO2). Metabolická acidóza

Respirační acidóza ↑ pCO2

Metabolická alkalóza

Respirační alkalóza

Mechanismus ↑ H+, ↓ HCO3vzniku Příčiny Hypoventilace ze všech ↑ tvorba H+: o diabetická ketoacidóza (tvorba příčin: o porucha hrudníku ketolátek) o porucha svalů, o hladovění (dtto) nervosvalového o laktátová acidóza (nedostatečný přívod spojení kyslíku ke tkáním při selhávání srdce, o porucha dechových těžké dehydrataci, krvácení atd.) center o alkoholická acidóza o obstrukce dýchacích cest Poruchy difuze Snížené vylučování H+ ledvinami (renální Poruchy difuze např. při tubulární acidóza) plicním otoku nebo pneumonii Hyperchlorémie (nejčastěji po přívodu Cl v infuzi fyziol. roztoku nebo při renálních ztrátách HCO3- a Na+, bez ekvivalentní ztráty Cl-) Příznaky Např. Aceton v dechu (při diabetické Např. Dušnost, bolest dané příčinou ketoacidóze) hrudníku po úrazu Příznaky Hyperventilace (snaha kompenzačně snížit Acidifikace moči (snaha dané pCO2 ) vyloučit nadbytečný H+) kompenzací Obecné příznaky Útlum, spavost, stupor až koma acidózy Alkalóza Mechanismus ↓ H+, ↑ HCO3vzniku Příčiny Ztráta chloridů: o zvracení kyselého obsahu ze žaludku o odčerpávání ze žaludku o léčba diuretiky

↓ pCO2

Hyperventilace ze všech příčin o centrální stimulace dýchacích center (bolest, strach, hysterie)

6

Hyperaldosteronismus o Cushigova choroba, syndrom (retence Na+ a zvýšené ztráty H+

o vysoká nadmořská výška (stimulace dých. center přes periferní chemoreceptory o umělá ventilace o některé léky (aspirin) Příznaky Zvracení, nauzea; hypertenze (podle příčiny) Dušnost, bolest ...(podle dané příčinou příčiny) Příznaky Hypoventilace (snaha kompenzačně zvýšit Alkalizace moči dané pCO2 ) kompenzací Obecné příznaky Zvýšená dráždivost CNS, agresivita, křeče, koma acidózy

2.3.4 Kombinované poruchy ABR Poruchy ABR mohou vzniknout i z několika příčin najednou. Mluvíme pak o kombinovaných poruchách ABR.

RAC (respirační acidóza)

MAC (metabolická acidóza)

RAL (resp. alkalóza)

MAL (metabolická alkalóza)

Obr.: Kombinované poruchy ABR Kombinovat se mohou téměř všechny příčiny poruch ABR kromě poruch respiračních, kde acidóza je způsobena hypoventilací a alkalóza hyperventilací. Příklady: Kombinace MAC - MAC: porucha vylučování u selhávajících ledvin a diabetická ketoacidóza RAC - MAC: pneumotorax u diabetika s ketoacidózou Kombinované poruchy ABR poznáte:

7

1. Jestliže je koncentrace HCO3- a parciální tlak CO2 změněn tak, že se zjevně nejedná o kompenzační reakci Př.1:

pH = 7,07

pCO2 = 50 torr

HCO3- = 14 mmol/l

pH ukazuje na acidózu, pCO2 je zvýšené, ukazuje tedy na respirační acidózu, ale HCO3 - je snížené, což je známka metabolické acidózy. Jedná se tedy o kombinovanou poruchu, protože jinak by respirační acidózu muselo kompenzovat zvýšené HCO3 - (změněné na stranu alkalózy). 2. Jestliže je pH plazmy v normě, ale pCO2 a HCO3- mají abnormální hodnoty. Př.2: pH = 7,40

pCO2 = 60 torr

HCO3- = 36 mmol/l

Kompenzační mechanismy nedovedou srovnat pH úplně k normě, vždy ji mohou jen zmírnit. Jestliže je tedy pH normální a současně je změněný pCO2 i HCO3 - , jedná se o kombinovanou poruchu, v tomto případě respirační acidózu a metabolickou alkalózu (obě hodnoty jsou zvýšené). 3. Jestliže je kompenzační reakce neadekvátní změně pH, musí se také jednat o kombinovanou poruchu. Kompenzační změna jednoduché ABR poruchy má určitý rozsah a jestliže neodpovídá předpovězené (vypočítané hodnotě), jedná se o poruchu kombinovanou: Tzv. „Zlatá pravidla“ pro výpočet kombinovaných poruch ABR Porucha Primární změna Očekávaná kompenzace ↓ HCO3 Na každý 1 mmol snížení HCO3- se Metabolická acidóza pCO2 sníží o 1,2 torru ↑ HCO3 Na každý 1 mmol zvýšení HCO3 - se Metabolická alkalóza pCO2 zvýší o 0,7 torru ↑ pCO2 Akutní: na každých 10 torrů zvýšení Respirační acidóza pCO2 se HCO3 - zvýší o 1 mmol/l Chronická: na každých 10 torrů zvýšení pCO2 se HCO3- zvýší o 3,5 mmol/l ↓ pCO2 Akutní: na každých 10 torrů snížení Respirační alkalóza pCO2 se HCO3 - sníží o 2 mmol/l Chronická: na každých 10 torrů snížení pCO2 se HCO3 - sníží o 4 mmol/l (Chronická respirační acidóza a alkalóza začíná pro tento výpočet 3.-5. den, tedy tehdy, když se do kompenzace zapojí ledviny.) Př.3: pH = 7,02

pCO2 = 16 torr

HCO3- = 4 mmol/l

Podle tabulky by se při metabolické acidóze mělo na každý 1 mmol snížení HCO3 snížit pCO2 o 1,2 torru. V příkladu je HCO3- = 4 mmol/l, což je o 20 mmol/l méně než norma. Z tabulky vypočítáme očekávanou změnu pCO2 : 20 x 1,2 = 24. Očekávaná změna se rovná změně skutečné (40 – 16 = 24), což znamená, že se jedná o jednoduchou poruchu ABR. Př.4: pH = 7,50

pCO2 = 20 torr

HCO3- = 15 mmol/l

Na první pohled vypadá tato porucha na jasnou respirační alkalózu. Jestliže však spočítáme očekávanou hodnotu kompenzace, zjistíme, že očekávaná hodnota HCO3- je nižší.

8

Podle tabulky by se při respirační alkalóze mělo na každých 10 torrů snížení pCO2 snížit HCO3- o 2 mmol/l. Protože pCO2 = 20 torr, o 20 torrů méně než je norma, očekávali bychom snížení HCO3 - o 4 mmol. Je to však sníženo o 9 mmol/l, to znamená o 5 níž, než je očekávaná hodnota. Jedná se tedy o kombinovanou acidózu respirační a metabolickou.

2.4 Úkoly 1. pH = 7.02 pCO2 = 16 mm Hg HCO3- = 4 mEq/L 2. pH = 7.26 pCO2 = 60 mm Hg HCO3- = 26 mEq/L 3. pH = 7.48 pCO2 = 47 mm Hg HCO3- = 34 mEq/L 4. pH = 7.62 pCO2 = 20 mm Hg HCO3- = 20 mEq/L 5. pH = 7.42 pCO2 = 40 mm Hg HCO3- = 24 mEq/L 6. pH = 7.07 pCO2 = 50 mm Hg HCO3- = 14 mEq/L 7. pH = 7.40 pCO2 = 60 mm Hg HCO3- = 36 mEq/L 8. pH = 7.50 pCO2 = 20 mm Hg HCO3- = 15 mEq/L

9

Biochemické změny při diabetu melitu

Změny Hyperglykémie

Příčiny
Chybí účinek inzulinu
snížený přestup glukózy do periferních tkání
Zvýšení glykogenolýzy v játrech
Zvýšení glukoneogeneze v játrech Glykosurie
Množství filtrované glukózy převýšilo ledvinný práh a tím kapacitu reabsorbce glukózy v ledvinách Hypovolémie a
Excesivní ztráty tělesné vody a sodíku vlivem hyperosmolarita osmotické polyurie
polyurie, hyperosmolarita a pocit žízně Ketoacidóza
Lipolýza způsobená nedostatkem inzulinu (u DM 1. (Zvětšený anion gap) typu)
Zvýšená β-oxidace mastných kyselin v játrech (vzniklých v tukové tkáni) Ketonurie
Ketolátky filtrované do primární moči přesáhnou v renálních tubulech reabsorpční kapacitu Laktátová acidóza
Buňky hladovějí
Anaerobní glykolýza (Zvětšený anion gap)
Dehydratace
Anaerobní respirace
Glykolýza Hypertriglyceridémie
Zvýšená syntéza triglyceridů v játrech a tvorba VLDL Hyponatrémie
Ztráty sodíku způsobené osmotickou polyurií
Zvýšená osmolalita plazmy “táhne” vodu z buněk, zvětšuje extracelulární objem vody → diluce Hyperosmolarita vede ke ↑ sekreci ADH → diluce ↑ močoviny a
Dehydratace kreatininu
↑ rozpad proteinů
poškození ledvin (mikroangiopatie) Hyperkalémie v EC
Snížený transport draslíku do buněk daný (ale snížení celkového nedostatkem inzulinu + + tělesného K
Acidóza → výstup K z buněk do plazmy a ztráty zvýšeným výdejem ledvinami močí)
Rozpad buněk Bikarbonát
↓ jako reakce na metabolickou acidózu

Poruchy metabolismu draslíku (K. Bern)

Draslík je hlavní IC iont. V extracelulární tekutině je jeho koncentrace udržována na velmi nízké úrovni, protože i malé změny v EC koncentraci vedou k velkým důsledkům. Hlavní funkcí EC draslíku je udržování klidového membránového potenciálu, který se při poruchách homeostázy draslíku stává více záporným (při hypokalémii) nebo více pozitivním (při hyperkalémii), a tak ovlivňuje hlavně dráždivost elektricky aktivních tkání. Kromě toho změny hladin K+ ovlivňují aktivitu enzymů. Norma ♦ 95% draslíku je intracelulárně [150 mmol/l] ♦ v ECT je koncentrace 3,5-5,0 mmol/l ♦ ICT/ECT gradient K+ udržován aktivním transportem (aktivitou Na/K pumpy) Příjem K+ je bez regulace. Draslík se přijímá v potravě, je obsažen především v ovoci (meruňky, banány) a mase. Po příjmu většího množství draslíku se vlivem inzulinu přesune většina K+ z krve do buněk (asi 80%), odkud se pomalu uvolňuje a postupně vylučuje močí (buňky tak zabraňují náhlému zvýšení draslíku po přijetí potravy, vlastně ho pufrují). Ledviny za 4 hodiny vyloučí asi 50% přijatého draslíku.

Na/K pumpa

Faktory ovlivňující přestup draslíku do buněk Zvýšená ECT koncentrace K+ (zvyšuje aktivitu Na/K pumpy→ zvýšení přestupu K+ do buněk) ♦ Inzulín zvyšuje aktivitu Na/K pumpy a zvyšuje tak přestup K+ do buněk ♦ Adrenalin: β2-receptory stimulují Na-K-ATPázu, α2-receptory inhibují ♦ Aldosteron zvyšuje přestup K+ do buněk (kromě zvýšení vylučování ledvinami). Při změnách ABR se buňka podílí na pufrování vodíku. o Proto při alkalóze, kdy je v ECT vodíku málo, vystupuje H+ z buňky a K+ vstupuje do buňky (po elektrickém gradientu: jestliže vystoupí kladný iont z buňky, pak v buňce chybí a musí být nahrazen), vzniká hypokalémie o Při acidóze (nadbytku H+ iontů v plazmě) vstupuje H+ do buňky a aby byl poměr kationtyanionty zachován, K+ opouští buňku. Při acidóze takto vzniká hyperkalémie. ♦

Na výdeji draslíku se z 90 % podílejí ledviny, z 10 procent GIT. V ledvinách se draslík volně filtruje v glomerulech, dostává se do primární moči a v proximálním tubulu a Henleově kličce se všechen zpětně vstřebá. V distálním tubulu a sběrném kanálku se vlivem aldosteronu podle potřeb organismu vylučuje. Jestliže se zvýší glomerulární filtace, nestihne se z proximálního tubulu vstřebat všechen draslík, protože tekutina protéká příliš rychle. Proto polyurie zvyšuje vylučování draslíku a vede k hypokalémii, naopak oligurie až anurie vede k hyperkalémii. Vylučování draslíku močí závisí v první řadě na sekreci K+ v distálním tubulu a sběracím kanálku.

Základní mechanismus sekrece draslíku ledvinami: na straně odvrácené od tubulu vstupuje do buňky K+ hnaný Na/K pumpou. Současně na stejné straně vystupuje Na+ ven z buňky a udržuje tak gradient sodíku mezi tubulem a buňkou. Proto z tubulární strany může vstupovat Na + do tubulárních buněk, a protože vstupuje sám, mění elektrický gradient buňky i tubulární tekutiny. Tato síla pak nutí K+ , aby vystupoval z buňky. Tubulární sekreci modifikují další faktory: • Aldosteron zvyšuje aktivitu Na/K pumpy. Tím se posiluje základní mechanismus a větší množství K+ vstupuje po elektrickém gradientu do tubulu a pak se vylučuje. • Kortizol má v nadbytku stejný účinek jako aldosteron • Rychlost průtoku tekutiny tubulem: rychlejší průtok vymývá draslík, který se už do tubulu dostal a udržuje tak dostatečně velký gradient, takže potencuje přestup draslíku z buněk do lumen • Zvýšená extracelulární koncentrace K+ posiluje přestup K+ do tubulárních buněk (stejně jako do ostatních buněk) a tím také zvyšuje gradient pro odchod K+ do lumina. • Extracelulární pH : jestliže je extracelulárně alkalóza, vystupuje z buněk ven vodík (stejný mechanismus ve všech buňkách včetně tubulárních) a výměnou vstupuje do buňky K+. Tím se zvýší koncentrační gradient draslíku a posílí vylučování draslíku do lumen. Akutní alkalóza tak zvyšuje sekreci K+ (vede k hypokalémii). Akutní acidóza opačným mechanismem snižuje sekreci K+, vede k hyperkalémii. Kalémie se vždy hodnotí v souvislosti s pH (jestliže se při acidóze vyskytne hypokalémie, musí jít nutně o dva různé procesy, stejně, pokud se při alkalóze objeví hyperkalémie).

Hyperkalémie: Příčiny: 1. zvýšení celkového množství K+ v těle • zvýšeným příjmem potravou by u zdravého mladého člověka nemělo přicházet v úvahu x rychlé podání infuzí s K+, transfuze staré krve (s následným rozpadem ery) • sníženým výdejem: snížená perfuze ledvin (např. při dehydrataci), akutní renální selhání, nedostatečná sekrece aldosteronu (Addisonova choroba), podávání kalium šetřících diuretik 2. přesun K+ z ICT do ECT je nejčastější příčinou akutní hyperkalémie • acidóza • rozpad tkání: svalové tkáně (rhabdomyolýza), nekróza buněk, rozpad tu, přílišná zátěž (maratonský běh) • hemolýza, krvácení do GIT

•

nedostatek inzulínu

Důsledky
změna excitability nervových a svalových buněk: klidový membránový potenciál se vlivem nadbytku stane méně negativním a proto • v první fázi hyperkalémie je snazší vyvolat podněty. (Klidový membránový potenciál se přiblíží k hodnotě - 65 mV, což je napětí, které otvírá napěťově řízený Na+ kanál, který zodpovídá za depolarizaci.) Zvětšuje se dráždivost a vodivost, v srdci mohou vznikat poruchy rytmu a pacienti mívají parestezie. • Pokud je hyperkalémie taková, že klidový membránový potenciál má hodnotu -65 mV a více, sodné kanály zůstávají inaktivované a nastupuje fáze druhá, se svalovou slabostí až paralýzou
kardiovaskulární příznaky: vazodilatace v periferii – snížení krevního tlaku, riziko kolapsů změna excitability myokardu, která vede kromě poruch rytmu také k dalším změnám v EKG: • nejdříve se zvyšuje vlna T (hrotnaté T ) (A.) • snižuje se vlana P (B.) • rozšiřuje se QRS komplex (zpomalení repolarizace) (C.) • následuje změna na sinusoidový tvar křivky (D., E.)
renální účinky: snižuje se sekrece H+ ledvinami, vzniká acidóza

Obr.: Změny EKG vyvolané hyperkalémií

Možnosti kompenzace: ↑ sekrece aldosteronu (draslík zvyšuje vylučování aldosteronu aktivací sekrece přímo v kůře nadlevin) ↑ sekrece inzulinu Možnosti terapie: Při mírném zvýšení kalémie můžeme změnit dráždivost buněk podáním kalcia i.v. (tím se hlavně sníží zvýšená excitabilita myokardu, protože zvýšená EC koncentrace vápníku stabilizuje buněčnou membránu a snižuje dráždivost buněk). Jestliže fungují ledviny, je možno podat kalium nešetřící diuretika, která zvýší vylučování draslíku. Pokud je třeba získat čas pro přípravu dialýzy, podává se inzulin s glukózou, který zvýší přestup K+ do buněk. Efekt trvá kolem 30 minut. Poslední možností při selhání ledvin je dialýza.

Hypokalémie: Nejčastěji vzniká při snížení celkového množství K+ v těle, může být vzácně daná přestupem K+ do buněk. Příznaky začínají být zjevné při koncentraci pod 3 mmol/l. Nedají se snadno odlišit od příznaků hyperkalémie. Příčiny 1. Skutečný deficit draslíku ♦ neadekvátní příjem ( hladovění, anorexie, alkoholismus) ♦ profusní pocení ♦ průjem, ztráty píštělemi ♦ zvracení (mechanismus: přímou ztrátou K+ , ale také navozením alkalózy např. ztrátou chloridů, což vede k přestupu K+ do buněk a kromě toho se kvůli ztrátě vody zvýší sekrece aldosteronu, který zvyšuje vylučování K+ ledvinami) ♦ snížení resorbce K+ ve střevě při onemocnění střevní stěny ♦ ztráty ledvinami diuretika, hypersekrece aldosteronu nebo kortikoidů ♦ polyurie z jakékoli příčiny, např. při hyperglykémii (zvyšuje vylučování draslíku ledvinami) 2. Přesun kalia do buněk (relativní nedostatek draslíku) akutní alkalóza ♦ zvýšení inzulinu ♦ podávání beta adrenergních agonistů ♦

Důsledky
změna membránového potenciálu nervových a svalových buněk klidový membránový potenciál se stává více negativním, dochází k hyperpolarizaci. Je třeba většího podnětu k vyvolání odpovědi. Vzniká svalová slabost až paralýza.
kardiovaskulární systém: prodlužuje se vedení vzruchu, snižuje automaticita srdce. V srdci vznikají poruchy rytmu, na EKG se může objevit vlna U.
strukturální změny: nedostatek draslíku vede k fibrotizaci svalů a vakuolizaci buněk distálního tubulu ledvin, což způsobí snížení citlivosti receptorů pro ADH (vzniká nefrogenní diabetes insipidus)
v buňce jsou některé děje závislé na koncentraci draslíku → změna IC enzymatických dějů Kompenzace: Snížení sekrece inzulinu (přestup K+ do buněk se omezí) Snížení sekrece aldosteronu (sníží se vylučování K+ ledvinami) Léčba Perorální podání K+ , pokud je nezbytná, pozor na rychlost infuze.

PATOFYZIOLOGIE GASTROINTESTINÁLNÍHO TRAKTU Organismy mohou vykonávat své životní funkce jen za přispění energie, kterou získávají z živin. Pro příjem živin, tekutin, minerálů a vitamínů se během fylogenetického vývoje vytvořil trávicí systém. Trávicí systém (gastrointestinální trakt - GIT) je otevřený systém, do kterého vstupují kromě živin i škodliviny (jedy, patogeny, mutageny), proto má významné bariérové funkce zprostředkované fyzikální integritou buněk, excesivním imunitním systémem a deskvamací buněk tenkého střeva po 24 až 72 hodinách (ochrana před mutageny). Kromě toho má tyto funkce:

•

•

• •

příjem potravy, pasáž tráveniny a vyměšování nestrávených zbytků a zplodin metabolismu trávení - mechanické a chemické zpracování potravy, živiny štěpeny na menší složky vstřebávání - přestup látek stěnou GIT do krve, uplatňuje se difúze, aktivní transport pomocí nosičů nebo pinocytózou přeměnu a skladování živin (hlavně v játrech)

Trávicí systém je v podstatě trubice začínající ústy a končící řitním otvorem. Potrava a další látky se

pomalu sunou celou jeho délkou a jsou postupně enzymaticky rozkládány na jednoduché částice, které dokáže

GIT vstřebat. Každá část trávicí trubice je přizpůsobena účelu, kterému slouží: ústa - rozmělňování potravy a

tvorbě sousta, jícen - pasáž, žaludek - skladování a další rozmělňování potravy, tenké střevo - trávení a vstřebávání, tlusté střevo - vstřebávání a zahušťování tráveniny pro následnou exkreci. Živina se nestane součástí vnitřního prostředí, dokud neprostoupí stěnou trávicího traktu a nevstoupí do krve nebo lymfy. Souhra

jednotlivých částí GIT je řízena lokálním nervovým systémem (plexus myentericus Auerbachi, který má na

starosti motilitu a plexus submucosus Meissneri, který řídí sekreci), vegetativním nervovým systémem, který zprostředkuje koordinaci metabolismu s potřebami organismu a lokálními hormony.

Základní funkce trávicího traktu umožňují motilita a sekrece: Motilita dutých částí trávicího traktu je

zprostředkována rytmickou postupující svalovou kontrakcí. Pokud je porušena (hypomotilita, hypermotilita), dochází k pomalému posunu až stagnaci obsahu nebo k zrychlenému průchodu trávicím traktem, což samozřejmě ovlivňuje vstřebávání živin. Sekrece spočívá v transportu látek secernovaných buňkami sliznice do lumen nebo secernovaných z gastrointestinálních endokrinních buněk do intersticiálních prostor a do krve. Secernované látky slouží buď k trávení (pokud jsou uvolňovány do žaludku nebo střeva a mají enzymatickou aktivitu - enzymy pankreatické a

střevní šťávy), k ředění příliš koncentrovaného obsahu střev, ke změně pH (pankreatická šťáva, secernovaná po

vyplavení sekretinu), nebo k řízení návaznosti funkcí jednotlivých částí GIT (lokální hormony).

1.0 Nejčastější příznaky poruch GIT 1.1 Průjem = častější vyprazdňování řídké stolice, většinou o větším objemu než normálně Příčiny 1) snížená resorbce vody


osmotický průjem - je způsoben osmoticky aktivní náplní střev, kterou nelze resorbovat např. kvůli postižení střevní stěny, poruše štěpení živin např. při chronické pankreatitidě, deficitu enzymů střevní stěny - např. deficit laktázy; tento mechanismus využívají některá projímadla (laktulóza, magnesium sulfát). Pozor na žvýkačky slazené sorbitolem, slazené nápoje – Coca Cola (nebezpečí hlavně u dětí).




zmenšená plocha střeva (stavy po resekci)

Tento typ průjmu se zlepší po omezení příjmu potravy. 2) zvýšená sekrece vody


sekreční průjem – bakteriální toxiny zvyšují sekreci vody do střevního lumen (cholera); porucha může být i vrozená: (chloridorea při poruše iontových kanálů) – sekrece Cl- a vody do střeva. Průjem může způsobit i zvýšená sekrece některých lokálních hormonů: VIP (pankreatická cholera), gastrin (Zollinger - Ellisonův syndrom, serotonin (karcinoid) …

U tohoto typu průjmu vzniká vodnatá stolice o objemu větším než 1l/den. Neustane ani po přerušení příjmu potravy. 3) záněty


exudativní průjem – zánětlivý exudát ve střevním lumen vede ke zvětšení objemu náplně a současně dráždění střevní stěny

4) zvýšená motilita střev - může být způsobena lokálními nebo celkovýni vlivy (viz změny motility střev). Změnu mohou způsobit hormony štítné žlázy, změny koncentrace některých iontů, poruchy inervace nebo dráždění stěny střeva. 5) zvláštní příčiny








léky – ATB (poškození normální střevní flóry), nesteroidní antirevmatika, digitalis u alkoholiků – snížení aktivity disacharidáz

uremický syndrom – vylučování urey na sliznice při ledvinném selhávání, dráždění → ↑ motility → průjem

Příčiny se často kombinují. Jako příklad může posloužit syndrom laktózové intolerance: Mléčný cukr laktóza nemůže být rozštěpen, protože v dospělé populaci chybí (v naší zeměpisné oblasti - asi v 10% ) enzym laktáza. Laktóza zůstává ve střevě, je osmoticky aktivní, takže natáhne vodu z intersticia a zvýšený objem postupuje dále střevem. Již toto vede k průjmu. V tlustém střevě se však do nerozštěpené laktózy pustí bakterie, při jejím odbourávání vznikají různé chemické látky kyselé povahy a vedou k chemickému dráždění střeva a zvýšení motility. Rozdělení průjmů podle příčiny - pro zvýšenou osmotickou ↓ resorpce vody aktivitu ve střevě

↑ sekrece

↑ exsudace ↑ motilita střev

Jiné příčiny

hormony ionty v plazmě nervové řízení projímadla

porucha pankreatické sekrece )chronická pankreatitida, fibróza) deficit enzymůcystická ve střevní šťávě porucha transportu živin přes střevní stěnu pro nedostatek transportních mechanismů některá projímadla (MgSO 4, laktulóza) sorbitol, příjem vysoce osmoticky aktivní stravy nebo (např. Coca Coly) stavy tekutiny po resekci choleratoxin chloridorea vipom, gastrinom karcinoid (serotonin) bakterie záněty bez dosud známé příčiny : ileitis terminalis,štítné colitis ulcerosa hormony žlázy vápník, draslík, vodík aktivace parasympatiku, funkční průjem u dráždivého Gutallax tračníku

léky uremický syndrom

ATB (mění bct střevní flóru), nesteroidní antirevmatika,

- pro zkrácenou délku střeva bakteriální toxiny geneticky dané defekty kanálů hormony GIT záněty (zánětlivý exsudát)

2

Důsledky průjmu:

•

Akutní průjem (trvá do 2 týdnů):

ztráty vody → ↓ cirkulujícího objemu (nebezpečí vzniku hypovolemického šoku) → sekrece ADH a

aldosteronu → hypokalémie (nebezpečí poruch srdečního rytmu), změny pH (pokud je příčina vysoko, tak acidóza (ztráta bikarbonátů z pankreatické šťávy) Důsledky akutního průjmu

Průjem

Dehydratace

Ztráty vody a iontů

Šok

Hemokoncentrace ↓ cirkulující objem

↓ prokrvení ledvin

Aktivace sympatiku

Tachykardie

↑ sekrece ADH

Retence volné vody

Akutní selhání ledvin prerenálního typu

Aktivace systému renin angiotenzinaldosteron

↑ ztráty K+

↑ resorpce sodíku a vody

•

Relativní ↓ K+

Hypokalémie

Poruchy srdečního rytmu

Chronický průjem (trvá déle než 2 týdny a může být intermitentní během let). Jeho důsledkem bývá

anémie, otoky ze snížené resorpce proteinů, malnutrice, ↓ vstřebávání Ca2+ - (osteoporóza), ↓ resorpce vitamínů - hypo- až avitaminózy.

1.2 Obstipace - zácpa = málo častá a obtížná defekace Příčiny: 1) Extraintestinální příčiny:

3
















strava o nízkém obsahu vlákniny, malý příjem tekutin nedostatek pohybu, imobilizace psychosociální příčiny (nemožnost defekace v určitou dobu a potlačení reflexů) psychické příčiny – např. deprese (nedostatek mediátoru seroroninu) endokrinní a systémové poruchy (hypotyreóza - snížená dráždivost stěny, snížená motilita pro myxedém stěny; hyperparatyreóza; sklerodermie




neurologické příčiny – poruchy vegetativního systému (diabetes mellitus, parkinsonismus); poruchy nervového systému na všech úrovních (roztroušená skleróza, …)

2) Gastrointestinální příčiny zácpy:





porucha motility (Hirschprungova choroba -ageneze plxus myentericus v části tlustého střeva) intraluminální překážka (stenóza po zánětu, tumor, útlak zvenčí)

Důsledky zácpy: pocit “nafouknutého” břicha až bolest, dolní dyspeptický syndrom, nechutenství

1.3 Bolest = spontánní pocit, na rozdíl od bolestivosti, kde je bolest vyvolaná vyšetřovacím manévrem


Bolest útrobní (viscerální) vzniká podrážděním útrob (tahem za mesenterium, napětím pouzdra např. jater, napětím svalové stěny u dutých orgánů, ischemií), je vedená vegetativními vlákny. Je tupá, nepřesně lokalizovaná, nemocný ji umisťuje do místa, kde byl orgán embryonálně založen. Kolikovitá bolest – vzniká při usilovné peristaltice (např. při ileu) nebo rozpínání dutých orgánů




Bolest somatická vzniká po podráždění peritonea. Bolest se „stěhuje“ do skutečného místa postižení. Současně se při podráždění senzitivních nervů v nástěnné pobřišnici stahuje svalstvo stěny břišní – défense musculaire.

Bolestivý syndrom - vývoj bolesti během akutních stavů v GIT: přeměna bolesti viscerálního typu na bolest s vyzařováním a na bolest somatickou. Znamená, že chorobný proces se rozšířil tak, že postihl i serózu a pobřišnici. (Např. při ileu zpočátku bolest kolikovitá (snaha překonat překážku), pak vyčerpání svaloviny – bolest ustane, poté nastupuje bolest trvalá somatická způsobená drážděním peritonea.) Úlevová pozice (např. při akutní pankreatitidě v předklonu) Vyzařování bolesti (bolest se přenáší na povrch těla, do míst inervovaných míšními nervy ze stejných míšních kořenů, které zásobují orgán, z něhož bolest vychází). Směr vyzařování je pro příslušný orgán typický.

Rytmicita bolesti: Bolest časná (vzniká hned po jídle při žaludečním vředu), pozdní (vřed pylorický, duodenální).

1.4 Nauzea a zvracení: Nauzea – pocit nevůle, odporu k jídlu, zvýšené slinění. Příčinou bývá podráždění sympatiku (např. bolestí). Předchází zvracení (zvracení bez nauzey jen u nitrolební hypertenze). Zvracení – prudké, explozivní vypuzení žaludečního obsahu ústy. Příčin je mnoho, dají se rozdělit:





zvracení mechanické (kvůli mechanické obstrukci v trávicí trubici, např. při ileu) zvracení reflexní (po podráždění periferních receptorů např. ve chodu do nosohltanu, rozepětím žaludku)




zvracení centrální (dráždění ústředí pro zvracení v prodloužené míše – bolestí, léky, toxicky při urémii, psychicky- pohledem na odpornou věc…)

Důsledky zvracení:

ztráta vody → dehydratace,

4

↓ Cl- → změny ABR, hypokalémie (mechanismus je stejný jako u akutní ho průjmu: ztrácí se trávicí šťáva, kde je normálně

10mmo/l draslíku, hlavní příčinou je však dehydratace → snížení prokrvení ledvin → ↑ sekrece aldosteronu → ↑ vylučování draslíku, současně ↑ sekrece ADH → relativní snížení kalémie)

1.5 Další příznaky: Pyróza (pálení žáhy)

Říhání (vyprazdňování přebytečného vzduchu ze žaludku) Regurgitace (návrat žaludečního obsahu do úst) Škytavka Nechutenství Meteorismus Flatulence Borborygmy Krev ve zvratcích, stolici

2.

Mechanizmy vzniku poruch v GIT

Lokální poruchy GIT většinou poruší sliznici a způsobí krvácení, ztrátu tekutina a invazi patogenů. Difuzní poruchy vedou spíše k poruše resorbce.

2.1 Postižení stěny GIT

Ulcerace – vznik plošné leze: → ulcus, vřed: akutní vřed, chronický vřed. Může se vyskytnout v celém GIT, nejčastěji však bývá v žaludku nebo duodenu. Příčiny:  Nedostatečná ochrana stěny: stěna je oslabena, špatně prokrvena nebo jsou zvýšeny korodující účinky. (Normálně je stěna GIT chráněna: hlenem na slizničním epitelu, spojením epiteliálních buněk pomocí tight junctions, prostaglandiny, rychlou výměnou povrchových epitelií, nezbytné je i nepoškozené

prokrvení stěny.) Tento mechanismus se častěji uplatňuje při vředech žaludečních. 

Zvýšená sekrece proteolytických enzymů a HCl potřebných k natrávení potravy vede k poškození

epitelu, → natrávení stěny pod epitelem (tento mechanismus se častěji uplatňuje při vředu duodenálním, u kterého není dokonalá ochrana stěny jako v žaludku).





Bakterie - tyfus Urémie vede k ukládání krystalů močoviny do stěny střeva a jejímu dráždění. Kromě toho se snižuje aktivita destiček (vliv močoviny na destičky), proto dochází ke krvácení.

Hypersekrece: viz u poruch funkce GIT Porušená ochrana stěny: ♦

stres: ↑ sekrece kortizolu snižuje prokrvení stěny (Zvyšuje vyplavování adrenalinu ze dřeně nadledvin a to vede k centralizaci oběhu, tedy ke sníženému prokrvení GIT. Kromě toho kortizol zvyšuje sekreci

♦

gastrinu.) kouření snížuje sekreci prostaglandinů, které tvoří na povrchu mucinu v žaludku ochrannou vrstvu (udržují prokrvení sliznice a sekreci hlenu a HCO3– na povrch sliznice )

5

♦

♦

♦

alkohol (mechanismus?)

léky: nesteroidní antiflogistika → poškození sliznice přímo (jsou kyselé povahy), kromě toho snížení sekrece ochranných prostaglandinů infekce: Helicobacter pylori žije v hlenu na sliznici pyloru, produkuje ureázu. Ureázou se štěpí urea na

NH3 → ↑ alkalinity → ↑ množství H. pylori → poškození sliznice. Vedle toho se má za to, že zde vzniká reaktivní zánět se zvýšenou sekrecí cytokinů, které zvyšují sekreci gastrinu→ chronická

gastritida → predispozice ke vzniku vředů. Zánět

Poměrně častý výskyt v GIT Většinou způsobeno podrážděním, poškozením, autoimunitně nebo infekcí, případně je etiologie neznámá

Akutní záněty Oesophagitis Gastritis Apendicitis (Peritonitis)

Chronické záněty oesophagitis gastritis Crohnova choroba Ulcerózní kolitida

Divertikulóza

Divertikula = vychlípeniny stěny střeva. U starších lidí poměrně časté (kolem 10%).

Příčiny: dieta se sníženým objemem (málo vlákniny) → ↑ vstřebávání vody v kolon → menší a sušší

stolice → k defekaci je třeba větší intraabdominální tlak → vznik vychlípenin Infekce → divertikulitis

Nádory

2.2 Poruchy motility GIT Příčiny změn střevní motility: (motilita může být zvýšena nebo snížena). Poruchy motility vedou k průjmu nebo zácpě. Celkové příčiny, vedoucí k poruše motility ♦

♦

♦

♦

ionty – Ca2+, K+, H+ (při alkalóze zvýšená dráždivost) hormony - T3, T4 (hyposekrece snižuje, hypersekrece zvyšuje motilitu) nervové vlivy - změněný tonus vegetativních nervů (diabetes mellitus, parkinsonismus). Snížení aktivace parasympatiku vede k zácpě. celková onemocnění – lupus, amyloidóza (snížená dráždivost stěny pro intramurální změny způsobuje zácpu)

Lokální příčiny

♦

♦

lokální hormony (somatostatin, VIP, …) způsobují v nadbytku průjem dráždění střevní stěny ať už obsahem (např. tukem - vrozený nedostatek enzymů, chron. pankreatitida), objemem (nasávání vody z okolí zvýšenou osmotickou aktivitou: někt.

6

projímadla MgSO4, laktulóza; zvýšená sekrece vody – cholera, …) nebo zánětem ♦

(Crohn…, ukládání močoviny při urémii (uremický syndrom)) způsobuje průjem porucha lokální inervace v GIT (achalázie jícnu, Hirschprungova choroba)

Zvláštní případ je ileus – celková nebo místní zástava pasáže. Podle příčiny se rozděluje na několik typů. 

Mechanický – způsobený jizvami, srůsty, tumory, volvulem, intususcepcí (se strangulací nebo bez)





Neurogenní – paralytický (jako reakce na bolest, trauma, peritonitis, anestezii) nebo spastický Vaskulární - (trombóza nebo útlak mesenterických cév). Spolu se strangulačním ileem se u něj nejrychleji rozvíjí poškození stěny a vzniká peritonitida nebo sepse.

Základní poruchou je zástava pasáže střevem, nevstřebávají se tekutiny ani živiny. Obsah střeva je hyperosmolární, (stále tam dochází k trávení vlivem přítomných trávicích enzymů), proto se objem střeva zvětšuje přestupem vody z cév a intersticia po osmotickém gradientu. To však vede ke snížení cirkulujícího objemu, aktivuje se sympatikus (nauzea tachykardie, centralizace oběhu) a stresová reakce. Hrozí nebezpečí vzniku šoku z hypovolémie. Zvětšující se objem vody uvnitř střeva utlačuje stěnu, stěna se rozepíná a nemůže jí normálně proudit krev. Stěna střeva je neprokrvená, ischemická, zvyšuje se její prostupnost. Do peritoneální dutiny se tak dostávají bakterie a tekutina (zatím) i bez porušení integrity stěny. Může vzniknout peritonitida, prodlužování ischemie hrozí rupturou střeva. Zvýšený stav bránice způsobuje zmenšení dechových objemů a ztěžuje normální respirační funkce. Příznaky: zpočátku kolikovitá bolest, jak se střevo snaží zvýšenou peristaltikou překonat obstrukci.

Časem se však střevo vyčerpá a bolest ustane. Po nějaké době se znovu objeví, ale jako stálá bolest způsobená podrážděním senzorických receptorů v peritoneu (vzniklá přestupem zánětu na peritoneum). Podle vývoje bolesti je možno odhadnout progresi stavu. Kromě bolesti jsou příznakem zvracení, zástava pasáže (nepřítomnost zvuků

způsobených peristaltikou). Na RTG jsou vidět hladinky (způsobené nevstřebaným plynem). Čím výš je ileus,

tím rychleji se rozvíjejí příznaky a časněji se objevuje zvracení. Rychleji tak vzniká dehydratace a změny ABR.

7

Důsledky střevní obstrukce

Obstrukce střeva

Kolikovitá bolest

Respirační insuficience Hromadění obsahu nad obstrukcí

↓ respirační objem ↑ bránice

Rozepětí střeva

Porucha mikrocirkulace ve stěně střeva

Retence vody v lumen

Hypovolémie

Ischemizace stěny

Sekrece ADH a aldosteronu

Aktivace sympatiku

Nauzea, zvracení Hypokalémie

Zvýšení propustnosti stěny

Nebezpečí ruptury stěny

Přestup bakterií

Poruchy rytmu Šok

Peritonitis

Ohrožení života

Důležitý moment

2.3 Porucha resorbce z GIT Porucha vstřebávání (malabsorbce) je součástí malasimilačního syndromu (MS). Malasimilace je příznakový

soubor, který se často vyskytuje u chorob v trávicí trubici (hlavně v tenkém střevě), v jejichž průběhu dochází k poruše jedné nebo několika jeho funkcí (tj. trávení, vstřebávání, sekrece nebo motility). Může se objevit i při nedostatečném přívodu živin. Primární MS zahrnuje choroby, u nichž je asimilační porucha lokalizována v enterocytech: ♦

♦

Poruchy transportu AK (cystinurie, Hartnupova choroba) Malabsorbce monosacharidů (defekt disacharidáz např. laktázy)

8

♦

♦

Celiakie (celiakální sprue) Tropická sprue

Sekundární MS ♦

♦

♦

♦

♦

♦

♦

Choroby pankreatu Poruchy hepatobiliárního systému Systémové choroby s postižením tenkého střeva (amyloidóza, kolagenózy, lymfomy) Endokrinopatie (diabetes mellitus, hypotyreóza, gastrinom, vipom, karcinoid) Kardiovaskulární choroby (konstriktivní perikarditida, srdeční selhávání, mezenteriální ischemie) Kožní choroby (psoriáza, ..) Důsledek operací v GIT (např. zkrácení střeva, …)

Důsledky MS: průjem (ve střevě zůstávají osmoticky aktivní látky, např. disacharidy; nebo látky, které dráždí stěnu střeva - tuky; je nedostatečná absorpční plocha – např. zanikly klky (coeliakie), nebo je střevo zkráceno po operaci; střevo je neschopno absorbovat pro nedostatečný přívod energie (ischemie při srdečním selhávání), stěna střeva je změněna zánětem, přestavbou nebo látkami, které se do něj ukládají (kolagenózy, amyloidóza) anémie (nedostatečné vstřebávání faktorů důležitých pro krvetvorbu: Fe+, kyseliny listové, B12, proteinů) celková slabost, úbytek váhy (z nedostatku živin a energie) otoky (z nedostatku bílkovin) osteoporóza (nedostatečné vstřebávání Ca2+) avitaminózy

2.4 Poruchy sekrece Porucha sekrece lokálních hormonů •

Gastrin (stimuluje sekreci HCl v žaludku, ↑ motilitu žaludku, ↑ proliferaci sliznice žaludku a

střeva) Sekreci gastrinu stimuluje aktivace parasympatiku, proteiny v žaludku, ale také PTH, kortikoidy, resekce střeva. U dětí je fyziologicky vyšší hladina. Gastrinom: Zollinger –Ellisonův syndrom (hypersekrece HCl, duodenální vřed, steatorhea, průjem)

•

Cholecystokinin (CCK)

(stimuluje sekreci enzymů z pankreatu a sekreci žluči ze žlučníku,

zpomaluje vyprazdňování žaludku, v CNS snižuje chuť k jídlu (?). Sekreci CCK zvyšuje

přítomnost peptidů a tuků v duodenu. Nebyly popsány choroby ze ↑ nebo ↓ sekrece. Změny hladiny CCK v CNS má souvislost s anxietou a schizofrenií (?).V prvním trimestru gravidity se •

hladina CCK zvyšuje. Sekretin (stimuluje sekreci vody a bikarbonátů z pankreatu, snižuje motilitu žaludku). Sekreci stimuluje kyselý obsah duodena.

9

•

VIP (Vasoactive intestinal peptide) inhibiční mediátor v intestinálních nervových pleteních,

způsobuje vazodilataci, snižuje motilitu střeva i žaludku, ↓ sekreci HCl v žaludku, ↓ resorbci ze střeva.

Vipom – těžký průjem, hypokalémie (příčiny stejné jako u ostatních průjmů), achlorhydrie

•

Somatostatin (↓ sekreci a motilitu v celém GIT)

Somatostatinom – steatorhea (snižuje sekreci pankreatických hormonů, hlavně lipázy, tuk v trávicí trubici dráždí stěnu střeva a vzniká průjem, diabetes je důsledkem snížené sekrece inzulinu (vyskytuje se asi u 40% pacientů

Porucha sekrece HCl v žaludku •

Hypersekrece může být způsobena různými faktory ♦

u pacientů s hyperplazií parietálních a hlavních buněk - ↑ sekrece HCl a pepsinu (může

♦

↑ sekrece gastrinu (např. gastrinom, ...)

♦

u kuřáků ( současně snížení sekrece ochranných prostaglandinů a prokrvení)

♦

u pacientů se ↑ sekrecí kortizolu nebo s kortikoidy jako léky → (↑ sekrece gastrinu) a ↓

♦

•

být dáno i geneticky, nebo způsobeno častým požíváním ostře kořeněného jídla (?))

u pacientů se ↑ sekrecí PTH → (↑ sekrece gastrinu)

prokrvení sliznice Hyposekrece vzniká většinou při atrofické gastritidě. Většinou se kombinuje se snížením sekrece vnitřního (Castleova faktoru), který pomáhá vstřebávání vitamínu B12. jeho nedostatek je příčinou perniciózní anémie.

Hyposekrece bývá často kombinovaná se vznikem tumoru žaludku.

2.5

Vliv chirurgických zákroků (Stavy po resekcích žaludku a střev)

Syndrom malého žaludku - pocit předčasné sytosti, tlaku a plnosti po jídle po resekci části žaludku Pooperační gastritida – chronická až atrofická gastritida, vzniká jako důsledek duodenogastrického refluxu žluči. Význam H. pylori (?)

Časný postprandiální syndrom (syndrom žaludeční inkontinence, nastupuje za 30 minut po jídle) – žaludek nefunguje jako rezervoár potravy → urychlená evakuace do duodena→ rozepětí proximálního úseku

tenkého střeva potravou a vodou, která sem vstoupila po osmotickém gradientu ke zředění hyperosmolárního obsahu → snížení cirkulujícího objemu o 10 – 33% → únava, ospalost, aktivace

sympatiku: palpitace, pocení, tachykardie Výrazné po hyperosmolárních jídlech (sladká, slaná, polévky) Pozdní postprandiální syndrom - hypoglykémie po požití stravy, která obsahuje cukry: dochází k rychlému vstřebání glukózy → reaktivní hyperinzulinismus → posthyperglykemická hypoglykémie → aktivace sympatiku: pocení, třes, slabost, pocit na omdlení. Nastupuje asi 120 minut po jídle. Syndrom přívodné kličky (při napojení boční strany duodena na zbytek žaludku→ sekrece ze žlučníku a

pankreatu do duodena je zachovaná → za 24 hodin 1500 ml žluči, pankreatické a střevní šťávy). Při poruše odtoku → tlak až bolest v pravém epigastriu, po vyzvracení obtíže ustanou.

10

Průjem

•

z poruchy trávení na základní živiny (hyperosmolární obsah → stahování vody z okolí → podráždění

•

z poruch koordinace sekrece trávicích šťav→ podráždění střevní stěny obsahem

•

•

stěny střeva objemem → zvýšení motility)

změny bakteriální flóry zmenšení resorpční plochy střeva

3.0 Poruchy příjmu potravy 3.1 Snížený příjem potravy •

•

•

•

•

• •

Poruchy přístupu k potravě : není potrava, immobilita Nervové poruchy (poruchy kousání, žvýkání, tvorby a polykání sousta) Mechanické poruchy: špatné zuby, stenóza jícnu, pylorostenóza Psychické poruchy (mentální anorexie, bulimie a jejich metabolické důsledky)

Poruchy řízení příjmu potravy (u dlouhodobých zánětů, tumorů : interleukiny, kachexin, TNF … snižují pocit hladu)

Snížený příjem a současně zvýšený bazální metabolismus (kachexie – tvorba hlavně CRP a proteinů akutní fáze, současně snížená chuť k jídlu) Diety ke snížení váhy, vegetariánství, veganství atd.

Důsledek: vyhublost, kachexie, poruchy metabolismu bílkovin vody a iontů, metabolický rozvrat až smrt.

3.2 Zvýšený příjem potravy •

Hormonálně: inzulinom (hypoglykémie → zvýšený příjem potravy), hypertyreóza ( x průjem

•

Poruchy řízení příjmu potravy: snížená citlivost receptorů pro leptin nebo jejich snížený

a zvýšený bazální metabolismus → netloustne), DM II.typu, Cushingův syndrom

počet (leptin je hormon vylučovaný z tukové tkáně, v hypotalamu snižuje pocit hladu, zvyšuje •

•

bazální metabolismus organismu a podněcuje chuť k fyzické aktivitě), ... Psychicky: deprese Sociálně: zvyk, způsoby stravování

Důsledkem je obezita androidního nebo gynoidního typu. Androidní typ má metabolické důsledky: je

spojen s rezistencí k inzulinu, poruchou metabolismu tuků, aterogenezí a ↑ rizikem infarktu. (Metabolický syndrom X =Reavenův syndrom).

Poruchy funkcí žaludku (funkčních vlastností žaludku): A. Poruchy motility a vyprazdňování Proximální oblast žaludku má kromě svých sekrečních úloh také funkci reservoáru. Zpomalené vyprazdňování žaludku

11

•

•

•

•

neurogenně v rámci autonomní diabetické neuropatie (poruchy peristaltiky, ochabnutí pyloru). léky jako jsou anticholinergika atropinového typu, katecholaminy nebo opiáty. svalově podmíněné opožděné vyprazdňování je při visceropatii u sklerodermie, která je zvlášť silně vyjádřena v oblasti jícnu. mechanickou příčinou může být organická stenóza v oblasti výstupu ze žaludku (způsobí stázu žaludečního obsahu a zvracení na základě antiperistaltických kontrakčních vln), podkladem je nejčastěji nádorová stenóza v oblasti proximálního duodena (např. karcinom hlavy pankreatu) nebo peptický vřed v oblasti

duodena či pylorického kanálu spojený s jizvením.

Zrychlené vyprazdňování žaludku je jako samostatný obraz choroby vzácné, většinou důsledek resekcí, vagotomií B. Poruchy sekrece kyseliny v žaludku Místem sekrece kyseliny → parietální buňka umístěná ve sliznici těla a fundu, buňka je stimulována přes receptor histamin-2 (H2). Periferní kontrola sekrece kyseliny: G-buňka antra (secernuje gastrin, stimulátor sekrece), D buňka fundu (sekrece somatostatinu – inhibitoru sekrece). Oba hormony musí být v rovnováze.Mnohá onemocnění žaludku jsou spojena se vzestupem nebo poklesem sekrece kyseliny. Hypersekrece kyseliny ↑ sekrece gastrinu •

•

• •

nádor produkující gastrin (gastrinom, Zollingerův-Ellisonův-syndrom,)

hypergastrinemie při gastritidě vyvolané Helicobacter pylori → pangastritida → nakonec atrofie sliznice a

tím hypoacidita nebo anacidita (hypochlorhydrie nebo achlorhydrie) → riziko vzniku ulcus ventriculi nebo

adenokarcinomu žaludku existuje gastrin releasing peptide (GRP), který má podobnou molekulu jako PTH (parathormon – proto hyperparathyreóza vede ke vzniku vředů)

↓ sekrece somatostatinu (z D buněk) - G-buňka je za normálních okolností pod stálou tonickou inhibicí somatostatinem. Pokles žaludečního pH je nejsilnějším podnětem k uvolňování somatostatinu. Porucha sekrece vede k hypergastrinemii Důsledkem hypersekrece HCl: většinou duodenální vřed, průjem (dráždění střevní stěny kyselým obsahem), steatorhea (přítomnost tuku ve stolici – kyselý obsah žaludku inaktivuje pankreatickou lipázu)

12

1. Homeostáza vody a její poruchy 1.1 Termíny homeostáza = stálost vnitřního prostředí, kterou si organismus dokáže udržovat vlastními prostředky hypovolémie = snížený objem cirkulující tekutiny (krve) hypervolémie = zvýšený objem cirkulující tekutiny dehydratace = snížený objem tekutin v organismu hyperhydratace = zvýšený objem tekutin v organismu osmolalita = součet koncentrací všech osmoticky aktivních částic, tedy molekul a iontů v roztoku; vyjadřuje celkové množství částic (bez ohledu na jejich velikost nebo elektrický náboj) rozpuštěných v 1 kg rozpouštědla osmolarita = vyjadřuje celkové množství částic rozpuštěných v 1 dm3 (L) roztoku, je jí úměrný osmotický tlak roztoku. osmotický tlak = tlak vyvolaný tokem rozpouštědla přes polopropustnou membránu do toho prostoru, v němž roztok obsahuje vyšší koncentraci rozpuštěných molekul nebo iontů. Fyziologicky se tato vlastnost vodných roztoků uplatňuje především při filtraci a resorpci vody v ledvinách a při transportu roztoků v rostlinách.

1.2 Fyziologie tělesných tekutin Význam vody v organizmu:
udržování vnitřního prostředí (homeostáza)
prostředí pro chemické reakce (hydrolýza)
udržování cirkulujícího objemu, prokrvení
transport látek: živin, zplodin, informačních molekul
pevnost a pružnost kůže a sliznic
termoregulace

-1-

11.05.上午九

Rozdělení tělesné vody Celkově se v těle dospělého 70 kg vážícího muže nachází 42 l vody (60% tělesné hmotnosti). Voda je rozdělena do dvou hlavních kompartmentů (prostorů) – extracelulárního a intracelulárního. Extracelulární tekutina (ECT) - mimobuněčná - tvoří 20% celkové tělesné hmotnosti dospělého muže (14 l vody). Extracelulární tekutina se dále dělí na tekutinu intravazální (krevní plazma) a tekutinu intersticiální (tkáňový mok). Intracelulární tekutina (ICT) – nitrobuněčná – tvoří 40% tělesné hmotnosti dospělého muže, neboli 66% celkové tělesné vody (CTV). U 70 kg vážícího člověka to představuje 28 l vody. Intracelulární tekutina (28 l = 40 % hmotnosti) Krevní plazma (5 l = 5 % hmotnosti) Celková tělesná voda (42 l = 60% hmotnosti)

Extracelulární tekutina (14 l = 20 % hmotnosti) Tkáňový mok (9 l =15% hmotnosti)

Ženy mají jinou distribuci vody než muži. Voda u nich tvoří pouze 53% tělesné hmotnosti: intracelulární tekutina představuje 32% a extracelulární tekutina 21% hmotnosti. Nižší obsah vody je způsoben tukovou tkání, které je i u neobézních žen vyšší procento než u mužů. Složení tělesných tekutin Objem i složení všech tělních tekutin je za fyziologických okolností udržován téměř na konstantních hodnotách. V tělesných tekutinách se vyskytují elektrolyty, které rozhodují o osmotickém tlaku a pH vnitřního prostředí. Osmolalita ECT je udržována kolem 280 ± 2 moosm/l , její pH je 7,4 ± 0,02. V ICT a ECT je různé zastoupení iontů a proteinů, jsou však ve vzájemné elektrochemické rovnováze. Tabulka koncentrací nejdůležitějších iontů v extra- a intracelulární tekutině Extracelulární tekutina Intracelulární tekutina Ionty (mmol/l) (mmol/l) 138 -148 10 Na+ + 4-5 140 -160 K 103 2-4 Cl28,3 10 HCO32+ 2,25 - 2,75 0,0001 Ca Extracelulární tekutina obsahuje velké množství iontů sodíku a chlóru a relativně velké množství iontů HCO3 -. Omývá buňky, přináší jim rozpuštěné veškeré živiny a kyslík a odplavuje odpadní látky. Tím se výrazně podílí na udržování homeostázy - stálosti vnitřního prostředí. Plazma navíc obsahuje velké množství bílkovin. Intracelulární tekutina obsahuje téměř čtyřikrát více bílkovin než krevní plazma, dále obsahuje relativně velké množství iontů draselných a fosfátových, ale méně iontů sodíku a chlóru. V buňkách je také velice málo iontů vápníku a jejich hladina je udržována na nízké úrovni. -2-

11.05.上午九

Ionty rozpuštěných látek vytvářejí osmotický tlak. Osmotické tlaky na membráně jsou v normálním případě v rovnováze. Intracelulární tekutina je izotonická s extracelulární tekutinou. Pokud iontů na jedné straně semipermeabilní membrány přibude a nejsou schopné volně přestupovat, vzniká osmotický gradient (rozdíl) mezi extra a intracelulárním prostředím. Tento gradient vede k přestupu vody přes membránu. Vyšší osmotický tlak na jedné straně membrány vede k nasávání vody, tím se osmotický tlak zmenší, ale v daném místě se zvětší objem tekutiny. Tak dochází k otoku buněk (pokud je extracelulární prostředí hypotonické) nebo svraštění buněk (pokud je extracelulární prostředí hypertonické). Podobnou vlastnost mají bílkoviny: vytvářejí tlak, kterému se říká onkotický. Onkotický tlak je pododdílem tlaku osmotického. Osmotický gradient vytvářejí jen ty látky, které nemohou volně přestupovat přes membránu (jako například sodík, glukóza atd.). Močovina přestupuje volně do buněk, při jejím zvýšení se tedy zvýší osmotický tlak v tekutině (např. plazmě), ale současně se úměrně zvýší i v buňce, nedojde ke změně gradientu, a proto nedojde k přesunu tekutin. Osmolalitu tělních tekutin měří osmoreceptory v hypothalamu. Jsou to buňky, které jsou velmi citlivé ke změně svého objemu, měnícímu se vlivem změn osmotického gradientu. Při zvýšení osmolality o 2% zvyšují sekreci ADH, hormonu, který je schopný v těle zadržovat volnou vodu a tak osmolalitu snížit. Jestliže je osmolalita zvýšená zvýšením koncentrace močoviny, k sekreci ADH nedochází.

Obr.1.1: Schéma tří prostorů tělesných tekutin a pohybů komponent, které ovlivňují osmolalitu séra IVT - intravaskulární tekutina

IST - intersticiální tekutina

ICT - intracelulární tekutina

Čistá voda Močovina Glukóza Sodný kation Bílkoviny

Semipermeabilní membrána

Kontrolní otázky: 1. Přeplave žába La Manche? 2. Proč se při hyperglykémii snižuje koncentrace sodíku?

-3-

11.05.上午九

3. Proč se při zvýšení plazmatické močoviny nesnižuje koncentrace sodíku? Příjem a výdej vody Příjem a výdej vody je za fyziologických okolností v rovnováze. Příjem vody: a) Voda jako nápoj: 1000 – 1500 ml vody. b) Příjem vody v potravě - okolo 1000 ml, závisí na složení potravy. Například v zelenině je vody více. c) Voda vznikající při oxidačních pochodech - 300 ml/den. Ztráty vody: a) Močí – denní diuréza je fyziologicky 1500 ml b) Kůží – neznatelné pocení (perspiratio insensibilis): 600-800 ml vody denně, běžným pocením se ztrácí od 0 do 2 l/hod. Záleží na intenzitě tělesné činnosti. c) Plícemi – při dýchání se vyloučí asi 400 ml vodní páry d) Gastrintestinálním traktem: stolicí se vyloučí 100 ml vody. Při průjmech a zvracení se ztráty vody zvyšují. e) Arteficiálně (píštěle, sondy) Při nedostatečném příjmu tekutin nebo nadměrných ztrátách (pocením, zvracením, průjmy) může dojít k dehydrataci organizmu, v opačném případě dochází k hyperhydrataci. Dehydratací jsou ohroženi především staří lidé (zhoršený přístup k vodě a snížený pocit žízně) a kojenci, kteří obsahují 1400 ml vody a jejich denní příjem a výdej vody činí kolem 700 ml. Stačí malá nerovnováha a dochází k dehydrataci.

1.2 Řízení příjmu a výdeje vody V řízení příjmu a výdeje vody se uplatňují hlavně dva mechanismy: 1. Žízeň (regulace příjmu vody) 2. Schopnost ledvin tvořit hyperosmolární moč (regulace výdeje moči) Oba mechanismy reagují na změny extracelulárního objemu tekutin a jejich osmolalitu. Za objem tekutiny v těle odpovídá iont Na+, proto regulací hladin tohoto iontu se reguluje jak objem tělesné vody, tak například krevní tlak. Žízeň: Vzniká v důsledku zvýšení osmolality tělních tekutin, je také jedním z nejčasnějších příznaků vodní ztráty (vznikne, když ztráta vody odpovídá asi 2% tělesné váhy). Centrum žízně: přední hypothalamus. Obsahuje osmoreceptory – buňky, které v závislosti na osmolalitě extracelulární tekutiny mění svůj objem: při zvýšené osmolalitě (nedostatku vody a nadbytku iontů v ní) se zmenší, jinak se zvětší. Osmoreceptory jsou buňky, které jsou zvýšeně citlivé na změny osmolality. Příčiny žízně: • zvýšená osmolalita EC tekutiny (zvýšená hladina glukózy, proteinů nebo iontů…) • relativní hyperosmolalita při ztrátě volné (čisté) vody • těžká hypokalémie (signifikantně snižuje schopnost ledvin koncentrovat moč, vede k polyurii a polydipsii) • snížený objem krve (proto je žízeň jedním z nejčasnějších příznaků ztráty krve), mechanismus však nevede cestou změny osmolality plazmy, ale přes

-4-

11.05.上午九

aktivaci stresové osy: aktivací sympatiku se zvýší sekrece ADH a ten přímo způsobí pocit žízně • sucho v ústech např. po delší řeči (mechanismus není znám, nesouvisí s objemem tělních tekutin) Polydipsie: zvýšený nebo často se opakující pocit žízně. Vzniká jako následek ztráty tekutin nebo hyperosmolality v ECT, ale při schizofrenii může vzniknout psychogenní polydipsie (pocit žízně bez příčiny, příjem tekutin je enormní). Snížený pocit žízně: ve stáří, často jako následek iktu. Některé zdroje uvádějí snížený pocit žízně ve stáří jako obranný mechanismus proti zhoršení hypoosmolality vzniklé zvýšenou bazální sekrecí ADH. Ledvinové koncentrační mechanismy: reabsorbce vody ledvinami je řízena 1. ADH (= antidiuretický hormon = vasopresin), je hormon, který vzniká v hypothalamu a pak se neurokrinií dostává do zadního laloku hypofýzy. Působí v distálním tubulu a sběracím kanálku ledvin, kde vede ke zpětnému vstřebávání volné vody. Tento mechanismus vyžaduje vyvinutý osmotický gradient dřeně ledvin, protože ADH otvírá akvaporiny a vlastní síla resorbce je vytvářena právě osmotickým gradientem. Kromě toho má ADH schopnost zpětně vstřebávat močovinu a tím zvyšovat osmotickou koncentraci dřeně ledvin. ADH má i vazokonstrikční účinky. Příčiny zvýšené sekrece ADH: • podráždění osmoreceptorů v hypothalamu zvýšením osmolality ECT • podráždění stretch receptorů ve velkých žilách, srdečních síních a karotickém sinu (podráždění může být způsobeno změnou objemu cirkulujících tekutin nebo změnou tlaku) • stresové situace (aktivace stresové odpovědi např. bolestí, traumatem, chirurgickým zákrokem ...) • nikotin Sekrece ADH je snižována alkoholem. Obr. 1.2: Regulace osmolality a množství vody v organismu prostřednictvím antidiuretického hormonu (ADH)

Příjem tekutin

Žízeň

Osmoreceptory v hypothalamu

Stress, aktivace sympatiku, angiotenzin II

Sekrece ADH

Baroreceptory v arcus aortae a karotických tělíscích

Zpětné vstřebávání volné vody v ledvinách Změna osmolality a objemu intravazálních tekutin

Výdej moči Osmotická aktivita extracelulárního prostředí

Osmotická aktivita intracelulárního prostředí -5-

11.05.上午九

2. Aldosteron se podílí na vstřebávání vody nepřímo. Je to mineralokortikoid, hormon kůry nadledvin, který vyvolává zpětnou resorpci sodíku a chloru v distálním ledvinovém tubulu a sběracím kanálku. Se sodíkem se pasivně vstřebává i voda. Aldosteron se vyplavuje jako odpověď na snížené prokrvení ledvin. V důsledku toho se zvýší sekrece reninu z juxtaglomerulárního aparátu ledvin, kde jsou uloženy senzorické buňky (jednak baroreceptory monitorující průtok krve a jednak chemoreceptory hodnotící koncentraci sodíku a chloru). Renin je enzym, který štěpí plazmatickou bílkovinu angiotenzinogen na angiotenzin I. Angiotenzin I. je v plicích (v pneumocytech II. řádu) přeměněn na angiotenzin II. a ten zvyšuje sekreci aldosteronu z kůry nadledvin. Mluvíme o aktivaci osy renin – angiotenzin – aldosteron (RAAS). Aldosteron zvýší zpětnou resorpcí sodíku a vody cirkulující objem a zvětší perfuzi ledvin. Zvýšená perfuze ledvin zvyšuje glomerulární filtraci (k čemuž přispívá i vazokonstrikční účinek angiotenzinu především na vas efferens glomerulu), což zvyšuje nabídku primární moči v distálním tubulu a sběracím kanálku pro zpětné vstřebávání. Kromě toho aldosteron zvyšuje vylučování draslíku a s ním i vodíku ledvinami. Aldosteron se zvyšuje i při snížené koncentraci sodíku a chloru v plazmě (podnětem jsou aktivované chemoreceptory v juxtaglomerulárním aparátu). Kromě toho patří aldosteron také mezi stresové hormony a je tedy vyplavován při aktivaci sympatiku. Tady působí dva mechanismy: centralizace oběhu způsobená aktivací sympatiku se sníží prokrvení ledvin a aktivují se baroreceptory. Sympatikus však také přímo zvyšuje sekreci reninu. Sekrece aldosteronu je sekundárně ovlivňována i plazmatickou koncentrací K+: vysoká koncentrace draslíku zvýší přímo v nadledvině sekreci aldosteronu a tak se zvýší vylučování draslíku ledvinami.

Obr. 1.3: Regulace hypovolémie prostřednictvím aldosteronu ACTH ↑ Zpětné vstřebávání NaCl a vody

(↑ vylučování K+) v ledvinách

↑ ALDOSTERON

Preso - a chemoreceptory juxtaglomerulárního aparátu

↑ Renin ↑ Angiotenzin I, II

↑ Intravazální objem tekutin

Změna perfuze ledvin

Změna glomerulární filtrace

Vylučování moči

Vazokonstrikce vas efferens -6-

11.05.上午九

3. Jediným hormonem, který zvyšuje vylučování vody z organizmu je atriový natriuretický faktor (ANF), který se tvoří při zvýšeném objemu cirkulující tekutiny (nebo při zvýšeném žilním návratu) v pravé srdeční síni. ANF způsobuje vylučování sodíku v distálním tubulu ledvin a s ním i vylučování vody. Chrání tak srdce před přetížením objemem.

Shrnutí fyziologie: Řízení metabolismu vody ↑ osmolalita (↓ cirkulující objem) Osmoreceptory v Receptory hypothalamu Volumoreceptory (glomus caroticum a aorticum) Hormon

Účinky

Cíl

Monitorovaná veličina ↓ cirkulující objem

↑ cirkulující objem

Baroreceptory v juxtaglomerulárním aparátu ledvin

Volumoreceptory v pravé síni (levé komoře)

ADH (antidiuretický hormon)

Renin - angiotensin I. ANP - atriální a II. natriuretický peptid (BNP- brain natriuretický faktor) • Vazokonstrikce • Vazokonstrikce • Vazodilatace • Retence čisté vody • Sekrece • Snížení aktivity v ledvinách ( a RAAS, ADH aldosteronu ⇒ močoviny) systémů retence sodíku a • (↑ aktivity vody v ledvinách • ↑ vylučování sympatiku) sodíku a vody v dist. tubulu ledvin ↓ osmolality ↑ cirkulujícího ↓ cirkulujícího objemu, případně objemu (↑ cirkulujícího ECT objemu)

-7-

11.05.上午九

1.3 Poruchy řízení metabolismu vody: A. ADH Syndrom inadekvátního výdeje ADH (SIADH). Příčiny: • zvýšená sekrece ADH daná adenomem v hypothalamu • ektopická syntéza a výdej ADH (bronchogenní karcinom, chronická bronchitida) • onemocnění nebo otok CNS (tu mozku, hydrocephalus ...) • idiopatická forma (neznámá příčina) Příznaky:
rychlý přírůstek váhy (daný retencí vody)
oligurie (retence vody)
moč: zvýšená osmolita, nemožnost zředit
v plazmě: snížení osmolality, snížená koncentrace iontů (diluční hyponatrémie,…), hypervolémie je podstatně menší než u zvýšené sekrece aldosteronu, proto nevede ke zvýšení krevního tlaku
v CNS může vzniknout “intoxikace vodou” (bolesti hlavy, zvracení, závratě, desorientace, křeče až koma způsobené otokem neuronů) Diabetes insipidus Příčiny: • snížená tvorba nebo sekrece antidiuretického hormonu (ADH) kraniofaryngeomem nebo úrazem hlavy. Mluvíme o centrálním diabetu insipidu. • porucha citlivosti receptorů pro ADH v ledvinách, která může být vrozená nebo získaná (důsledek onemocnění ledvin, chronického nedostatku kalia nebo hyperkalcémie). V tom případě mluvíme o periferním diabetu insipidu. Příznaky:
polydipsie (žíznivost ze zvýšené osmolality)
polyurie (3 - 20 l / den), nykturie (močení v noci) – dáno neschopností organismu zadržet vodu
porucha koncentrace moči (hypoosmolární moč)
v plazmě: hyperosmolalita, zvýšená koncentrace všech iontů: hypernatrémie, hyperkalémie, …(ze zvýšených ztrát volné vody)
poruchy dané změnami v CNS: změna objemu buněk CNS v důsledku akutních změn osmolality ECT může vést k bolestem hlavy, mentálním změnám, změně vnímání nebo vědomí. Při chronických změnách osmolality se CNS buňky dokážou aktivně bránit změnou IC osmolality tak, aby se neměnil jejich objem a tím funkce.
nedochází ke změnám krevního tlaku krve Stav je nebezpečný především u bezvědomých pacientů: nemohou dostatečně pít, proto hrozí dehydratace, hypernatrémie, hyperosmolalita, zvýšená teplota až smrt.

-8-

11.05.上午九

Obr.1.4: Poruchy v systému regulace pomocí ADH Příjem tekutin

Stress, aktivace sympatiku, angiotenzin II

Baroreceptory v arcus aortae a karotických tělíscích

SIADH, ektopická sekrece ADH

Žízeň

Sekrece ADH

Zpětné vstřebávání volné vody v ledvinách

Centrální diabetes insipidus

Změna osmolality a objemu intravazálních tekutin

Osmoreceptory v hypothalamu

Periferní diabetes insipidus

Výdej moči Osmotická aktivita extracelulárního prostředí

Osmotická aktivita intracelulárního prostředí

B. Aldosteron- zvýšená sekrece Příčiny: • primární hyperaldosteronismus = adenom nadledvin, Connův syndrom (zvýšená sekrece aldosteronu) • hypersekrece ACTH s následnou hyperplazií nadledvin (pokud je přítomen metabolický blok tvorby kortizolu, jinak Cushingova choroba. Také se mu říká sekundární hyperaldosteronismus, ale důležité je, že nevzniká jako kompenzační reakce na snížený cirkulující objem - viz dále.) • hypersekrece reninu (například při stenóze arteria renalis nebo bez příčiny) Příznaky: Kvůli retenci sodíku a vody se zvyšuje původně fyziologický cirkulující objem. Cévy na to reflexně reagují vazokonstrikcí, což nedovolí tlaku v kapilárách, aby se zvýšil a tak nedochází k otokům. Zato se zvyšuje krevní tlak, zvyšuje se žilní návrat (sekrece ANF). Zvýšený krevní tlak vede ke zvýšení filtračního tlaku v ledvinách a současně ke zvýšenému vylučování sodíku v distálním tubulu (účinek ANF), proto vzniká mírná polyurie. Další účinky aldosteronu způsobují pokles koncentrace draslíku a metabolickou alkalózu pro zvýšené vylučování draslíku a vodíkových iontů.
hypertenze (zvýšený cirkulující objem, reflexní a angiotenzinem zprostředkovaná vazokonstrikce)
mírná polyurie (tlaková polyurie)
v plazmě: hypokalémie (↑vylučování draslíku močí), metabolická alkalóza, hypernatrémie (nemusí být), poruchy glukózové tolerance způsobené hypokalémií (inzulin potencuje

-9-

11.05.上午九

přestup draslíku do buněk, při hypokalémii se organismus brání dalšímu snižování kalémie snížením sekrece inzulinu)
neuromuskulární poruchy (svalová slabost) dané hypokalémií

Obr.1.5: Poruchy v regulaci aldosteronem ↑ zvýšená sekrece ACTH

Mineralokortikoidní účinky vyšších hladin glukokortikoidů

ACTH

↑ Zpětné vstřebávání NaCl a vody

(↑ vylučování K+) v ledvinách Primární hyperaldosteronismus

ALDOSTERON

(↓) Addisonova choroba

Sekundární hyperaldosteronismus

↑ Intravazální objem tekutin Zúžení arteria renalis

Preso - a chemoreceptory juxtaglomerulárního aparátu

Zvýšená sekrece reninu

↑ Renin

↑ Angiotenzin I, II

Změna perfuze ledvin

Změna glomerulární filtrace

Vylučování moči

Vazokonstrikce vas efferens

Sekundární hyperaldosteronismus Příčiny • hypersekrece ACTH, zvýšená zpětnou vazbou při bloku tvorby kortizolu způsobuje hypertrofii kůry nadledvin s hypersekrecí aldosteronu. Důsledky jsou stejné jako u primárního hyperaldosteronismu. • kompenzace chronicky sníženého cirkulujícího objemu při selhávání pravého srdce (není porucha, ale důsledek kompenzační reakce) Selhávající pravé srdce nedokáže přečerpat krev, která se do něj vrací. Krev se hromadí před srdcem a zvyšuje tlak ve venózním systému, čímž se zvyšuje tlak také v kapilárách. V kapilárách pak dochází k filtraci tekutiny do intersticia a vznikají edémy. Tento typ edémů je závislý na hydrostatickém tlaku (otoky vznikají vestoje kolem kotníků, vleže na zádech kolem křížové oblasti). Do levého srdce přitéká z pravého srdce menší objem krve, což vede ke sníženému prokrvení ledvin a aktivaci juxtaglomerulárního aparátu. Zvýší se sekrece reninu, aktivuje se osa RAAS. Zvyšuje se sekrece aldosteronu a ta vede k retenci sodíku a s ním vody v ledvinách. Takto zvýšený cirkulující objem dále zhoršuje vzniklé otoky. Ostatní důsledky (hypokalémie a metabolická alkalóza) jsou stejné.
otoky dolních končetin
hypotenze

- 10 -

11.05.上午九


v plazmě hypokalémie, může být i hyponatrémie (pokud je dostatečně snížený cirkulující objem, zapojuje se do regulace objemu i ADH, který způsobuje diluční hyponatrémii), metabolická alkalóza (za určitých okolností jako součást kombinované poruchy ABR) •

kompenzace chronicky sníženého cirkulujícího objemu při portální hypertenzi a nefrotickém syndromu zhoršuje otoky vzniklé jiným mechanismem

Aldosteron - snížená sekrece Addisonova choroba (hypoaldosteronismus způsobený hypokortikalismem, snížená sekrece aldosteronu i kortizolu) Příčiny: • atrofie kůry nadledvin • enzymatický blok tvorby hormonů kůry • tbc kůry • krvácení do kůry Příznaky:
hypotenze (snížená retence sodíku a vody - ↓ )
hyperkalémie (snížené vylučování K+ močí)
únava (z hyperkalémie)
snížená odolnost vůči stresu (nedostatek kortizolu) Pacienti jsou ve stresu vystaveni riziku vzniku Addisonské krize, což je život ohrožující situace, způsobená vystupňováním daného stavu a neschopností udržet homeostázu. Může skončit šokem a smrtí.

C. Nezávisle na poruše regulace může vzniknout deficit nebo nadbytek vody i z jiných příčin: Dehydratace (deficit, nedostatek vody) Příčiny: • porucha příjmu vody (nedostatek vody, nemožný přístup k vodě, poruchy pocitu žízně) • zvýšený výdej vody (ztráty GIT (zvracení, průjem), ztráty močí (osmotická nebo tlaková polyurie, diuretika, polyurická fáze ledvinného selhávání) • ztráty kůží (nadměrné pocení, spáleniny ) • ztráty do tělních dutin a tkání (otoky, ileus, ascites, …) Příklad: Osmotická polyurie Vylučování osmoticky aktivních částic (na které jsou vázány molekuly vody) do moči vede ke ztrátám vody. Typické při glykosurii (diabetes mellitus), natriurii (diuretika), nefrotickém syndromu (ztráty bílkovin) Typy dehydratace Voda, která se z těla ztrácí, může být izotonická, hypotonická nebo hypertonická. Podle toho, jaká je situace v organizmu, rozlišujeme dehydrataci izotonickou (při izotonických ztrátách), hypotonickou (při ztrátách hypertonické tekutiny) nebo hypertonickou (při ztrátách hypotonické tekutiny). Příznaky dehydratace: Při ztrátách izotonické tekutiny (izotonická dehydratace) je příčinou příznaků ztráta objemu. To znamená, že se snižuje cirkulující objem a proto také - 11 -

11.05.上午九

perfuze ledvin. Podle velikosti ztrát dochází ke kompenzačním reakcím: vazokonstrikci, sekreci aldosteronu (zvýšená retence vody), aktivaci stresové reakce (tachykardie…), zvýšení sekrece ADH (- při ztrátách objemu nad 20% dokonce bez ohledu na osmolalitu tělních tekutin). Krevní tlak se snižuje až tehdy, jestliže je snížení objemu tak velké, že kompenzační reakce nejsou adekvátní.
suché sliznice, snížená pružnost kůže
snížená hmotnost
tachykardie (aktivace sympatiku)
oligurie (zpětná resorpce vody z primární moči)
v plazmě zvýšení HTK(nedostatek vody, proto se ostatné krevní komponenty koncentrují)
zvýšení tělesné teploty (porucha transportu tepla z jádra do slupky, poruchy pocení)
snížený krevní tlak (pokud není kompenzace přiměřená)
neklid, zmatenost (známka sníženého prokrvení CNS) Při ztrátách hypertonické nebo hypotonické tekutiny (hypotonická nebo hypertonická dehydratace) je rozhodující změna osmolality plazmy, protože příznaky vyvolané touto změnou nastoupí dříve, než dojde k výraznější změně cirkulujícího objemu. Změna osmolality ECT mění objem buněk (hlavně v CNS). Proto jsou v obou případech příznaky dány drážděním CNS:
bolesti hlavy (změny objemu neuronů a tím jejich dráždivosti a funkce))
poruchy paměti
zmatenost
halucinace
křeče
koma Hyperhydratace (nadbytek vody v organizmu): Příčiny: • zvýšený příjem vody • zvýšený příjem soli (nadměrný příjem dietou, nebo infuzemi: vznikne hypertonické prostředí a zvýší se sekrece ADH, aby se osmolalita snížila, kromě toho je vyvolána žízeň) • nedostatečný výdej moči (onemocnění ledvin (oligurie, anurie) – retence tekutin) Příznaky závisejí opět na osmolalitě plazmy: Prostý nadbytek objemu tělesné vody (izotonické tekutiny) způsobuje přírůstek váhy, hypertenzi (reakce cévní stěny, ...), příjem hypotonické nebo hypertonické tekutiny vede k příznakům způsobeným změnou osmolality plazmy a tím i změnou objemu a funkce buněk v CNS.

- 12 -

11.05.上午九

- 13 -

11.05.上午九

ŘÍZENÍ KREVNÍHO TLAKU A Hypertenze (K. Bernášková) Arteriální krevní tlak je jednou z nejlépe kontrolovaných a řízených proměnných v kardiovaskulárním systému. Receptory, monitorující změny krevního tlaku (mechanismus regulace): o Baroreceptory v oblouku aorty a karotických tělíscích (aktivace vegetativního nerv. systému -VNS) o Nízkotlaké baroreceptory v pravé síni a plicnici (aktivace VNS) o Vysokotlaké receptory v pravé síni (sekrece ANF) o Baroreceptory v juxtaglomerulárním aparátu (sekrece reninu) o Baroreceptory v CNS (aktivace VNS)

Receptory, jejichž aktivace vede ke změně krevního tlaku (mechanismus regulace) : o Chemoreceptory v oblouku aorty a karotických tělíscích (aktivace VNS) o Chemoreceptory v CNS (aktivace VNS) o Stretch receptory v plicích (aktivace VNS) o Chemoreceptory v cévách ( pro pO2, pCO2, pH, adenosin lokální regulační reakce) o Chemoreceptory v ledvinách (sekrece reninu)

Hlavní složkou kontroly je baroreceptorový reflex, který monitoruje a mění TK okamžitě, tep po tepu, změnou aktivity sympatiku a parasympatiku. Podobně reaguje aktivace nízkotlakých receptorů, které monitorují hlavně krevní objem. Dlouhodobější regulace je zprostředkována vazokonstrikcí nebo vazodilatací cév vlivem ADH a angiotenzinu. Dlouhodobá regulace (později začne, déle trvá) je přes změny objemu cirkulující tekutiny systémem renin – angiotenzin – aldosteron, případně ADH a mechanismem tlakové natriurézy. Do řízení se zapojují i chemoreceptory pro pO2, a pCO2, jejichž informace jdou také do prodloužené míchy a kromě dýchacích center ovlivňují i centra kardiovaskulární a vazomotorická. Mechanismy regulace krevního tlaku - přehled: A) Krátkodobé mechanismy - nepříliš přesné: Bainbridgeův reflex - zvýšená náplň pravé síně vede ke ↑ srdeční frekvence Frank - Starlingův mechanismus - zvýšená náplň pravé síně vede ke ↑ síly stahu Myogenní autoregulace v cévách - zvýšená náplň cév vede reflexně k vazokonstrikci Krátkodobé mechanismy - přesné (mechanismem aktivace sympatiku): Baroreceptorový reflex Respirační a kardiovaskulární reflexy Aktivace chemoreceptorů Ischemická reakce CNS (při snížení TK v mozku pod 80 torr aktivace sympatiku a systémová hypertenze)

B) Střednědobé mechanismy Renin - angiotenzin (vazokonstrikce) ADH (vazokonstrikce) Pasivní přesun tekutin mezi kapilárami a intersticiem C) Dlouhodobé mechanismy (změnou objemu) RAAS - retence sodíku a vody (ADH) - retence vody tlaková natriuréza (při zvýšeném tlaku v ledvinách snížení resorbce sodíku a vody → snížená retence tekutin). Pravděpodobně vlastnost ledvinného parenchymu.

FAKTORY OVLIVŇUJÍCÍ KREVNÍ TLAK (Věk, pohlaví, rasa, léky, onemocnění) Střední arteriální tlak závisí na srdečním minutovém objemu (CO) a celkové periferní rezistenci (PR) TK = CO x PR 1. Srdeční minutový objem (výdej) závisí na frekvenci a systolickém objemu (výdeji). Je ovlivňován: sympatikem, který zvyšuje srdeční frekvenci i systolický objem, parasympatikem, který obojí snižuje. Systolický objem dále závisí na kvalitě myokardu a žilního návratu (Starlingův zákon) a na velikosti cirkulujícího objemu. 2. Periferní rezistence - závisí na kvalitě odporových cév (délce a průsvitu) a viskozitě krve. Délka odporových cév se v organismu téměř nemění (kromě plic při emfyzému), ale poloměr může být ovlivněn množstvím faktorů celkových i lokálních (aktivita endotelu, myoepiteliální reflexy, důsledky metabolismu, autoregulace). K vazokonstrikci vede například zvýšení myogenní aktivity hladkého svalu v cévě, ↑ O2, ↓ CO2, ↑ pH, aktivace sympatiku, vazopresin, angiotenzin II, chlad. K vazodilataci vede snížení myogenní aktivity hladkého svalu v cévě, ↓ O2, ↑ CO2, ↓ pH, histamin, teplo. Viskozita krve je zvýšena při zvýšeném hematokritu nebo větší koncentraci plazmatických bílkovin.

1

Konstriktory: Angiotensin II. katecholaminy thromboxan leukotrieny endotelin

Krevní objem: příjem, výdej vody a Na, aldosteron, ANF

KREVNÍ TLAK (TK)

=

Srdeční minutový objem

Srdeční faktory: Srdeční frekvence a kontraktilita

Dilatátory: prostaglandiny kininy NO

Periferní rezistence

x

Lokální faktory: Autoregulace, pH, pO2, pCO2

Nervové faktory: Konstriktory - α adrenergní stimuly Dilatátory β adrenergní stimuly

HYPERTENZE Diagnóza hypertenze je stanovena tehdy, jestliže při dvou nebo více měřeních krevního tlaku (při různých návštěvách lékaře) je diastolický tlak (DBP) >90 mmHg, nebo systolický (SBP) >140 mmHg. Tlak Norma Vyšší normální Hypertenze Stupeň 1 (lehká) Stupeň 2 (střední) Stupeň 3 (těžká) Stupeň 4 (velmi těžká)

Systolický tlak (mmHg) <130 130 - 139

Diastolický tlak (mmHg) <85 85 - 89

140 - 159 160 - 179 180 - 209 >210

90 - 99 100 - 109 110 - 119 >120

Termíny:
Střední arteriální tlak: 1/3 systolického tlaku (STK) + 2/3 diastolického tlaku (DTK)
Izolovaná systolická hypertenze: SBP > 140 mmHg, DBP <90 mmHg.
Esenciální hypertenze: není nalezena žádná příčina (95% případů).
Pružníková hypertenze: u starších lidí se sníženou poddajností cévního řečiště, zpočátku diastolická
Komplikovaná hypertenze: jsou přítomny komplikace (kardiovaskulární, iktus, retinopatie, selhávání ledvin)
„White coat hypertension“: hypertenze pozorovaná u pacienta jen tehdy, jestliže je vyšetřován zdravotním personálem
Maligní hypertenze - vzniká většinou jako důsledek esenciální hypertenze a je to hypertenze, při níž je systolický tlak vyšší než 220 torr a/nebo diastolický vyšší než 130 torr

Patofyziologie hypertenze: 1. Esenciální hypertenze: Výskyt v 90 -95 % případů. Specifický mechanismus není objasněn, předpokládá se porucha regulačního mechanismu. Genetické predispozice, vliv faktorů vnějšího prostředí. Hemodynamická hypotéza: je zvýšen srdeční minutový výdej. Příčina (?) - kvůli nedostatečnému vylučování Na+ → hypervolémie → zvýšený průtok krve tkáněmi → autoregulací vazokonstrikce → zvýšení cévní rezistence. Vazokonstrikční hypotéza: mechanismus poruchy je na tkáňové úrovni (nevyváženost nervové, hormonální a endoteliální regulace vede k IC zvýšení Ca 2+ → trvalá kontrakce cévní stěny (spíše hypovolémie). Hypotéza o vlivu příjmu soli: hypertenze vzniká u jedinců zvlášť na sůl citlivých (geneticky dáno), down regulace receptorů snižuje odpověď ledvin na zatížení solí. Rizikové faktory: věk, pohlaví (více ženy středního věku), zvýšený přísun Na+ , familiální výskyt, obezita ... 2. Sekundární hypertenze Týká se jen asi 6-8% pacientů.

2

a.

Renální hypertenze: při redukci průtoku krevními arteriemi (např. ateroskleróza renálních arterií, fibromuskulární dysplazie): ↓ perfuze ledvinami → renin-angiotenzin-aldosteron → retence Na+ a vody, postupně se zvyšuje cirkulující objem → hypertenze (renovaskulární hypertenze). Onemocnění ledvinného parenchymu (renoparenchymatická hypertenze) - ledviny sníženě vylučují Na+ → opět objemová hypertenze, stav závisí na příjmu Na+ dietou. (Příčiny: chronická glomerulonefritida, chronická tubulární nefropatie, autoimunitní choroby poškozující ledviny)

b. Endokrinní hypertenze Hormon A NA Aldosteron Kortizol

Renin, angiotenzin STH ↑ T3, T4

↓ T3, T4 ↑ PTH

inzulin

Vliv na TK Mechanismus ↑ systolický ↑ stažlivost srdce ↑ systolický i diastolický ↑ stažlivost srdce ↑ periferní rezistenci Retence solí a vody - zvětšení ↑ cirkulujícího objemu ↑ sekreci A a NA ↑ Mineralokortikoidní účinky, ↑ přechodná vazokonstrikce ↑ sekreci aldosteronu ↑ Hypertrofie srdce ↑ ↑ systolický, ↑ kontraktilita srdce (zvýšená citlivost k A, NA) x v ↓ diastolický periferii vazodilatace jako důsledek ↑ metabolismu sice ↓ kontraktilita srdce, ale ↑ ↑ periferní rezistence vlivem myxedému stěn cév ↑ citlivost na katecholaminy ↑ (proč se neví) nebo ↑ nabídka vápníku produkce hypertenzního faktoru z příštitných tělísek (?) ↑ vaskukární reaktivity, ↑ aktivace sympatiku, retence Na+, hypertrofie hladké svaloviny cév, ↑ vstup Ca2+ do buněk hladké svaloviny cév

Poznámka feochromocytom feochromocytom Primární, sekundární hyperaldosteronismus Cushingova choroba, syndrom (v 80%) Bartlerův syndrom akromegalie + poruchy rytmu

(ve 40% )

↑ hladin při inzulinoreziste nci (DM II. typu)

c. Neurogenní hypertenze (zvýšený intrakraniální tlak, psychologické ("white coat hypertension") d. Různé příčiny hypertenze (léky, koarktace aorty, polyarteritis nodosa, hyperkalcemie, těhotenská toxémie (eklampsie, preeklampsie)) Hypertenze v těhotenství: de novo vzniká ve 2. polovině těhotenství. mechanismus není úplně znám. Teorie o
snížené produkci vazodilatačních prostaglandinů
↑ produkci vazokonstrikčního tromboxanu
uteroplacentární hypoperfuzi (→ látky, které poškozují endotel a ↓ tvorbu prostaglandinů) Hypertenze z medikamentů: antikoncepce u 5% žen, zvláště za přítomnosti dalších rizikových faktorů. Estrogenová i progesteronová složka. Mechanismus? kortikoidy H. u syndromu spánkové apnoe: ↑ sympatická aktivita, daná chronickou hypoxémií SPOLEČNÉ RYSY VŠECH TYPů HYPERTENZE 1. Nastavení baroreceptorů v karotických a aortálních tělíscích na vyšší TK (změna setpointu) 2. Strukturální změny arteriolárních stěn: multifaktoriální podnět → lehké zvýšení TK → vazokonstrikce (reflexní ochrana před vznikem edémů) → hypertrofie medie (tzv. fixace hypertenze) → ↑ odpor daný zúžením průsvitu cév (velmi významný faktor progrese a udržování hypertenze) 3. Pokles senzitivity baroreceptorů v cévách: strukturní změny stěny cév → pokles senzitivity arteriálních baroreceptorů → ↑ reaktivita sympatoadrenálního systému na zátěž → rozvoj a udržování hypertenze. Může rušit terapeutický účinek vazodilatačních látek.

3

KOMPLIKACE HYPERTENZE Proč je hypertenze významná? 1. Má častý výskyt 2. Je rizikovýn faktorem pro kardiovaskulární onemocnění 3. Způsobuje poškození důležitých orgánů: srdce, mozku, ledvin 4. Může být prvním příznakem významného edokrinního feochromocytomu.. etc. 5. Může být prvním příznakem vážného onemocnění ledvin 6. Zvyšuje riziko při chirurgickém zákroku

onemocnění

(diabetu,

thyreotoxikózy,

Cévy - Akcelerace atherosklerózy (mechanickým drážděním endotelu → vystavení adhezivních molekul → začíná proces aterogeneze) Srdce pracuje proti zvětšenému odporu, proto hypertrofuje. To vede ke zvýšení požadavků myokardu na O2 a postupně k endomyokardiální fibróze. Hypertenze vede k: 1. Ischemii myokardu i při nepoškozených koronárních arteriích 2. Snížené komplianci myokardu 3. Zvýšení významu systoly síní při plnění komor Může následovat dilatace srdce se srdečním selháním. Mozek • Chronická hypertenze vede k poruše autoregulace průtoku krve mozkem (→ snížení průtoku krve mozkem při vyšším celkovém tlaku! Nebezpečí např. při anestezii, krevních ztrátách…) • Hypertenze zvyšuje nebezpečí iktu (krvácení do mozku) Ledviny • Chronická hypertenze vede k poruše autoregulace průtoku krve ledvinami → zvýšený filtrační tlak → glomeruloskleróza méně odolných glomerulů → redistribuce krve mezi zbývající → postupný zánik většího počtu glomerulů až vznikne „end stage renal disease“ – chronické ledvinové selhání • Prerenální hypoperfuze způsobená náhlým snížením tlaku (např. krvácení během operace) do hodnot u zdravého snesitelných, vede k renálnímu selhání

TERAPIE
Diuretika
Sympatoplegika
Vazodilatancia
ACE inhibitory (inhibitory angiotensin konvertujícího enzymu)
Jiné: Magnesium (funguje jako blokátor kalciových kanálů) klhkkh

4

Sled biochemických a morfologických změn při akutním ischemickém a hypoxickém poškození buňky Reverzibilní poškození buňky První, na co působí hypoxie, je aerobní respirace buňky, tj. oxidační fosforylace v mitochondriích. Tak, jak klesá tenze O2, snižuje se oxidační fosforylace a tím i tvorba ATP. Snížení produkce ATP – zdroje bezprostřední chemické energie – má široké důsledky na řadu buněčných funkcí a systémů. Kardiomyocyt ztrácí schopnost kontraktibility už po 60 sekundách po vzniku koronární okluze. Neznamená to ještě jeho zánik. Pokles buněčného ATP sdružený se vzestupem AMP stimuluje aktivitu fosfofruktokinasy a fosforylasy, což vede ke vzrůstu anaerobní glykolýzy a glykogenolýzy, tedy náhradních zdrojů produkujících ATP. Zásoby glykogenu však rychle klesají, stejně jako malá zásoba kreatinfosfátu. Anaerobní glykolýza má za následek hromadění laktátu, hydrolýza energetických fosfátových vazeb zvyšuje obsah anorganického fosfátu, což oboje snižuje intracelulární pH. To má za následek už v této časné fázi „zaškrcování“ chromatinu (clamping). Deplece ATP je též odpovědna za akutní buněčný edém, což je časný morfologický projev poškození buňky. To je způsobeno poruchou regulace buněčného objemu plasmatickou membránou. Je třeba si uvědomit, že savčí buňky mají vysoký koloidně osmotický tlak vzhledem k větší koncentraci proteinů uvnitř buňky ve srovnání s extracelulárním prostorem. Pro zachování rovnováhy je nutné udržování intracelulárního Na+ na nízké hodnotě působením „sodíkové pumpy“ (Na+/K+-ATPasa), která pro svoji aktivitu potřebuje energii. Současně je udržována vyšší intracelulární koncentrace K+ ve srovnání s koncentrací v ECT. Porucha tohoto transportního mechanismu pro sníženou dodávku ATP má za následek volnou difuzi Na+ podle koncentračního spádu do buňky a K+ z buňky. To je doprovázeno isoosmotickým nárůstem vody v buňce ® buněčným edémem ® dilatací endoplasmatického retikula. Další příčina akumulace vody v poškozené buňce je nárůst katabolitů (anorganický fosfát z ATP a ADP, laktát z anaerobní glykolýzy, purinové nukleotidy z NADH), které tak zvyšují intracelulární osmotickou nálož. U polarizovaného epitelu jakým jsou buňky proximálního renálního tubulu nebo absorpční buňky sliznice střevní, dochází při ischemii ke ztrátě polarity v distribuci membránových enzymů, což záhy ovlivní transport látek těmito buňkami. Další fenomén, který se objevuje u buněk v hypoxii, je oddělení ribosomů od endoplasmatického retikula a disociace polysomů na monosomy. Když hypoxie pokračuje, má to za následek prohloubení membránové permeability a další snížení aktivity mitochondrií. Buňky, které mají mikrovilli, začínají tyto struktury ztrácet. Po morfologické stránce vznikají „myelinové obrazy“, derivující jak z plasmatické tak organelové membrány jako důsledek disociace lipoproteinů a „odmaskování“ fosfatidů. V této fázi naboptnávají též mitochondrie. Celá buňka je hyperhydratovaná pro zvýšený obsah NaCl, který přitahuje vodu. Koncentrace K+ je naopak snížena. Až do určitého bodu (stavu) jsou všechny tyto změny vratné, pokud se obnoví přísun kyslíku. Poznámka: Co nejrychlejší obnovení průtoku krve, obturovené oblasti myokardu v důsledku akutního infarktu s elevací úseku ST nebo se zvýšením troponinu I nebo T, je základním předpokladem úspěšné léčby. Doporučuje se časné podání fibrinolytik (aspirin s nízkomolekulovým heparinem) nebo kombinace fibrinolytik s inhibitory receptoru glykoproteinu IIb/IIIa (tirofiban, eptifibatid) s následnou angioplastikou.

Ireverzibilní poškození Když ischemie přetrvává, poškození buňky je nevratné. Po morfologické stránce dochází k výrazné vakuolizaci mitochondrií, včetně jejich krist, dále k pokračujícímu, už značnému poškození membrány, k naboptnání lyzosomů. V kardiomyocytech tyto známky nastupují už po ischemii trvající 30-40 minut. Na to dochází k masivnímu přesunu Ca++ do cytosolu, zvláště v ischemické zóně myokardu, kde došlo k reperfuzi. Pokračuje únik proteinů, enzymů, koenzymů a RNA hyperpermeabilní membránou. Buňky také ztrácejí metabolity, které jsou nutné pro tvorbu ATP, což vede k úplné depleci intracelulárních vysokoenergetických fosfátů. V tomto stádiu praská lyzosomální membrána a lyzosomální enzymy se dostávají do cytoplasmy (RNAsy, DNAsy, proteasy, fosfatasy, glykosidasy, kathepsiny). Kyselé prostředí navozené nahromaděním laktátu a fosfátu tyto enzymy aktivuje, a tak dochází k natrávení buněčných komponent. Poznámka: Počáteční acidifikace buňky navozená laktátacidózou má pravděpodobně ochranný účinek vůči letálnímu poškození, protože pH buňky po ireverzibilním zvratu poškození se stává neutrálním až alkalickým. V konečné fázi, už mrtvá buňka je vyplněna fosfolipidovou hmotou, což je stav známý jako myelinová degenerace. Obr. : Schéma ischemického poškození buňky

Mechanismus ireverzibilního poškození V kterém okamžiku biochemického sledu událostí je onen zvrat, kdy buňka neodvratně spěje ke svému zániku, není známo. Trvání hypoxie, které navozuje ireverzibilní poškození odvisí od typu buněk, nutričního a hormonálního stavu poškozeného jedince. Nervová buňka v mozku je nevratně poškozena už za ischemie trvající 3-5 minut; hepatocyty za 1-2 hodiny. Jaterní buňky obsahující větší zásobu glykogenu jsou odolnější.

Ireverzibilní poškození charakterizují dva jevy: (1) Neschopnost nápravy mitochondriální dysfunkce po reperfuzi nebo po reoxygenaci, která vede k depleci ATP, a (2) rozvoj hluboké poruchy membránových funkcí. Zdá se, že hlavní roli hraje integrita membrány a její selektivní permeabilita, která pochopitelně odvisí od dostatečné dodávky energie ve formě ATP. Na poškození membrány se podílí: ·

Progresivní ztráta fosfolipidů navozená účinkem endogenních fosfolipas (PLA2) a dále pokles reacylačních procesů a de novo syntézy fosfolipidů; tyto činnosti potřebují dodávku energie - ATP.

·

Abnormity cytoskeletu Filamenta cytoskeletu slouží jako zakotvení spojující plasmatickou membránu s vnitřkem buňky. Aktivace proteas zvýšenou koncentrací cytosolového Ca++ naruší toto propojení, takže membrána je zbavena podpory cytoskeletu vůči svrašťování a rupturám. Mechanismus poškození kardiomyocytu je provázen degradací proteinu intermediárních filament – vinkulinu.

·

Reaktivní formy kyslíku Mezi reaktivní formy kyslíku patří jednak volné kyslíkové radikály, které mají jeden nebo více nepárových elektronů jako je OH·, O2·- nebo neradikálové deriváty kyslíku jako je H2O2 nebo kyselina chlorná (HOCl). Jde o velmi toxické částice, které poškozují membrány buněk a další komponenty. Během ischemie myokardu jsou přítomny jen v malém množství, které se však zvýší při obnovení krevního toku koronární arterií (reperfuzní paradox). Tomuto efektu může být zabráněno nebo může být zmírněn přítomností antioxidantů. Postischemické zvýšení reaktivních forem kyslíku vzniká neúplnou redukcí kyslíku v mitochondriích a tvorbou superoxidového iontu při reakci xanthinoxidasy, bohatě přítomné ve vaskulárním endotelu a především pak volné kyslíkové radikály uvolněné z polymorfonukleárních leukocytů, které přicestovaly na místo poškození. Není-li reperfuze obnovena, pokračující ischemie poškozuje buňky pravděpodobně jiným mechanismem než tvorbou reaktivních forem kyslíku.

·

Rozkladné produkty lipidů Tyto zahrnují neesterifikované mastné kyseliny, acylkarnitin a lysofosfolipidy, katabolické produkty, které se hromadí v ischemických buňkách při degradaci fosfolipidů membrán. Mají rovněž detergentní účinek na membrány. Také se buď do lipidové dvojvrstvy vklíní nebo si vymění místo s fosfolipidovými molekulami, a tak navodí změny v permeabilitě a elektrickém potenciálu. Ztráta intracelulárních aminokyselin Bylo prokázáno, že určité aminokyseliny, především glycin a alanin chrání hypoxickou buňku před ireverzibilním poškozením membrány „in vitro". Mechanismus účinku není znám.

Patofyziologie vylučování ledvinami

1. Termíny Anurie = objem vylučované moči menší než 100 ml/24 hodin Astenurie = specifická hmotnost moči je nižší než specifická hmotnost plazmy. Většinou důsledek nedostatku ADH. Azotémie zvýšení dusíkatých látek neproteinové povahy Diuréza = množství moči vyloučené za 24 hodin Izostenurie = specifická hmotnost moči se rovná specifické hmotnosti plazmy a ledviny ji nedokážou změnit (1011) Nykturie = častější močení v noci

Oligurie = objem vylučované moči menší než 700 ml/24 hodin Polyurie = zvýšený objem vylučované moči, příčiny mohou být různé Urémie = 1. zvýšená koncentrace močoviny v plazmě 2. metabolická porucha, způsobená zvýšenou koncentrací močoviny v plazmě a retencí látek při selhání ledvin Urikémie = zvýšená koncentrace kyseliny močové (degradační produkt nukleových kyselin) v plazmě

2. Přehled fyziologie Udržování stálosti vnitřního prostředí (homeostázy) je nesmírně důležité pro normální funkci organismu. Jedním z orgánů, které se na homeostáze podílejí jsou orgány vylučování ledviny. Jsou orgánem pro život nezbytným, i když jedna ledvina na všechny funkce stačí. 2.1 Funkce ledvin





Vylučovací funkce: • látky, kterých je v těle nadbytek: voda, sodík, draslík, fosfáty a vápenaté ionty • zplodiny metabolismu: kyselina močová (produkt metabolismu purinů), močovina (metabolismus bílkovin) a kreatinin (kreatinový metabolismus svalů) • cizorodé látky (léky, ...) Endokrinní funkce: • renin (secernován jako odpověď na snížené prokrvení ledvin, na stimulaci vegetativním systémem nebo na sníženou koncentraci sodíku a chloru v distálním tubulu). Renin je součástí systému renin-angiotenzin-aldosteron, který udržuje složení krevní plazmy a účastní se na regulaci krevního tlaku. • erytropoetin je látka, která vzniká z 90 –95 % v ledvinách a reguluje tvorbu červených krvinek (podnětem je ↓ pO2) • aktivace vitamínu D: přirozený vitamín D (cholekalciferol) i syntetický (ergokalciferol) podstupují v ledvinách závěrečnou přeměnu na aktivní metabolit

1

• •





kalcitriol. Funkcí vitamínu D je podporovat vstřebávání vápníku a fosfátů ve střevě a podílí se na řízení metabolismu vápníku v kosti. tvorba inzulinázy (enzymu štěpícího inzulin) degradace parathormonu (PTH)

Řízení objemu krve a krevního tlaku: • Při zvýšení objemu krve: mechanicky se zvýší srdeční výdej, tím se zvýší arteriální tlak i filtrační tlak v ledvinách. To vede ke zvýšení objemu moči a snížení cirkulujícího objemu a proto i snížení arteriálního tlaku. • Při zvýšení objemu krve humorálně: o výdej atriálního natriuretického faktoru (ANF) způsobený zvýšeným krevním tlakem v pravé srdeční síni. ANF zvyšuje vylučování sodíku a vody v distálním tubulu. o Při zvýšeném tlaku se snižuje sekrece antidiuretického hormonu a reninu. • Při snížení krevního tlaku a tím sníženém prokrvení ledvin se zvyšuje sekrece reninu a tím aldosteronu. Udržování acidobazické rovnováhy: • v proximálním tubulu se aktivně vstřebávají bikarbonátové ionty • do distálního tubulu se vylučuje H+ Změna velikosti výdeje bikarbonátů i vodíkových iontů je úměrná už velice malým změnám v extracelulární koncentraci těchto iontů. Mechanismy, které dovolují změnit množství vylučovaného H+, jsou poměrně komplikované, a proto úprava acidobazické rovnováhy ledvinami nastupuje na rozdíl od krevního nárazníkového systému (několik sekund) a dýchacího systému (několik minut) až za několik dní. Výhodou je však možnost regulace po poměrně dlouhou dobu.

2.2 Průtok krve ledvinami Každá ledvina je zásobena renální arterií, která přímo odstupuje z aorty. Před vstupem do ledvin se renální arterie dělí na dvě až tři větve, které zásobují horní, střední a dolní část ledvin. Arterie se v ledvinách dále dělí, až z obloukovitých arterií (arteriae arcuatae) odstupují arterie interlobulární, které dávají vznik aferentním arteriolám, přivádějícím krev do glomerulů. U zdravého dospělého člověka protéká ledvinami 1300 ml krve za minutu, což je 1700 l krve za den a odpovídá to 25% minutového srdečního výdeje. Z glomerulů odchází krev do eferentních arteriol, které zásobují kyslíkem tubuly a část se dělí do dalšího kapilárního řečiště (vasa recta), které odvádí přebytečnou tekutinu ze dřeně. Velký průtok ledvinami umožňuje dostatečnou renální filtraci a tím odstraňování odpadních látek z krve. Denně se utvoří 180 l ultrafiltrátu (primární moči) a přibližně 1,5 l definitivní hypertonické moči. Většina krve protéká kůrou ledvin, dřeň je velice málo prokrvená (protéká jí 1 – 2% objemu krve, protékající ledvinou). Větší průtok krve dření by vymýval ionty a nedosáhlo by se osmotické stratifikace dřeně (viz dále). 2.3 Struktura ledvin

Makroskopicky je ledvina členěna na kůru a dřeň. V kůře jsou uloženy glomeruly a proximální a distální tubulus, do dřeně se zanořuje Henleova klička a prochází jí i sběrací kanálek, který odvádí vytvořenou moč do ledvinové pánvičky. Funkční jednotkou ledviny je

2

nefron. Ledviny mají dva miliony nefronů a každý z nich je sám o sobě schopný vytvářet moč. Nefron se skládá z glomerulu, Bowmanova pouzdra, proximálního tubulu, Henleovy kličky, distálního tubulu a sběracího kanálku. V glomerulu se ultrafiltruje plazma filtrační membránou tvořenou endotelem kapilár, bazální membránou a sítí tvořenou uzounkými štěrbinami mezi výběžky podocytů. Filtračním tlakem zde vzniká z krevní plazmy glomerulární filtrát neboli primární moč. Glomerulární filtrace (GF) závisí na průtoku krve ledvinami (glomerulem), na filtračním tlaku, na velikosti pórů a na rozměrech filtrační plochy. Za 24 hodin se vytvoří 170 - 180 l glomerulárního filtrátu. Stanovení glomerulární filtrace je významnou součástí funkčního vyšetření ledvin. Vzniklý glomerulární filtrát odtéká do tubulů a stává se tubulární tekutinou, která podléhá dalšímu zpracování. Hlavním úkolem proximálního tubulu je zpětná izoosmotická resorpce primární moči. Zpětně se resorbuje 75 až 80 % GF. Kromě vody se zde vstřebávají ionty sodíku (Na+), chloru (Cl-), močovina, bikarbonáty, draslík (K+), vápník (Ca2+), hořčík (Mg2+), fosfáty, glukóza a aminokyseliny. Činnost proximálního tubulu probíhá nezávisle na množství extracelulární tekutiny v organismu (obligatorní resorpce). Do Henleovy kličky odchází izoosmotická tekutina. Henleova klička je uložena mezi proximálním a distálním tubulem ve dřeni. Sestupné raménko Henleovy kličky je volně prostupné pro vodu a ionty, zatímco tlustá část vzestupného raménka je pro vodu neprostupná a má velice aktivní mechanismus ke vstřebávání Na+ a Cl- z tubulu do intersticia. Tato pro vodu neprostupná část je stěžejní pro vytvoření vysokého osmotického tlaku (hyperosmolarity - osmotické stratifikace) ve dřeni, která pak zajišťuje tvorbu koncentrované moči. Henleovu kličku provázejí ve dřeni vasa recta, které pomáhají osmotickou stratifikaci udržet. Do distálního tubulu přitéká z Henleovy kličky hypotonická tekutina. Zpětně se tady resorbuje voda na 1% původního objemu glomerulárního filtrátu, dále se v něm vstřebává Na+, Cl-, bikarbonáty, fosfáty a močovina. Vstřebávání je zde na rozdíl od proximálního tubulu většinou aktivní a je závislé na stupni hydratace organismu (množství extracelulární tekutiny v organismu) a na osmolalitě ECT (fakultativní resorpce - pod hormonální kontrolou). Vylučován je zde K+ a H+. Ve sběracích kanálcích se tubulární tekutina upravuje na definitivní moč. Kanálek prochází dření směrem dolů, a protože je pro vodu prostupný, vystupuje z něj voda po osmotickém gradientu do vysoce koncentrované dřeně a tím se budoucí moč zahušťuje. Velikost prostupnosti pro vodu řídí aldosteron a antidiuretický hormon. Sběrací kanálek se také aktivně podílí na pH moči, což souvisí s udržováním homeostázy organismu. Obr. Zjednodušená struktura a funkce jednotlivých částí nefronu vas efferens

vas afferens

3

Struktura Glomerulus

Proximální tubulus

Henleova klička Distální tubulus Sběrací kanálek

Reabsorpce sodíku, glukózy, draslíku, aminokyselin, bikarbonátu, fosfátů, močoviny, vody = obligatorní resorpce = Sekrece cizorodých látek

Vytváří osmotickou stratifikaci dřeně Sestupné raménko: reabsorpce vody, sodík pasivně Vzestupné raménko: sdík aktivní reabsorbce, neprostupnost pro vodu

Funkce Filtrace

Tonicita tekutiny Isotonická

Isotonická → hypertonická ve vrcholu → hypotonická

Reabsorpce sodíku a vody (aldosteron), volné vody a močoviny (ADH) = fakultativní resorpce = Sekrece draslíku (aldosteron) , vodíku, některé léky

Reabsorpce vody (ADH) Reabsorpce sodíku a vody, sekrece K+ a H+ (aldosteron)

Isotonická nebo hypotonická

Zahušťování moči podle potřeby

2.4 Řízení činnosti ledvin





Řízení průtoku krve ledvinami: (Průtok krve ledvinami ovlivňuje filtrační tlak v glomerulu) • Autoregulace: průtok krve ledvinami je stabilní v rozmezí 80 až 180 mmHg (10,5 24 kPa) aortálního tlaku. Stabilita je zajištěna jednak přímo vazomotorickou reakcí vas afferens a vas efferens a jednak působením sympatiku. Pokles pod dolní hranici nebo překročení horního limitu vede k nestabilitě průtoku, autoregulace selhává. • systém renin - angiotenzin způsobuje vazokonstrikci vas efferens, což vede ke zvýšení filtračního tlaku • systém kalikrein - kinin (vazodilatace) • prostaglandiny tvořené v mesangiu glomerulů mají také vazodilatační účinky Řízení tubulárních procesů: • Antidiuretický hormon (ADH) - vasopresin působí na distální tubulus a sběrací kanálek. Podnětem pro jeho vyplavení z neurohypofýzy je vzestup osmolality krevní plazmy nebo snížení cirkulujícího objemu (o 20 % a více), případně aktivace sympatiku. Navázáním na receptory se velice rychle zvýší zpětná resorbce volné vody a tím se sníží množství vylučované moči.. • Aldosteron (mineralokortikoid z kůry nadledvin) reguluje objem ECT prostřednictvím zpětné resorbce Na+ a vody.

3. Příznaky poškození ledvin:


Polyurie (zvýšený objem vylučované moči) vzniká při poruše ledvin z těchto příčin: 1. Snížená koncentrační schopnost ledvin:

4

•
















snížený osmotický gradient dřeně ledvin při poruchách intersticia dřeně (většinou při zvýšeném prokrvení dřeně - kofein, záněty pyelonefritida), nebo útlaku funkčních struktur dřeně (cysty), nebo snížení resorpce sodíku v Henleově kličce (některá diuretika), • porucha receptorů pro ADH v distálním tubulu a sběracím kanálku (diabetes insipidus vrozený nebo získaný např. při hypokalémii) 2. Osmotická polyurie (způsobená změnou funkce ledvin) • při poškození glomerulů a jejich zvýšené propustnosti např. pro bílkoviny (nefrotický syndrom) • při poruše transportních mechanismů v tubulech: tubulární buňky nejsou schopny resorbovat látky ani při jejich normální koncentraci v primární moči, protože mají poruchu v přenašečových systémech (renální glykosurie), osmoticky aktivní látky pak vážou vodu • u starších lidí nebo lidí se sníženým počtem nefronů (počínající chronické renální selhávání) zvýšený průtok zbylými glomeruly nezajišťuje dostatečné zpětné vstřebávání látek Polyurie však může mít i jinou příčinu, než poškození ledvin: a) „vymytí“ koncentračního gradientu ledvin zvýšeným průtokem primární moči ledviny nestačí resorbovat ionty (příčina: zvýšený průtok tekutin dření (nadměrný přívod tekutin, hypertenze) b) osmotická polyurie při zvýšení koncentrace některých osmoticky aktivních látek v plazmě a jejich filtraci do primární moči: nadprahové množství glukózy (diabetes), snadbytek sodíku nebo kalcia c) vodní polyurie je způsobena nedostatkem antidiuretického hormonu ADH (centrální diabetes insipidus) Nykturie označuje močení v nočních hodinách. Často u pacientů se sníženým počtem funkčních nefronů (časný příznak selhávání ledvin). Jiné příčiny nykturie: Může ji však vyvolat i nadměrný příjem tekutin před spaním a je také časným příznakem srdečního selhávání. (Při poloze vleže se zvýší žilní návrat do srdce a může se zvýšit sekrece NAF, pokud srdce nezvládá krev přečerpat. Zvyšuje se také prokrvení ledvin. Neschopnost vytvářet ředěnou nebo koncentrovanou moč podle potřeb organismu: příčinou jsou většinou poruchy dřeně nebo tubulů (poruchy resorpce). Je-li koncentrace moče nižší než normálně mluvíme o hypostenurii, je-li osmolalita moče a plazmy stejná, jedná se o isostenurii (spec. Hmotnost moči kolem 1011) a je-li osmolarita moče nižší než plazmy mluvíme o astenurii (např. diabetes insipidus). Oligurie - tvorba malého množství moči (méně než 700 ml/24 hodin). Často při poruše glomerulů zánětem nebo ucpáním (glomerulonefritidy, crush syndrom, intravaskulární hemolýza), při ucpání tubulů odloupanými buňkami (1. stadium akutního renálního selhání) nebo poškození celého nefronu (chronické renální selhání) Hypertenze - vzniká vždy při retenci moči, součást nefritického syndromu Otoky - vznikají jako důsledek poškození glomerulů, vedoucího k proteinurii: (snížený onkotický tlak), součást nefrotického syndromu Změny ve složení moči (proteinurie, glykosurie, hematurie, pyurie, ...) Změny ve složení plazmy - (hyperkalémie, hyperurikémie, urémie, acidóza, hyperfosfatémie...)

Různé části ledvin jsou díky anatomickému a funkčnímu uspořádání zvýšeně náchylné k určitým typům poškození:

5

1) Glomerulární kapiláry jsou prvním filtrem krve při jejím vstupu do ledvin, proto jsou prominentním místem k ukládání imunokomplexů a fixaci komplementových složek (vznik glomerulonefritid). 2) Ledvinové tubuly potřebují pro aktivní děje velké množství energie a kyslíku. Proto jsou při sníženém prokrvení poškozeny jako první (např. při akutním renálním selhání z kardiálních příčin)

4. Patofyziologie ledvin 4.1 Poruchy průtoku krve ledvinami (porucha není v ledvinách)

 Snížení průtoku krve ledvinami (pod TK 80mm HG v systole) – aktivuje systém renin angiotenzin a vede ke zvýšené retenci tekutin. Snižuje se výdej moči, vzniká oligurie. Snížený průtok vzniká nejčastěji při ztrátě krve, při šoku, těžkých průjmech a zvracení, při popáleninách nebo srdečním selhání. Při delším trvání vzniká ischemie a poškození tubulů.  Snížení průtoku krve ledvinami při zúžení a. renalis vede většinou k aktivaci systému renin - angiotenzin, retenci sodíku a tím také vody, stav ale neprogreduje do ischemie a vzniká renovaskulární typ hypertenze (s případným poškozením ledvin hypertenzí).  Zvýšení průtoku krve ledvinami při hypertenzi jakéhokoli původu vede zprvu ke zvýšení glomerulární filtrace a polyurii, chronicky však progreduje k chronickému ledvinovému selhávání. Dochází postupně k zániku slabších glomerulů, ostatní přebírají jejich objem moči, jsou přetěžovány a postupně zanikají. 4.2 Poruchy glomerulární filtrace  Změny filtračního tlaku Ke změnám filtračního tlaku a perfuze glomerulu dochází při změnách průsvitu aferentní nebo eferentní arterioly (autoregulace), při změnách systémového tlaku krve, změnou onkotického tlaku plazmy a změnami tlaku i objemu primární moče. Nejčastěji dochází k poklesu filtračního tlaku a tím ke snížení GF. Přechodně může být filtrační tlak a průtok krve glomerulem zvýšen, jak to pozorujeme při adaptační hyperfiltraci v počátečních stadiích chronického renálního selhávání. Pokles filtračního tlaku může vzniknout z těchto příčin: ♦ Stoupne-li tlak moči v tubulech, stoupá protitlak proti filtračnímu tlaku v Bowmannově pouzdře a glomerulární filtrace klesá až ustává. K vzestupu protitlaku moči dochází nejčastěji obstrukcí ledvinných tubulů (např. deskvamací buněk při ischemii) nebo vývodných cest močových (např. kameny, tumory, hypertrofií prostaty). ♦ Při poklesu minutového výdeje srdečního (MV) a tlaku krve nastupují adaptační mechanismy, jejichž výsledkem je redistribuce krve, tzv. centralizace oběhu. Průtok krve ledvinami je omezen, klesá glomerulární filtrace. o Při jeho mírném snížení, např. při selhávání levé komory srdeční, pozorujeme noční močení, nykturii. V noci, kdy se zvyšuje plnění srdce (poloha vleže) se vylučuje ANF (atriální natriuretický faktor), který zvyšuje vylučování sodíku a vody ledvinami. Kromě toho se vzhledem ke svalovému klidu zvyšuje perfuze ledvin, GF stoupá, zvyšuje se množství moče a pacient močí několikrát za noc. o Výrazné snížení MV a GF pozorujeme např. při kardiálním nebo hemoragickém šoku, kdy GF téměř ustává (sympatikem způsobená vazokonstrikce a. renalis při centralizaci oběhu) a vzniká oligo - až anurie.

6

Navíc jsou aktivovány všechny ostatní kompenzační mechanismy (ADH, aldosteron ...), které zvyšují zpětné vstřebavání v distálním tubulu a sběrném kanálku a přispívají tak k anurii. Jestliže kompenzační mechanismy nestačí a nezvýší se perfuze krve ledvinami, vzniká akutní renální selhání z oběhových příčin (jestliže lékař nepodá infuze ke zvýšení objemu). Pokud je šok vyvolán snížením objemu intravazální tekutiny bez ztrát bílkovin (např. při profuzním pocení, zvracení a průjmu), stoupá onkotický tlak plazmy. Filtrační tlak se pak nesnižuje jen poklesem tlaku krve, ale i vzestupem onkotického tlaku. Zvýšení filtračního tlaku v glomerulech může nastat: při zániku glomerulů z různých příčin (např. hypertenze), kdy si zbývající glomeruly rozdělují protékající krev a jsou tak přetěžovány (viz nahoře). ♦ při poruše regulace vas eferens (ADH) ♦

 Změny prostupnosti (permeability) glomerulární membrány Změněná glomerulární membrána buď nepropouští téměř nic (oligo- až anurie, retence tekutin a iontů), nebo naopak je propustná víc než fyziologicky (prochází albumin, krevní buňky). ♦ Při zánětlivých procesech v glomerulu dochází k edému buněk a filtrační membrány glomerulu a infiltraci buňkami monocytomakrofágového systému. Glomerulární membrána, přes kterou se uskutečňuje glomerulární filtrace, se akutním zánětem tak změní, že téměř nic nepropouští, glomerulární filtrace se snižuje až ustává. Dochází k retenci tekutin s oligo- až anurií a k hromadění dusíkových katabolitů a dysbalanci iontů (K+ a H+) v plazmě. (Viz nefritický syndrom) ♦ Při zvýšené prostupnosti glomerulární membrány (jako důsledku různých onemocnění) se filtrují a zpětně neresorbují např. proteiny a látky na nich navázané (hormony, ionty) a lipidy. Ztráty bílkovin (více než 3,5g /24 hodin) mají velké důsledky - viz nefrotický syndrom. Proteiny (ale i glukóza), které se dostanou do tubulů a nevstřebají se, jsou pro tubuly toxické a dále prohlubují poškození ledvin. Kromě toho jsou osmoticky aktivní, váže se na ně voda a dochází tak k osmotické polyurii.

 Změny velikosti filtrační plochy Filtrační plocha je vlastně součet ploch všech funkčních glomerulů. Postnatálně se nové nefrony tvořit nemohou. Proto, pozorujeme-li změny počtu nefronů a glomerulů, je to jen jejich úbytek, který je irreverzibilní. Příčinou může být hypertenze a přetěžování glomerulů kompenzací (viz nahoře). Tato skutečnost je podstatou procesu, který nazýváme chronické renální selhání. Poruchy funkce glomerulů vedou ke změnám glomerulární filtrace, které se projevují klinickými syndromy:  Izolované změny v moči: Asymptomatická hematurie (ojedinělé ery v sedimentu, může však být způsobeno i přidruženým zánětem močových cest), asymptomatická proteinurie  Nefritický syndrom – je důsledkem zánětem glomerulu. Vede k jeho otoku, infiltraci a zvýšené propustnosti pro bílkoviny. Otok filtrační membrány brání normální filtraci. Důsledky tedy jsou:  proteinurie (kolem 1g /24 hod)  hematurie (způsobená zánětem a porušenou bazální membránou glomerulu)  hypertenze (důsledek snížené propustnosti glomerulu a retence sodíku a vody), při dlouhodobém trvání mohou vzniknout otoky (z retence sodíku a vody). Otoky mohou

7

kromě toho vznikat i proto, že se může jednat o onemocnění všech kapilár v těle, nejen glomerulu.  v moči válce z ery a bílých krvinek  oligurie - která, může vést k akutnímu renálnímu selhání Stav může skončit chronickým renálním selháním.  Nefrotický syndrom je charakterizovaný zvýšenou prostupností glomerulární membrány pro bílkoviny. Ztráty bílkovin jsou značné (více než 3,5 g /24 hodin) a vedou ke snížení všech plazmatických bílkovin. Vzniká hypoosmolární plazma (snížil se onkotický tlak). Játra na hypoproteinémii reagují zvýšeným metabolismem, aby chybějící bílkoviny doplnily. Zvyšují však metabolismus všech složek včetně lipidů, proto vzniká dyslipidémie se zvýšeným cholesterolem, VLDL, LDL (HDL se ztrácejí močí) a náchylností k aterogenezi. Ztráty bílkovin mají další důsledky: ztráty imunoglobulinů způsobují sníženou odolnost organismu k infekcím, nedostatek transportních bílkovin vede k poruchám hormonálního řízení (např. menstruačního cyklu). Ztrácejí se i bílkoviny s koagulačními a antikoagulačními vlastnostmi a nerovnováha vede ke zvýšené trombogenezi. Snížený onkotický tlak (když játra nestačí doplňovat ztracené bílkoviny) způsobuje generalizované otoky, které jsou nezávislé na hydrostatickém tlaku (hlavně kolem očí). Důsledky:  proteinurie (více než 3,5g/24 hodin)  lipidurie, válce a buňky v moči.  hypoalbuminémie (způsobena proteinurií, hlavně albuminurií, neschopností jater zvýšit další produkci)  edémy (způsobené sníženým onkotickým tlakem plazmy, únikem vody do intersticia a zhoršované kompenzací sekundárním hyperaldosteronismem - zvýšené vstřebávání Na+ jako reakce na snížený cirkulující objem)  hyperlipidémie, hlavně hypercholesterolémie vedoucí k rychlé aterogenezi  hyperkoagulabilita (některé faktory krevního srážení se ztrácejí močí, jiné se zvýšeně syntetizují v játrech): může vzniknout trombóza renální vény nebo embolizace plic.

8

Obr. Vývoj nefrotického syndromu Poškození glomerulární membrány Průběžné poškozování tubulů Proteinurie

↓ albuminu

Kompenzační retence tekutin (sympatikus, ADH, aldosteron)

Snížený cirkuluijící objem

↓ onkotického tlaku plazmy

Generalizované edémy

↓ transportních bílkovin ↓ imunoglobulinů ↓ antikoagulačních bílkovin

Hyperkoagulační stav

↑ zvýšená tvorba lipoproteinů

↑ metabolismus v játrech

↑tvorba fibrinogenu

↑ LDL, VLDL, ↓ HDL = dyslipidemie ↑ aterogeneze

4.3 Poruchy funkce tubulů a intersticia ledvin Tubulointersticiální onemocnění: K tubulům funkčně řadíme i ledvinné intersticium, proto mluvíme o tubulointersticiálních onemocněních. Tubuly mohou být poškozené vrozeným nebo získaným defektem enzymů (jednoho nebo více). Léze proximálních tubulů vedou k aminoacidurii, glykosurii, fosfaturii, urikosurii a bikarbonáturii. Leze distálních tubulů způsobuje neschopnost vylučovat draslík, řídit koncentraci sodíku, reabsorbci volné vody nebo aciditu moči. Poškození dřeně vede k neschopnosti koncentrovat moč, k polyurii a nykturii.  Vrozené defekty tubulárních enzymů: ( často sekundárně vzniká osmotická polyurie) • proximální tubulární acidóza (porucha reabsorbce HCO3- v proximálním tubulu) • renální glykosurie (benigní, familiární) nemusí mít žádné příznaky kromě přítomnosti cukru v moči

9

• • • • •

cystinurie (porucha zpětného vstřebávání aminokyseliny. Její nadbytek ve vývodných cestách močových vede ke vzniku ledvinových kamenů) Hartnupova choroba je autozomálně recesivní onemocnění způsobené poruchou transportu neutrálních aminokyselin v ledvinách a tenkém střevě. Vzniká aminoacidurie. Fanconiho syndrom – kombinovaná porucha zpětného vstřebávání glukózy, fosfátů a aminokyselin distální tubulární acidóza (porucha vylučování H+) v distálním tubulu renální diabetes insipidus – tubuly nereagují na ADH. Vzniká při hypokalémii nebo hyperkalcémii, může být vrozená.

 Akutní poškození tubulů: Tubuly mohou být poškozeny různými mechanismy: ischemií (při dlouhodobějším snížení prokrvení ledvin), toxiny (např Amanita phaloides - muchomůrka zelená). Kromě toho mohou být poškozeny při prudkém zánětu intersticia (otok intersticia vede k útlaku a ischemizaci tubulů). Poškození tubulů vede při malé intenzitě k narušení tubulárních transportních funkcí a polyurii, při větší závažnosti vzniká akutní tubulární nekróza. Poškození tubulárních buněk např. při otravě nefrotoxickými jedy (paracetamol, fenacetin, phaloidin z muchomůrky zelené) vede k jejich odlupování a splachování do lumen tubulu. Tam mechanicky tubulus obturují, až ho úplně uzavřou. Protože glomerulem tvořená moč nemůže odtékat, hromadí se, stoupá její tlak, narušuje kontinuitu nefronu a poškozuje další tubulární buňky. Vzniká oligurie s anurií se všemi důsledky. (Viz akutní renální selhání.)  Chronická poškození tubulárních funkcí

Tubulointersticiální onemocnění mohou být způsobena poškozením glomerulů zánětem nebo autoimunitní reakcí nebo dlouhodobým vystavením tubulů např. těžkým kovům, nevstřebaným bílkovinám, glukóze, některým lékům (cis-platina, cyklosporiny, lithium, fenacetin, aspirin). Chronické poškozování vede k infiltraci lymfocytů a jejich neadekvátní sekreci cytokinů. Cytokiny způsobí poruchu schopnosti regenerace, fibrotizaci a atrofii tubulů. Pokud děj začíná poruchou tubulárních funkcí, postupně se vyvíjí porucha glomerulů. Stejně tak, jestliže dojde k chronickému onemocnění glomerulů (např zvýšeně filtrují pro tubuly toxické látky - bílkoviny nebo glukózu) postupně se vyvíjí porucha tubulů. Je-li postiženo více než 75 - 90% nefronů, dochází k chronickému renálnímu selhávání až selhání.

10

Obr. Patogeneze chronické tubulointersticiální poruchy. Onemocnění glomerulů

Poškození cév

Porucha filtrace

Reabsorpce škodlivých makromolekul

Ischemie tubulů

Chronické poškozování buněk tubulů

těžké kovy léky hyperkalcémie atd.

Sekrece cytokinů, proteáz, adhezních molekul, růstových faktorů a dalších

Porucha buněčných funkcí, odloupání epitelií

Atrofie tubulů

Proliferace fibroblastů, zmnožení mezibuněčné hmoty

Intersticiální fibróza

Chemoatrakce aktivovaných buněk imunity

Intersticiální infiltrát

Dysfunkce tubulů, ↓ perfuze kapilár Progresivní selhávání ledvinných funkcí

 Poruchy intersticia: •

•

Zvýšená perfuze intersticia dřeně vyplaví osmotickou stratifikaci a vede k poruchám schopnosti zahušťovat moč. Může být způsobeno některými léky (kofein) nebo zánětem. Renální cysty jsou tekutinou vyplněné váčky nebo dilatované nefrony. Jsou buď vrozené nebo získané, mikroskopických rozměrů nebo dosahují průměru několika centimetrů. Některé jsou benigní, jiné se stále zvětšují. Renální cysty působí především mechanicky. Komprimují renální cévy, vyvolávají degenerativní změny funkční ledvinné tkáně a zamezují průtoku moči tubuly. Nejznámější chorobou jsou polycystické ledviny.

11

•

Pyelonefritida je zánětlivé onemocnění ledvin a ledvinné pánvičky. V nejčasnějších stadiích je charakterizována zánětlivými místy v renálním intersticiu. Později můžeme pozorovat i abscesy a jizvení. Protože postihuje jak intersticium tak i tubuly, řadíme ho k tubulointersticiálním nemocem. Probíhá akutně nebo chronicky. Infekce při akutním průběhu vnikla do ledvin buď krevní cestou nebo vzestupně z vývodných močových cest. Toto ascendentní šíření infekce bývá usnadněno katetrizací, vesikoureterálním refluxem, změnou tlakových poměrů v dutině pánevní při graviditě, nebo poruchou vyprazdňování močového měchýře při neurologických poruchách.

4.5 Akutní renální insuficience (akutní selhání ledvin) je syndrom způsobený náhlou ztrátou schopnosti ledvin (obou!) udržovat fyziologické prostředí v organismu. Klinicky pozorujeme sníženou tvorbu moči a hromadění „toxických“ katabolitů v krvi. Vzhledem k rychlosti nástupu se neprojevuje selhání v ostatních, tj. metabolických a endokrinních funkcích ledvin. Příčiny akutního renálního selhávání rozdělujeme do tří základních skupin, což je výhodné hlavně z diagnostických a terapeutických důvodů: 1. prerenální (funkční) selhávání - příčiny jsou mimo ledviny a vedou k selhání krevního oběhu, snížení perfuze ledvin (např. všechny formy šoku, snížení cirkulujícího objemu tekutin, selhání srdce). Oligurie a anurie je zde dána maximální snahou o kompenzaci oběhu (centralizace oběhu, sekrece aldosteronu a ADH). Zde je velice důležitá diferenciální diagnostika od renálního typu selhání, které může při prodlouženém trvání prerenálního typu nastat. U funkčního renálního selhání pacientovi pomůže zvýšení cirkulujícího objemu (infuze), u renálního typu by to zhoršilo situaci. Výjimkou jsou příčiny vedoucí k ucpání glomerulárního filtru, které jsou ireverzibilní, protože mohou přímo poškozovat i tubuly ledvin (viz dále). Obr. Mechanizmy akutního selhání ledvin z prerenálních příčin Srdeční selhání Plicní embolie Infarkt

Snížení cirkulujícího volumu Ztráta krve Dehydratace Ileus Generalizované edémy

Relativní snížení cirkul. volumu Generalizovaná vazodilatace

Pokles krevního tlaku Centralizace oběhu, sekrece aldosteronu, ADH

Snížení filtračního tlaku funkční oligurie, anurie (způsobená maximální zpětnou resorpcí)

Poškození tubulů ischemií = (začátek selhávání z renálních příčin)

Změny v krvi Sepse Hemolýza Crush syndrom

Vznik aktivních nefiltrovatelných „částic“

12

Ucpání glomerulárního filtru

2. renální příčiny mohou být tyto:  Poškození tubulů (ischemií, toxiny nebo patologickými ději z intersticia). Poškození se týká buněk proximálního i distálního tubulu, nekrotické buňky jsou splachovány a obturují tubuly. Perfúze je normální, tlak krve taky, ale zvyšuje se protitlak primární moče. Výsledkem je snížená glomerulární filtrace, oligurie až anurie).  Akutní zánět intersticia ledvin (akutní pyelonefritida, akutní alergická intersticiální nefrtitida): v intersticiu dochází k edému a infiltraci a tubuly a cévy jsou zpočátku mechanicky utlačovány, později může zánět přecházet i na ně.  Akutní poškození glomerulů (glomerulonefritida), někteří autoři sem řadí i poškození tubulů vyplaveným myoglobinem nebo hemoglobinem: volný myoglobin ze zhmožděných svalů je filtrován v glomerulu (který může ucpat - viz nahoře) a v tubulu způsobí obturaci poškozenými buňkami, které jsou přeplněny resorbovaným myoglobinem. Stejně působí i intravaskulární lýza erytrocytů. Výsledkem je oligurie až anurie.  Poškození malých cév (polyarteritis nodosa, vasculitis, cholesterolové mikroemboly, maligní hypertenze, akutní glomerulonefritida - průtok krve je normální, normální je i krevní tlak, ale je snížená permeabilita glomerulární membrány pro zánětem ztluštělý epitel, případně infiltrované mesangium. Proto klesá glomerulární filtrace, dochází k oligo až anurii a renálnímu selhání.

Obr. Mechanizmy akutního selhání ledvin z renálních příčin Poškození tubulů a intersticia Ischemie Toxiny Mechanické příčiny (tu, krvácení, těžké pyelonefritidy)

Edém a ischemie tubulárního epitelu, zpočátku jen porucha transportních funkcí

Akutní poškození glomerulů (Akutní glomerulonefritida)

Poškození cév Léky Vaskulitidy Stavy spojené s difuzní trombozou

Obstrukce lumina tubulů drtí z poškozených tubulárních epitelií

Poruchy struktury a funkcí tubulů

Popraskání bazální membrány tubulů Snížení prostupnosti glomerulů, snížení prokrvení dřeně

3. postrenální příčiny zahrnují obstrukce močových cest kamenem, nádorem nebo nejčastěji zvětšenou prostatou. Mechanismus: v tubulech se zvyšuje tlak moči, snižuje se tak filtrační tlak a dochází k oligurii až anurii. Zvýšený tlak v tubulech vede k jejich ischemizaci až ruptuře bazální membrány a tím poruše funkcí i struktury tubulů. 13

Podmínkou pro rozvoj ledvinového selhání je blokáda vývodu z obou ledvin současně. (Při blokádě jedné ledviny vzniká hydronefros.)

14

Akutní renální selhání - diferenciální diagnóza Prerenální

Anamnéza

Fyzikální vyšetření BUN : sérový kreatin (poměr) BUN (Blood Urea Nitrogene) = 0.47 x močovina v séru Močový sediment Erytrocyty v moči Na+ v moči

↓ cirkulující objem akutní srdeční selhání ACEI / NSAID Hypotenze

> 20 : 1

Intrarenální

Postrenální

Ischemie Nefrotoxiny Vasculitis Akutní glomerulofritis Euvolémie nebo hypervolémie

Mechanismus

Ledvinové kameny Tumor Hypertrofie prostaty Naplněný močový měchýř Zvětšená prostata

10 - 15 :1

10 - 15 :1

Norma

Válce, buněčná drť, proteinurie

Různě

-

2-4

Různě

< 20 mmol/l

> 40 mmo/l

> 40 mmo/l

Zvyšuje se zpětná resorpce urey u preren. typu, poruchou tubulární sekrece se zvyšuje plazmatická hladina kreatininu u obou dalších typů

Poškozené tubuly nemohou resorbovat sodík Poměr močového a Poruchou tubulární sekrece se zvyšuje sérového kreatininu plazmatická hladina kreatininu u intra a 40 : 1 20 : 1 20 : 1 postrenálního typu Poměr osmolality Snaha zvětšit cirkulující objem resorpcí moči a plazmy Na+ a vody: Specifická hmotnost moči a > 1,5 :1 < 1,3 :1 < 1,3 :1 osmolalita moči se zvyšuje při prerenálním selhání Poškozené tubuly nemohou resorbovat Frakční exkrece < 1% > 1 -2 % > 1 -2 % sodík sodíku • Frakční exkrece sodíku = množství sodíku v procentech, které se po profiltrování v glomerulech vyloučí do moči FE Na+ (%) =

(Na+ v moči) (kreatinin v moči) (Na+ v séru) (kreatinin v séru) x 100 15

Akutní renální selhávání probíhá ve dvou fázích: 1. fáze - období oligurie až anurie Při prerenálním typu akutního renálního selhání klesá diuréza v důsledku maximální zpětné resorpce v tubulech. Pokud nedojde k organickému poškození, má malé množství moči, které ledviny vyloučí, relativně vysokou osmolalitu (vlivem resorbce volné vody ADH) a obsahuje malé množství sodíku (vliv resorbce sodíku a vody aldosteronem). Uvedené nálezy jsou současně důkazem toho, že jsou tubuly ještě funkční (dif. dg. od renálního typu). Při renálním typu akutního renálního selhání je oligoanurie způsobena většinou obstrukcí tubulů odloupanými epiteliemi, které byly poškozeny noxou (ischemií, jedem, ale i dlouhodobou sníženou glomerulární filtrací a podtlakem vzniklým při aktivaci reabsorbce). V této fázi je pacient nejvíce ohrožován retencí iontů, vody a katabolitů. Kromě toho, že nemůže normálně vylučovat, dochází také ke změnám metabolismu: • Nejvíce pacienta na životě ohrožuje hyperkalémie. Draslík je v těle zadržován a navíc probíhá katabolismus a z intracelulárních bílkovin se uvolňují K+, Mg2+, sulfáty a fosfáty, difundují do extracelulární tekutiny a nevylučovány se hromadí v plazmě a zvyšují svou koncentraci. V první fázi renální insuficience pacienti bez hemodialýzy nejčastěji umírají na komorovou fibrilaci, jejíž příčinou je právě hyperkalémie. První změny na EKG pozorujeme při zvýšení kalémie nad 6 nebo 6,5 mmol/l. • Další život ohrožující skutečností je hyperhydratace. Voda nemůže být vylučována a proto se hromadí. Musíme počítat i s vodou, která se tvoří v metabolismu (300 - 1000 ml/ 24 hodin). Stoupá tělesná hmotnost, vzniká hypertenze a rychle se rozvíjejí edémy. Edém nacházíme i v plicích. Může vzniknout i hyponatrémie „naředěním“ plazmy metabolickou vodou. Důsledkem je zvýšená dráždivost CNS až křeče a bezvědomí. • V důsledku retence H+ a převahy katabolismu vzniká metabolická acidóza (vyšší hromadění a tvorba kyselých katabolitů). • Při katabolizmu je z aminoskupin (z proteinů) syntetizována v játrech močovina, která se hromadí v plazmě, protože nemůže být ledvinami vylučována. Snížené vylučování neproteinových dusíkatých látek, respektive jejich hromadění v plazmě je úměrné selhávání ledvin. Zvýšením koncentrace močoviny (urey) v plazmě se rozvíjí uremický syndrom. Projevuje se poruchami gastrointestinálního traktu a CNS, perikarditidou a hemoragickou diatézou. o Močovina prochází volně všemi membránami, prostupuje tkáněmi a vylučuje se na kůži a na sliznicích, kde krystalizuje. Na sliznicích GIT způsobuje dráždění, které vede ke zvracení a těžkým průjmům, což napomáhá vylučování urey i vody z organismu, ale může ohrozit pacienta dehydratací. V GIT může dojít až k ulceracím sliznice a krvácení do GIT. o Krvácení je podporováno hemoragickou diatézou, která vznikla ze snížené schopnosti destiček agregovat a z poruch cévní stěny. Je to opět důsledkem zvýšené koncentrace močoviny. Kromě krvácení do GIT se to projevuje také snadnou tvorbou modřin a krvácením z dásní a nosu. o Poruchy funkce CNS pravděpodobně nezpůsobuje močovina sama, zřejmě dochází k tvorbě a zvyšování koncentrace látek, které mají neurotoxické účinky. Uvažuje se o guanidinových sloučeninách, fenolech a dalších. Důsledkem jejich působení na CNS je neschopnost soustředit se, poruchy paměti, vnímání a poznávání až koma. Může se vyvinout i periferní neuropatie způsobená demyelinizací. o Perikarditida je způsobena vylučováním močoviny na serózní blány včetně perikardu. Perikard na dráždění reaguje produkcí fibrinu a vzniká „vlasaté srdce“ - cor villosum.

17

Uremický syndrom může vzniknout u akutního i chronického ledvinového selhávání. Někdy se do něj zahrnují i ostatní známky selhávání ledvin, které však nejsou způsobeny přímo zvýšenou koncentrací močoviny: hypertenze, edémy, acidóza a hyperkalémie. • Vážnou komplikací akutního renálního selhání je snížená odolnost k infekcím. Tato fáze může trvat několik dní až 6 týdnů. Pacient je nejvíce ohrožován na životě hyperkalémií a hyperhydratací. Po nějaké době začínají tubulární buňky regenerovat a obnoví se průtok původně obstruovanými tubuly. Vzniká další fáze akutního renálního selhání. 2. fáze - období obnovené diurézy, diuretická fáze Někdy je první fází renálního selhání, pokud poškození tubulů nebylo příliš těžké a byly poškozeny jen jejich transportní funkce. Diuréza se postupně zvyšuje, může dosahovat až 3 - 5 l/den (i více). Regenerované tubulární epitelie nejsou totiž dostatečně zralé a nemají schopnost vstřebávat elektrolyty v normálním množství, a tak dochází ke ztrátám vody a iontů. Vzniká osmotická diuréza s polyurií. Osmolalita tvořené moči (stejně jako v oligurické fázi) je stejná jako plazmy - 300 mmol/kg vody, koncentrace sodíku v moči je kolem 60 - 70 mmol/l. V této fázi je pacient ohrožen především dehydratací a ztrátami některých iontů: hrozí především hypokalemie a snižují se i koncentrace Ca2+ a Mg 2+. Letalita je stále značná. Terapie akutního renálního selhání je v 1. fázi hemodialýza, ve druhé fázi prevence dehydratace a poruch homeostázy. 4.5 Chronická renální insuficience Chronické renální selhávání se vyvíjí měsíce až roky. Je charakterizováno postupným irreverzibilním úbytkem funkční tkáně ledvin - nefronů. Selhávání často vzniká nepozorovaně, v anamnéze nemusíme ani zjistit předchozí ledvinné onemocnění. To je způsobeno tím, že funkci zaniklých nefronů přebírají reziduální nefrony a jejich schopnost adaptace je obrovská. Projevy selhání ledvin se tak objevují až při výrazné redukci počtu nefronů. Příčiny:
Onemocnění ledvinných cév (ateroskleróza, nefroskleróza, glomeruloskleróza, maligní glomerulární hypertenze)
Hypertenze
Imunitní onemocnění (lupus erythematodes, polyarteritis nodosa, glomerulonefritis)
Metabolická onemocnění (diabetes mellitus, amyloidóza)
Chronické infekce (tbc, pyelonefritida)
Pomalu se vyvíjející obstrukce vývodných cest (ledvinné kameny, hypertrofie prostaty)
Kongenitální změny (polycystické ledviny, renální hypoplazie)
Chronická tubulointersticiální onemocnění Obecně lze říci, že všechna onemocnění ledvin mohou za určitých okolností vést ke chronickému ledvinnému selhání. Patogeneze Chronická redukce renálního parenchymu vede ke zvýšenému průtoku reziduálními nefrony, které se na větší zátěž adaptují a dlouho dokážou udržovat normální diurézu i homeostázu. Protéká však jimi větší množství krve, tím se zvyšuje filtrační tlak a dráždí mesangium k produkci různých faktorů, které mohou způsobit sklerotizaci přetěžovaného nefronu. Funkčních nefronů tak postupně ubývá. Nejprve se snižuje pouze funkční rezerva ledvinných funkcí, proto příznaky selhání zpozorujeme poměrně pozdě. Postupný zánik funkčního parenchymu ledvin je však spojen i se 18

zánikem ostatních funkcí ledvin - metabolických a endokrinních, které se mohou rozvíjet od samého počátku onemocnění. Chronické ledvinové selhání je odstupňováno podle příznaků do tří skupin: 1) O stadiu renálního poškození (impairment) mluvíme tehdy, jestliže zbývá asi 50% funkčních nefronů. Diuréza bývá paradoxně zvýšená. Je to tím, že průtok zbylými nefrony se zdvojnásobil a zpětná resorpce vody v tubulech není dostatečná. Pacienti si často stěžují na nykturii (několikrát během noci se vzbudí a musí se vyprázdnit). Homeostáza zatím není narušena, ale ledviny nejsou schopny koncentrovat moč normálně a vzniká izostenurie. 2) Stádium renálního selhávání (insuficience) je důsledkem poklesu funkčních nefronů na 30 až 20 procent. Projevuje se již i anémie z nedostatku erytropoetinu, je narušeno vnitřní prostředí. Vzniká azotémie, lehká acidóza a hyperkalémie. Poruchy vnitřního prostředí jsou nejvíce patrné po zátěži: zvýšeném příjmu bílkovin nebo ovoce a zeleniny (močovina a draslík), mléčných výrobků (fosfáty), při infekci, dehydrataci atd. Dieta a režim však dokážou zabezpečit život pacienta bez hemodialýzy. 3) Stádium renálního selhání (failure) vzniká, jestliže je plně funkčních méně než 10% nefronů. Rozvíjí se oligurie až anurie s příznaky urémie a plně se vyvíjejí také metabolické a endokrinní poruchy, spojené se zánikem funkce ledvin. Terapií je hemodialýza (spíše je to však udržování při životě) nebo transplantace. Důsledky chronického renálního selhávání S rozvojem retence se hromadí látky, které se normálně vylučují a plně se rozvíjí uremický syndrom (viz akutní renální selhání). Kromě toho se přidružují důsledky, které se vyvíjejí jen při dlouhodobém trvání stavu. • Uremický syndrom: hypertenze, edémy, hyperkalémie, metabolická acidóza, perikarditis, průjem, zvracení, hemoragická diatéza, uremická encefalopatie • Nedostatek erytropoetinu vede ke vzniku anémie, která je důležitým diferenciálně diagnostickým znakem pro rozlišení mezi akutním a chronickým selháním ledvin • Zvýšená náchylnost k infekcím • Porucha metabolismu kostí. Vyvíjí se renální osteodystrofie, která má komplexní příčinu: o Nedostatečné přeměňování vitamínu D na nejúčinnější metabolit kalcitriol neumožňuje dostatečné vstřebávání vápníku ve střevě a jeho zabudovávání do nově tvořené kosti o Hypokalcémie z nedostatečného vstřebávání vápníku střevem a dlouhodobě zvýšená koncentrace fosfátů v plazmě zvyšuje sekreci parathormonu, parathormon se navíc nemůže v ledvinách degradovat. Nadbytek parathormonu vede ke zvyšování odbourávání vápníku z kostí. Kromě toho postupně vzniká terciární hyperparathyreóza (důsledkem vysokých požadavků na příštitná tělíska tělíska hypertrofovala a přestala být řízena zpětnou vazbou - hladinou kalcémie. Nejde však o adenom.) o Chronická acidóza vede k poruše kostního metabolismu o Snížený příjem bílkovin nezbytných k novotvorbě kosti přispívá k vývoji dystrofie také • Porucha metabolismu cukrů: zvyšuje se hladina inzulinu (pravděpodobně kvůli snížené tvorbě inzulinázy), což vede ke snížení citlivosti periferních inzulinových receptorů a k hyperglykémii • Velmi často se rozvíjí dyslipoproteinémie se zrychlenou aterogenezou • Zvýšení koncentrace kyseliny močové (urikémie) vede ke dně

19

Tabulka: Možnosti zpomalení progrese chronického renálního selhání:

Terapeutický zásah

Mechanizmus účinku

Přísná kontrola krevního tlaku Snížení zátěže zatím funkčních glomerulů (v přítomnosti proteinurie probíhá poškozování vysokým tlakem rychleji, proto se musí tlak udržovat na nižších hodnotách) Snížení filtračního tlaku vazodilatací vas efferens ACE inhibitory zabraňuje proteinurii způsobené angiotenzinem II (Účinek je nezávislý na antihypertenzivním účinku ACE) Aminokyseliny zvyšují glomerulární filtraci Restrikce proteinů v dietě Snížení hyperlipémie (hlavně LDL)

Zvýšené hladiny LDL zvyšují rychlost poškozování a ubývání glomerulů (neznámý mechanismus)

20

5.0 Kasuistiky: Normy Na+ 135-145 mmol/l K+ 3.5-5.0 mmol/l Cl- 95-110 mmol/l HCO3- 24-32 mmol/l BUN 10-20 mg/dL

kreatinin 0.7-1.4 mg/dL osmolalita 270-300 mosm/kg albumin 3.5-5.0 gm/dL glukóza 65-110 mg/dL kyselina močová 2.5-8.0 mg/dL

Ca++ 8.5-10.5 mg/dL PO4 2.5-4.5 mg/dL

Kazu 1 58 letá pacientka prodělala při plánovaném chirurgickém zákroku náhlou hypotenzi, která si vyžádala masivní infuzní léčbu. Po třech dnech je pacientka na řízeném dýchání, přibrala 20 kg a má oligurii (300 ml/24hodin). Přes noc vyskočila teplota a leukocyty (20 000/ mm3). Laboratoř: sérum: albumin 2g/dl moč: kreatinin 14,3 mg/dl Na+ 140 mmol/l Na+ 40 mmol/l + K 5,7 mmol/l Cl- 102 HCO3- 20 mmol/l BUN 45 mg/dl kreatinin 3,4 mg/dl Otázky: 1. Pacientka má s největší pravděpodobností akutní renální selhání. O jaký typ se zřejmě jedná? Proč? a) akutní prerenální azotémie b) akutní intrarenální selhání c) postrenální obstrukci d) přece jen chronické renální selhávání ( při přijetí měla BUN 18 mg/dl, kreatinin v séru 1,3mg/dl) 2. Proč pacientka náhle přibrala 20 kg? Vyjmenujte všechny mechanismy. 3. Čeho byste si dále všímali při fyzikálním vyšetření? 4. Proč má pacientka vysoký draslík, k jakým to vede rizikům? Dá se s tím něco rychle udělat?

Kazu 2: 26 letý muž byl přijat do nemocnice, protože si stěžoval na bolest všech svalů. Před třemi dny běžel Bostonský maraton. Po jeho skončení neměl po tři dny chuť k jídlu, byl letargický a pozoroval, že méně močí. Nikdy nebyl nemocen, nebere žádné léky, nepije alkohol a neužívá žádné drogy. Alergie nemá. Fyzikální vyšetření: Dobře vyvinutý mladý muž, dobře živený. Nyní mírně letargický. Krevní tlak 135/70, pulz 84/min, dýchací frekvence 20/min. Bez teploty, váha 80 kg. Srdce a plíce bez nálezu, břicho také. Na obou DK otok. Neurologicky žádný ložiskový nález. Pacient je orientovaný osobou, místem i časem, nyní je mírně somnolentní a jen s obtížemi řeší jednoduché matematické úkoly. Laboratoř Sérum: Sodík 138 mmol/l, draslík 7.0 mmol/l; chloridy 101 mmol/l, BUN 150 mg/dl; kreatinin 10 mg/dl; glukóza 100 mg/dl, kalcium 7.0 mg/dl, fosfáty zvýšené, albumin 3.5 g/dl

21

Arteriální krevní plyny: pH 7.35, pCO2 = 28mmol/l, pO2 = 100 mmol/l, [HCO 3-] = 15 mmol/l Moč: Specifická váha 1.015, pH 6.0, proteiny 2+, krev 4+, ketolátky (negativní), glukóza (negativní), sodík v moči 35 mmol/l, kreatinin 56 mg/dl, osmolalita 320 mosm/l EKG v normě Otázky: 1. O jaké onemocnění se s největší pravděpodobností jedná? 2. Jak byste při použití laboratorních výsledků z moči a krve mohli rozlišit prerenální azotémii a akutní tubulární nekrózu? Vypočtěte exkreční frakci sodíku. 3. Co je nejpravděpodobnější příčinou pacientova stavu? 4. Jakými dalšími testy byste potvrdili pacientovu diagnózu? 5. Jaké EKG změny jsou obecně spojeny s hyperkalémií? 6. Jak byste rychle snížili hyperkalémii u tohoto pacienta? 7. Tento pacient má hyperkalémii, hypokalcémii a hyperfosfatémii. Které faktory jsou zodpovědné za tyto poruchy? Kazu 3: LH je 44letá pacientka, která je už 14 let po epizodě akutní glomerulonefritidy odkázaná na ambulantní peritoneální dialýzu. je zaměstnaná na část úvazku. Před 4 měsíci musela práce nechat, protože pro únavu nevystoupala do 3. patra. Vyšetření: výška 160 cm, váha 62 kg, krevní tlak 120/85 Laboratoř: albumin 2,3 g/dl leuko 65 000 /mm3 + Na 135 mmol/l hemoglobin 7 mmol/l + hematokrit 22 mmol/l K 6,9 mmol/l Cl- 100 mmol/l HCO3- 16 mmol/l BUN 45 mg/dl kreatinin 11,0 mg/dl Ca++ 7,8 mg/dL PO4 7.2 mg/dL Otázky: 1. Které hodnoty mohou být zodpovědné za pacientčinu progresivní slabost? 2. Jaké známky komplikací chronického renálního selhání na pacientce poznáváte? 3. Na EKG záznamu měla pacientka hrotnaté T vlny, extrémně rozšířené QRS komplexy a občasné extrasystoly. Která hodnota je příčinou? Jak můžete rychle pacientce pomoci? 4. Který z následujících faktorů přispívá k vývoji renální osteodystrofie? a) hyperkalémie b) hyperfosfatémie c) hyperkalcémie d) hyperglykémie 5. Jaké další faktory mohou přispívat ke vzniku renání osteodystrofie? 6. Pacientce je už tři měsíce podáván eryropoetin. její hemoglobin a hematokrit však zůstávají stále nízké. Co může být příčinou?

22

Hladovění, obezita (K. Bern.)

Příjem a výdej energie

Příjem a výdej energie by měl být u zdravého člověka v rovnováze. Denně by měl organismus přijmout tolik

energie, aby pokryl bazální metabolismus, specificko-dynamický účinek potravy a energii potřebnou k práci a termoregulaci. Při nedostatečném energetickém výdeji nebo nadbytečném příjmu dochází k obezitě, při nedostatečném příjmu energeticky hodnotných potravin vzniká kvantitativní malnutrice - hladovění. Kromě energetického hlediska je při příjmu potravy je třeba uvažovat i o jejím složení. Při poruchách složení potravy mluvíme o kvalitativní malnutrici. Jednotlivé živiny mají svoji energetickou hodnotu, která se udává v kj/g nebo také v kcal/g; energetická hodnota tuků je 40 kj/g, bílkovin a cukrů 17 kj/g . Ethylalkohol má energetickou hodnotu téměř 30 kj/ g. Proto také alkoholici málo jedí - energii mají zajištěnou příjmem alkoholu (nemají však zajištěnou hodnotu biologickou). Optimální složení potravy je 60 % cukrů, 25 % tuků a 15 % bílkovin. Energeticky se mohou jednotlivé složky zastupovat, nemohou se však zastupovat stavebně; esenciální aminokyseliny a mastné kyseliny nemohou být ničím nahrazeny, stejně jako vitamíny. Tělo se skládá především z tuků a bílkovin. Přijaté cukry slouží jako bezprostřední zdroj energie a metabolizují se na určité množství zásobního cukru – glykogenu a na zásobní tuky. Mohou mít také strukturní význam – glykoproteiny. Tuky ve zdravém – neobézním těle (asi 25% celkové tělesné hmotnosti) slouží především jako rezervoár energie a tepelná izolace. Některé tuky jsou nedílnou součástí membrán buněk (fosfolipidy, lipoproteiny), cholesterol je prekurzorem steroidních hormonů a některých dalších esenciálních molekul. V plazmě se tuky vyskytují ve formě volných mastných kyselin (FFA – Free Fatty Acids) a lipopropteinů. Bílkoviny v těle tvoří kolem 20% hmotnosti. Jsou součástí všech buněk, svalů, vnitřních orgánů a pojivové tkáně. Proteinový charakter mají téměř všechny enzymy a protilátky. Proteoanabolismus je nezbytný pro veškeré reparativní děje.

Příjem potravy Příjem potravy závisí na mnoha faktorech. Je řízen z hypothalamu, kde je v laterální části centrum pro příjem

potravy - jeho stimulací dochází k nadměrnému příjmu potravy (hyperfagii). Ve ventromediální části hypothalamu se naproti tomu nalézá centrum sytosti, které, je-li stimulováno, vede organismus k odmítání potravy (anorexii). Tato základní centra jsou ovlivňována celým souborem informací:





impulzy z kůry (časový rozvrh příjmu potravy)

podmíněnými reflexy (pohled na jídlo, povídání o jídle, případně pohled na člověka, který jí, zvětšuje pocit hladu), vliv mají také rodinné zvyky a rituály (oslava hostinou)




genetikou – vliv na některé metabolické cesty (např. existuje skupina obézních pacientů, kteří při zpracovávání potravy neprodukují teplo a všechnu energii ukládají jako zásobní tukový zdroj)










teplotou krve protékající hypothalamem (teplá krev snižuje příjem potravy) chladovými nebo tepelnými impulzy z okolí organismu (ve velkém horku se snižuje chuť k jídlu) aktivitou glukostatických buněk v hypothalamu (pokles systémové glykémie vede k aktivaci centra pro příjem potravy)




stresem (v mírném stresu se zvyšuje spotřeba potravy, naopak ve velkém stresu nebo depresi se snižuje)

1




některými hormony •

hlavně hormony štítné žlázy, cholecystokinin ale také např. bombesinem, které ovlivňují aktivitu center pro příjem potravy

•

grelin - hormon produkovaný ze žaludku asi dvě hodiny po jeho vyprázdnění, zvyšuje pocit

•

leptin – hormon produkovaný tukovou tkání, který pravděpodobně informuje hypotalamus o množství tukové hmoty. Snižuje pocit hladu, zvyšuje bazální metabolismus a navozuje pocit chuti k pohybu (podle literatury)




některými interleukiny (hlavně těmi, které fungují jako endogenní pyrogeny: Il 1, Il 6, TNF α - snižují v hypotalamu chuť k jídlu při horečce) Ke stanovení stavu výživy organismu (nutričního stavu) se používá BMI (Body Mass Index), který se

vypočítává jako podíl hmotnosti v kilogramech a druhé mocnosti výšky v metrech. Normální hodnota BMI je 20,0 – 24,9, při hodnotách vyšších mluvíme o různých stupních obezity a u hodnot nižších než 17,5 o kachexii. BMI (kg/m2) < 16 16 - 17 18 - 22 22 - 25 > 25

Stav výživy těžká podvýživa podvýživa normální stav mírná nadváha obezita

Tabulka: Hodnocení stavu výživy podle BMI indexu Výpočet BMI však není vhodné u sportovců, kteří mají větší svalovou hmotu.

Další možností je měření tloušťky kožní řasy na předem stanovených místech kaliperem. V poslední

době se zjistilo, že nejadekvátnějším měřením je obvod pasu. Muži s obvodem větším než 102 cm jsou obézní, stejně jako ženy s obvodem větším než 88 cm.

Nadměrný příjem potravy – obezita

Androidní typ obezity – je typická úzkými boky a velkým břichem. Častěji se vyskytuje u

mužů, může se však vyskytovat i u žen. Obézní jedinec snadno zhubne, ale snadno také přibere. Tuková tkáň nahromaděná v oblasti břicha je výrazně metabolicky aktivní, je schopna produkovat aktivní látky v závislosti na svém objemu. Pokud je tuku omezené množství, secernuje působky, které podporují zdravý metabolismus. Příkladem je adiponektin, hormon, který má protizánětlivý efekt (ochraňuje endotel před poškozením a předčasným rozvojem aterosklerózy) a podporuje normální citlivost inzulinových receptorů. Pokud je abdominálního tuku velké množství, jeho hormonální sekrece se mění: o

sníží se sekrece adiponektinu a organismus přijde o jeho ochranný vliv

o

sníží se sekrece hormonu dehydroepiandrosteronu (DHEA), který se tvoří kromě tuku a nadledvin i v jiných tkáních. Jeho nedostatek vede ke snížení citlivosti receptorů pro inzulin, zvyšuje se glykémie a vyvíjí se diabetes mellitus typu II.

o

zvyšuje se sekrece hormonu rezistinu, který snižuje citlivost inzulinových receptorů a podporuje rozvoj diabetu mellitu 2.typu

2

o

dalším z produkovaných působků je hormon kortizol, který také snižuje citlivost periferních receptorů pro inzulin a kromě toho podporuje glukoneogenezu

U pacienta se vyvíjí metabolický syndrom (syndrom X, Reavenův syndrom), charakterizovaný obezitou, vysokým krevním tlakem, poruchou metabolismu lipidů (s aktivací aterogeneze), diabetem mellitem II. typu a hyperfibrinogenémií. Sklon k ischemické chorobě srdeční vede (pokud pacient nezhubne) v průměru do osmi let ke smrti na infarkt myokardu. Metabolický syndrom však může být způsoben také chronickým stresem. Společným jmenovatelem je hypersekrece kortizolu. Gynoidní obezita – je typická tvarem přesýpacích hodin s relativně štíhlým pasem. Typická obezita pro ženské pohlaví. Je metabolicky neaktivní, takže kromě mechanického poškozování kloubů a poruch dýchání pro přílišnou hmotnost hrudní stěny nevede k metabolickému riziku. Nevýhodou je nesnadné až nemožné zhubnutí. Obezita

může

vzniknout

také

sekundárně

například

při

některých

endokrinních

onemocněních: - při Cushingově chorobě (obezita centrálního typu s “tenkými” končetinami a - při hypotyreóze (obezita dolní části těla, hlavně hýždí a stehen)

měsícovitým obličejem)

Nízký příjem potravy – Podvýživa (malnutrice), hladovění je stav nerovnováhy organismu, kdy je příjem energetických substrátů nižší než jejich potřeba. Taková nerovnováha může vzniknout při snížení příjmu a neměnících se potřebách, např. při mentální anorexii, nebo při zvýšených potřebách a neměnícím nebo snižujícím se příjmu, např. při akutním onemocnění, při zvýšené tělesné

námaze, případně při poruše trávicích a vstřebávacích procesů v těle. Organismus začne čerpat energii z vlastních zásob. Změna metabolismu při vývoji této nerovnováhy závisí na podnětu změny a na době, po kterou změna

metabolismu probíhá: Jestliže začne zdravý člověk hladovět (třeba drží hladovku z politických důvodů, nachází se v místě, kde nemá přístup k potravě, nebo se u něj rozbíhá proces mentální anorexie), jeho organismus se bude na tuto změnu adaptovat a po třech dnech se vyvine tzv. „prosté hladovění“, charakteristické sníženým bazálním metabolismem a tuky jako zdrojem energie. Jestliže je však nerovnováha v přísunu a potřebě energetických substrátů způsobena stresovou reakcí (jako odpověď na dlouhodobé prosté hladovění s vyčerpáním tukových zásob, po úrazu nebo chirurgickém zákroku, případně u pacientů s chronickým zánětem případně nádorem), rozjíždí se „stresové hladovění“, charakterizované zvýšeným bazálním metabolismem a proteiny jako zdrojem energie. Tomuto typu hladovění se vzhledem ke zvýšeným ztrátám bílkovin říká také „kwashiorkor like“ hladovění.

Během prvních tří dnů prostého hladovění dochází k adaptaci metabolismu na snížený příjem potravy. Zpočátku se mírně sníží glykémie, na což reaguje glukagon a spustí glykogenolýzu a glukoneogenezu. Pokud hladovění pokračuje, zapojí se i aktivace sympatiku – zvýší se sekrece katecholaminů, které podporují glykogenolýzu v játrech a navíc pomáhají získat energii lipolýzou (uvolňují mastné kyseliny z triacylglycerolu). Metabolismus podpoří i druhá stresová osa zvýšenou produkcí kortizolu. Kortizol má hlavně proteolytické účinky, což slouží k tomu, že se z glukoplastických aminokyselin glukoneogenezou tvoří glukóza. Postupně se zvýší

3

glykémie, ale nová hodnota je nižší, než hodnota před začátkem hladovění. Není však tak nízká, aby udržovala aktivovovanou stresovou odpověď.

Po třech dnech dochází k adaptaci. Vzniká adaptované (neboli „nekomplikované“) hladovění. Postupně se snižuje aktivita sympatiku, odpadají jeho glukoneogenetické a proteolytické učinky. Dále se sníží glykémie a tím se sníží i bazální sekrece inzulinu. Nedostatek inzulinu potencuje metabolismus tuků k lipolýze a tvorbě ketolátek. Tuky se odbourávají a stávají se základním zdrojem energie. Situaci navíc napomáhá i snížená sekrece hormonů štítné žlázy, které sníží sekreci a dokonce se již vypavený T3 přemění na neúčinný rT3 hormon. Sníží se tak nároky tkáně až o 40 procent a prodlužuje se doba možného přežití. Pro zajímavost: v prvních třech dnech hladovění se denně spotřebuje v metabolismu asi 75g bílkovin, při adaptovaném hladovění je to kolem 20%. Bílkoviny se zachovávají jako důležité strukturní a funkční molekuly. Tento typ hladovění většinou trvá kolem 30 dní (záleží na výchozím množství tuku) a pak se přeměňuje na stresové hladovění. Nekomplikované hladovění může být způsobeno mnoha mechanismy: 









z mechanických poruch příjmu potravy (defektní chrup, špatná protéza), postižením slinných žláz, onemocněním dutiny ústní, hltanu, jícnu, trávicího traktu, jater, intolerance potravy při malabsorpčním syndromu, mentální anorexie a bulimie, poruchy příjmu potravy u některých psychiatrických onemocnění (schizofrenie s katatonním stuporem, těžké depresivní poruchy, demence, paranoia s odmítáním potravy).

Nekomplikovaným hladověním vzniká malnutrice typu marasmu. Jde o častý typ podvýživy Stresové hladovění se vyvíjí při aktivaci stresové osy. Většinou to může být po úrazu, chirurgickém zákroku, při chronickém zánětu nebo nádoru. Tento typ hladovění vzniká také po spotřebovámí tuku nekomplikovaným hladověním. Stresová osa je spuštěna buď přímo úrazem (bolest) nebo nepřímo zvýšením interleukinů (IL 1, IL6,

TNF α). Zvýšená produkce kortizolu zvyšuje aktivitu sympatiku a výrazně potencuje proteolýzu. Bílkoviny se stávají hlavním zdrojem energie. (Ztráty bílkovin – hlavně svalových - jsou u tohoto typu hladovění půl až jeden kilogram za 24 hodin.) Produkce interleukinů je udržována zvýšenou produkcí CRH i ACTH a opačně, takže situace je pro organismus bezvýchodná. Zvýšená sekrece mediátorů zánětu zvyšuje tvorbu proteinů akutní fáze, proto se zvyšuje bazální metabolismus a nároky na množství energetického substrátu. Pokud se „cirkulus vitiosus“ ztrát bílkovin včas nezastaví, vede to k mnoha komplikacím a nakonec i ke smrti.

Malnutrice typu kwashiorkor Tato proteinová malnutrice se vyskytuje u osob s dostatečným příjmem energie, ale nedostatečným příjmem bílkovin. Setkáme se s ní u alkoholiků, u lidí s depresí, u starých lidí a u skupin s odlišnými stravovacími návyky (makrobiotici a vegani). Často je doprovázena nedostatkem některých stopových prvků a

vitamínů. Proteinová malnutrice se vyskytne, pokud obsah proteinů ve stravě klesne pod 0,5 g/kg/den, ale energetická dodávka je dostatečná. Proteosyntéza v játrech se snižuje, protože je nedostatek esenciálních aminokyselin (cystein, lysin, metionin) a ubývá svalové tkáně, z které jsou tyto aminokyseliny získávány. Klesá především tvorba bílkovin s krátkým poločasem, např. apoproteinů, a to vede ke vzniku jaterní steatózy. S trvající

4

nerovnováhou mezi dodávkou bílkovin a energie klesá produkce plazmatických bílkovin (hlavně albuminu) a s poklesem onkotického tlaku vznikají otoky. Takto byl vysvětlován kwashiorkor, ale k rozvoji tohoto stavu pravděpodobně přispívají i jiná onemocnění afrických dětí. Za sekundární projevy hladovění považujeme postižení řady orgánů a jejich fyziologických funkcí (Viz tabulka). Orgánový systém Klinické důsledky Imunita ↓ obranyschopnosti organismu Zhoršení hojení ran a regenerace orgánů Kardiovaskulární Atrofie srdeční svaloviny systém Poruchy srdečního rytmu až zástava Bronchopneumonie Plíce Pokles tělesné teploty, zimomřivost Pokles libida Sexuální funkce Amenorea Gastrointestinální Vodnaté průjmy trakt Pancytopenie Krvetvorba Různé typy anemií Termoregulace

Kosti Nervosvalový systém Centrální nervový systém

Osteoporóza a osteomalácie s rizikem zlomenin Poruchy neuromuskulární dráždivosti (parézy) Atrofie mozkové kůry Epileptické záchvaty

Mechanismus Nedostatek proteinů, vitamínů: ↓ tvorba protilátek, interleukinů, dělení buněk, ↓ tvorba proteinů akutní fáze Nedostatek proteinů, vitamínů k reparaci nebo regeneraci tkání Spotřeba proteinů myokardu Změny hladin iontů (hlavně K+), Snížení svalové síly dýchacích svalů – hypoventilace, neschopnost odkašlat Snížený bazální metabolismus, nízký krevní tlak, vymizení izolační vrstvy podkožního tuku Snížená sekrece pohlavních hormonů Atrofie střevní sliznice Porucha exokrinní funkce pankreatu Porucha dělení buněk Nedostatek bílkovin, avitaminózy (z nedostatečného přívodu a vstřebávání vitamínů), nedostatek železa Porucha iontového hospodářství: hypofosfatémie, hypomagneziémie, nedostatek bílkovin Poruchy minerálového hospodářství: ↑ exkrece K+ a Mg2+ ? ?

Tab.: Důsledky hladovění

Kachexie Kachexie znamená silnou celkovou sešlost, chátrání a hubnutí organismu, spojené s výraznou slabostí. Je následkem vážných onemocnění, hlavně zhoubných nádorů a těžkých infekcí. Pojem kachexie bývá s termínem malnutrice zaměňován a používá se především v souvislosti s konkrétní příčinou podvýživy. Nejčastěji se používá v souvislosti s nádorovými onemocněními, u kterých se vyskytuje až v 50 procentech, a má značný podíl na morbiditě a mortalitě onkologicky nemocných. Příčiny jsou komplexní. Dominantní úlohu sehrává vlastní nádorové onemocnění, které ovlivňuje stav výživy jednak z místních příčin (např. karcinom jícnu), ale i celkovými účinky, především nádorovou anorexií (viz stresové hladovění). Metabolismus nádorových buněk je navíc energeticky náročný a odčerpává proteiny a lipidy z periferních tkání pro jaterní glukoneogenezi. Kardiální kachexie je důsledkem pokročilých stadií chronického srdečního selhání (hlavně pravostranného, které vede k anorexii díky jaternímu a střevnímu překrvení). Vlivem selhávání srdce se může vyvinout i porucha absorpce tuků a tzv. protein-losing enteropatie (ztráta bílkovin střevní stěnou).

5

Klinické příznaky u deficitu stopových prvků Prvek železo chrom kobalt (vitamín B12) měď jód mangan molybden selen zinek

Klinický příznak hypochromní anémie, koilonychie, angulární stomatitis hyperglykémie, periferní neuropatie, zmatenost megaloblastová anemie, periferní neuropatie, degenerativní změny míchy anémie, neutropenie struma, hypotyreóza dermatitis, změna barvy vlasů, hypoprotrombinémie poruchy vědomí, intolerance aminokyselin, hypourikémie myopatie, kardiomyopatie vyrážka, alopecie, poruchy chuti, průjem, poruchy hojení ran

6

Otoky. Vznik otoku:

• •

zánět: charakteristické: otok je lokalizovaný, & dolor, rubor, calor nezánětlivý původ: vliv mnoha činitelů ♦ zvýšený cirkulující objem (změna koncentrace elektrolytů a objemu vody)↑ ♦ zvýšený hydrostatický (intravaskulární) tlak: ( za norm. okolností převažuje nad tlakem v intersticiu) ♦ snížený onkotický tlak ♦ poškození cévní stěny ♦ poškození mízních cév ♦ „tkáňový činitel“ Patogeneza je většinou kombinovaná

Rozdělení otoků podle patogenetických hledisek: 1. Otok jako následek zvýšeného intravaskulárního (hydrostatického) tlaku: charakteristické – závislost na poloze těla, nejsou změny krevního séra, často bývá v dané oblasti žilní městnání • místně podmíněné městnání (varixy, tromboflebitida) • městnavé otoky DK v těhotenství, při tumoru v malé pánvi • vadné nebo chybějící žilní chlopně • hemodynamická srdeční nedostatečnost • otylost - poruchy odtokových poměrů 2. Otok jako následek sníženého onkotického tlaku: nepatrná závislost na změně tělesné polohy, nízké hodnoty sérových bílkovin. Příčiny: snížený příjem nebo tvorba bílkovin, zvýšené ztráty plazmatických bílkovin. • nefrotický syndrom výrazně snížená plazmatická koncentrace bílkovin, těžká proteinurie, otok hlavně v oblasti očí,… řídké podkožní vazivo • jaterní onemocnění – snížená tvorba plazmatických bílkovin, a současně poškozená degradace steroidů – sekundární hyperaldosteronismus • otoky z malnutrice, hladu - snížený přívod bílkovin, porucha vstřebávání AK → snížení hladiny plazmatických bílkovin → otoky (pravděpodobně současně poškození cév) • otoky při kachexii – (tu, tbc) stejný mechanismus • otoky při těžkých popáleninách –ztráty bílkovin • beri-beri • onemocnění trávicího traktu – zánět žaludku a střev (gastroeneritidy, sprue, colitis ulcerosa…- ztráty bílkovin) benigní a maligní tu ( střevní polypóza, polypoidní gastritis) 3. Otoky jako následek poruchy cévní stěny: porucha stěny kapilár • nefritické otoky ( v 1. stadiu) - poškozením kapilár v ledvině → únik proteinů do intersticia

• •

alergické otoky - prchavé. Náhlý začátek na některé části těla. Eosinofilie. otoky při neurologických afekcích poruchy inervace cévní stěny → zvýšená prostupnost kapilár. Většinou otok lokalizovaný na jednu končetinu a současně trofické změny kůže.

4. Otoky z porušeného odtoku lymfy – lymfedémy: otoky většinou lokalizované, elefantiáza • primární lymfedém - chronický otok, většinou jedné DK, nemusí být hned od narození. Abnormální nebo chybějící lymfatické cévy. • nespecifická lymfangiitis • otok při tumorech - mízní uzliny zablokované nádorovými buňkami • lokální záněty - (filarióza, opakovaná erysipel) 5. Otok jako následek poruchy elektrolytového metabolismu: málo výrazná závislost na poloze těla, snížené vylučování elektrolytů, ale hodnoty v séru téměř normální. Porucha rovnováhy elektrolytů vede k zadržování vody, zvětšuje se cirkulující objem. Vzniká tehdy, jestliže tělo nedokáže kompenzačními mechanismy vývoji otoku zabránit – např. Léta trvající hperaldosteronismus. • primární a sekundární hyperaldosteronismus (srdeční nedostatečnost, jaterní selhání…) • předávkování deoxykortikosteronů (snížené vylučování Na+, deplece K+) • hypokalemické otoky (hypokalémie např. z abusu projímadel) • renální poruchy vylučování NaCl - (glomerulonefritidy, poruchy tubulárních transportů)

6. • • •

Otoky na základě dosud neobjasněných mechanismů myxedém - při hypotyreóze, většinou po strumektomii. Změněné podkožní vazivo. cyklické otoky – závislé na menstruačním cyklu., hormonální vlivy- estrogeny. Otok jako příznak vysokohorské nemoci –vzácně, většinou otoky obličeje. Varovný příznak

Podvýživa (malnutrice) je stav nerovnováhy organismu, kdy je příjem energetických substrátů nižší než jejich potřeba. Taková nerovnováha může vzniknout při snížení příjmu a neměnících se potřebách, např. při mentální anorexii, nebo při zvýšených potřebách a neměnícím se nebo snižujícím se příjmu, např. při akutním onemocnění, při zvýšené tělesné námaze, případně při poruše trávicích a vstřebávacích procesů v těle. Organismus pak čerpá energii z vlastních zásob. Toto čerpání a vůbec adaptace organismu na nedostatek živin se zásadně liší s ohledem na vyvolávající příčinu nedostatku živin. Adaptace na dlouhodobé, tzv. prosté hladovění je zcela odlišná od hladovění za kritických podmínek. Podle toho se také dělí typy malnutrice (tab. 1). Pokud se jedná o nedostatečný příjem energie, pak hovoříme o malnutrici energetické (kalorické). Pokud je přijímáno nedostatečné množství bílkovin, pak jde o malnutrici proteinovou. Kombinace obou těchto krajních typů malnutrice je pak malnutricí smíšenou. Někdy se dělí malnutrice jednoduše jen na nekomplikovanou (nestresové hladovění) a na stresovou (stresové hladovění podobné kwashiorkoru). Pokud chybí jen některá složka výživy, která nemá charakter makronutrientu, jako např. vitamín nebo stopový prvek, pak hovoříme o karenci. Nekomplikované hladovění Malnutrice typu marasmu. Jde o častý typ podvýživy způsobený řadou příčin:
u starších pacientů,
z mechanických poruch příjmu potravy (defektní chrup, špatná protéza),
postižení slinných žláz, onemocnění dutiny ústní, hltanu, jícnu, trávicího traktu, jater,
intolerance potravy při malabsorpčním syndromu,
mentální anorexie a bulimie,
poruchy příjmu potravy u dalších psychiatrických onemocnění (schizofrenie s katatonním stuporem, těžké depresivní poruchy, demence, paranoia s odmítáním potravy). Z patogenetického hlediska dochází u marantického hladovění (není vyvoláno stresem, infekcí, poraněním apod.) k řadě adaptačních mechanismů, které regulují dopad hladovění na organismus (tab. 2). Relativně záhy se vyčerpají zásoby jaterního a svalového glykogenu, který poskytuje rychlý zdroj energie. Zvyšuje se tvorba glukózy z glykogenních aminokyselin a glycerolu v játrech. Postupně klesá sekrece inzulínu a stoupá sekrece kontraregulačních hormonů (glukagonu, hydrokortizonu, katecholaminů). Těmito hormony je stimulována lipolýza v tukové tkáni, glukoneogeneze v játrech a proteolýza v kosterních svalech a ve viscerálních orgánech. Organismus katabolizuje asi 75 gramů bílkovin za den, játra syntetizují glukoneogenezí glukózu pro potřeby mozku a periferních tkání z mastných kyselin a glycerolu, získaných z tukové tkáně. Pokud hladovění pokračuje, dochází k dalším adaptačním a metabolickým změnám. Snižuje se celkový energetický výdej, a to až o 40 % snížením bazálního metabolismu a tělesné aktivity. Klesá tvorba hormonů štítné žlázy a snižují se i hladiny stresových kontraregulačních hormonů. Postupně se zvyšuje lipolýza v tukové tkáni a stoupá uvolňování mastných kyselin do krevního oběhu. V játrech se začíná zvyšovat tvorba ketolátek, které ale játra nedokáží utilizovat (z nedostatku 3-oxoacyl-CoA-transferázy). Ketolátky se tak dostávají do krevního oběhu a stávají se energetickým substrátem pro řadu periferních tkání, zejména mozku. Přesto mozek potřebuje alespoň minimální množství glukózy. Glukóza totiž zajišťuje dostupnost tříuhlíkatých jednotek, potřebných jak pro metabolismus acetoacetátu, tak pro další využití acetyl-CoA v Krebsově cyklu. Se vzestupem ketogeneze v organismu je spojen pokles katabolismu bílkovin, a to až na 20 gramů na den. Tvorbou ketolátek je během hladovění chráněna zásoba bílkovin. Klinický a laboratorní obraz tohoto typu malnutrice je charakterizován ztrátou zejména tukové tkáně a posléze i (kolem 30. dne hladovění - po spotřebování zásob tuku ) i kosterního svalstva. Malnutrice je zjevná, pacienti mívají body mass index BMI = (hmotnost v kilogramech)/(výška v metrech)2 nižší než 18, v extrémních případech pod 16. Úbytek tukové tkáně je dobře patrný při měření tloušťky kožní řasy (např. nad tricepsem), zmenšení svalové hmoty lze hodnotit sledováním obvodu paže. Pacienti bývají hypodynamičtí, převážně leží, posléze už nemohou ani chodit, mohou být hypomimičtí, zimo- mřiví, ztrácejí zájem o okolí i o sebe. Při dlouhodobém průběhu se mohou začít objevovat sekundární orgánové poruchy. Laboratorní hodnoty bývají často málo výpovědné. Dochází k poklesu tzv. viscerálních proteinů, jako např. prealbuminu, hladina albuminu může zůstat delší dobu normální. Ač je přítomen celkový nedostatek minerálů, hlavně draslíku, horčíku a fosforu, sérové hladiny bývají rovněž dlouho normální. Z empirické zkušenosti je známo, že při prostém hladovění dochází k úmrtí za cca 60-70 dní při ztrátě bílkovin dosahující až 40 procent. Této relativně dlouhé doby je dosaženo výše uvedenými adaptačními mechanismy, které „chrání“ bílkoviny a tyto nejsou používány jako zdroj energie a mohou být využity pro své fyziologické funkce. Je-li organismus dobře hydratován, tak po zmíněných cca 2 měsících zmírá na poruchy srdečního rytmu při depleci minerálů a ztrátě nezbytně nutného množství bílkovin, případně na infekční komplikaci. Extrémním příkladem adaptace jsou pacientky s mentální anorexií. Za sekundární projevy hladovění považujeme postižení řady orgánů a jejich fyziologických funkcí (tab. 3). Postižení imunitního systému vede ke snížení obranyschopnosti organismu a zvyšuje riziko infekčních komplikací. Rovněž dochází k poruchám hojení ran a regenerace orgánů. To souvisí se sníženou schopností

uvolňovat substráty (aminokyseliny) potřebné pro regenerační pochody. K poruchám hojení přispívají i karence vitamínů a stopových prvků.
Postižení kardiovaskulárního systému se projevuje především atrofií srdeční svaloviny. Deplece minerálů může vést k poruchám srdečního rytmu.
Plicní komplikace jsou také relativně časté a jsou důsledkem hypoventilace při malé síle dýchacích svalů, nedostatečné schopnosti odkašlat, převážné poloze vleže a snížené obranyschopnosti. Bronchopneumonie může být fatální komplikací protrahované malnutrice.
Postižena bývá rovněž termoregulace, což souvisí s poklesem bazálního metabolismu a se snížením produkce hormonů štítné žlázy. Projevuje se poklesem tělesné teploty a zimomřivostí.
Velmi charakteristické jsou (hlavně u mentálních anorektiček) rovněž poruchy sexuálních funkcí, projevující se sníženou tvorbou pohlavních hormonů, což má za následek poruchy menstruačního cyklu, často až amenoreu a pokles libida.
Ani zažívací trakt není uchráněn při malnutrici a střevní atrofie společně s dysfunkcí pankreatu způsobuje potíže hlavně při snaze o realimentaci.
Podobným způsobem je postižena i krvetvorba (jako systém s velkým buněčným obratem), kde k vlastní poruše proteosyntézy přispívají i četné vitamínové karence (B6, B12, kyselina listová) a nedostatek stopových prvků (měď, železo). Důsledkem může být postižení všech stupňů krvetvorby s následným rozvojem např. pancytopenie, sideropenické anémie, megaloblastové anémie apod.
Změny v minerálovém hospodářství se týkají hlavně draslíku, sodíku, fosforu a hořčíku. Snižuje se exkrece sodíku, naopak exkrece draslíku, fosforu a hořčíku stoupá. S trvajícím hladověním pak vylučování těchto minerálů opět klesá. Může dojít i k těžkým celkovým deplecím uvedených iontů při zachování normální nebo jen mírně snížené sérové hladiny. Zvláště mírná acidóza (u hladovění běžná ketoacidóza), při které dochází k přesunu intracelulárního draslíku do extracelulárního prostoru, tak může maskovat velmi závažnou depleci draslíku. Ta pak může způsobit závažné poruchy srdečního rytmu až srdeční zástavu.
Kostní metabolismus trpí nedostatkem kalcia a vitamínu D, což se může projevit osteoporózou (potencovanou nízkou fyzickou aktivitou) a osteomalacií.
Poruchy funkcí centrálního nervového systému jsou také nedílnou součástí malnutrice a mohou se projevit epiparoxyzmy, abnormalitami na EEG a atrofií mozkové kůry. Malnutrice typu kwashiorkor Tato proteinová malnutrice se vyskytuje u osob s dostatečným příjmem energie, ale nedostatečným příjmem bílkovin. Lze se s ní setkat u alkoholiků, u lidí s depresí, u starých lidí a u skupin s odlišnými stravovacími návyky (makrobiotici a vegani). Nejen u alkoholiků je často provázena deplecí některých mikronutrientů (stopových prvků a vitamínů). Proteinová malnutrice se vyskytne, pokud obsah proteinů ve stravě klesne pod 0,5 g/kg/den, ale energetická dodávka je dostatečná. Vázne proteosyntéza závislá na nej-méně zastoupené esenciální aminokyselině (cystein, lysin, metionin). Ubývá svalové tkáně, z které jsou tyto aminokyseliny získávány. Dochází k poklesu jaterní proteosyntézy, klesá tvorba bílkovin s krátkým poločasem, např. apoproteinů, a to vede ke vzniku jaterní steatózy. S trvající nerovnováhou mezi dodávkou bílkovin a energie klesá produkce plazmatických bílkovin (hlavně albuminu) a s poklesem onkotického tlaku vznikají otoky. Takto byl vysvětlován kwashiorkor, ale k rozvoji tohoto stavu pravděpodobně přispívají i jiná onemocnění afrických dětí. Čistá proteinová malnutrice není v klinické praxi až tak častá. Pokud se vyskytne, je charakterizována postupným rozvojem, minimálním ovlivněním tukových zásob, normální nebo jen mírně sníženou tělesnou hmotností, vznikem otoků a výpotků ve volných dutinách (fluidotorax, ascites, perikardiální výpotek), hepatomegalií s jaterní steatózou. Laboratorně zaznamenáváme pokles hladin albuminu, prealbuminu, transferinu, cholinesterázy, klesá počet lymfocytů, klesá hladina kreatininu. Stresové hladovění Jedná se o zcela odlišný typ malnutrice, u kterého nedochází k rozvoji adaptačních mechanismů na hladovění a trvá katabolismus potencovaný kontraregulačními hormony (kortizolem a adrenalinem). Organismus reaguje na stresový inzult uniformně, ať už se jedná o jakoukoli příčinu (trauma, infekce, sepse, popáleniny, krvácení). Energetické substráty jsou přesouvány do vitálně důležitých orgánů. Jde především o glukózu, která je využitelná téměř všemi buňkami, ale i o laktát transformovaný v játrech v Coriho cyklu opět na glukózu, stejně jako pyruvát a alanin. Může dojít ke vzestupu glykemie přes zvýšení sekrece inzulínu. Periferní tkáně jsou totiž vůči inzulínu v kritických stavech rezistentní (což způsobují právě zvýšené hladiny adrenalinu a kortizolu). Glukóza v játrech se tvoří nejen z laktátu a glycerolu, ale v kritických stavech především z glukogenních aminokyselin uvolňovaných ze svalů (opět vliv kortizoluu a adrenalinu). Svaly jsou v kritických stavech hlavním zdrojem energie a jejich úbytek může dosahovat půl až jeden kilogram za 24 hodin (polytrauma, sepse, nekrotizující pankreatitida). Zvyšuje se rovněž propustnost kapilár pro bílkoviny (capillary leak syndrom). Albumin se dostává do intersticia, klesá jeho koncentrace a dochází k rozvoji otoků. Kriticky nemocní vypadají zdánlivě dobře, nebývají totiž „hubení“, naopak jsou oteklí a mají vyhlazené kožní rýhy. Těmito

otoky může být překryta těžká svalová atrofie a známky malnutrice nejsou patrné na první pohled. Je proto třeba dobře posuzovat přítomnost svalové hmoty, orientačně například pohmatem stehenního a lýtkového svalu, nebo interoseálních svalů na rukách. Pokud se stav nemocného zlepší a dojde k mobilizaci retinovaných tekutin, vyjeví se naplno těžký úbytek svalové hmoty a v menší míře i tukové tkáně. Laboratorně bývá přítomna hypoproteinemie a hypoalbuminemie, ostatní laboratorní hodnoty odpovídají základnímu onemocnění. Klinický i laboratorní obraz je pochopitelně horší, pokud byl nemocný malnutriční již před začátkem onemocnění. Naopak jedinci s dostatečnou svalovou hmotou stonají příznivěji. Kachexie Pojem kachexie bývá s termínem malnutrice zaměňován a používá se především v souvislosti s konkrétní příčinou podvýživy, např. kachexie nádorová, kardiální, hypofyzární, tuberkulózní apod. Asi nejčastěji se termín kachexie používá v souvislosti s nádorovými onemocněními, u kterých se vyskytuje až v 50 procentech, a má značný podíl na morbiditě a mortalitě onkologicky nemocných. Příčiny jsou komplexní. Dominantní úlohu sehrává vlastní nádorové onemocnění, které ovlivňuje stav výživy jednak z místních příčin (např. karcinom jícnu), ale i celkovými účinky, především nádorovou anorexií. Na jejím vzniku se podílejí zvýšené koncentrace některých cytokinů (IL-1, IL-6, TNF-alfa, IFN-gama) a serotoninu. Metabolismus nádorových buněk je energeticky náročný a odčerpává proteiny a lipidy z periferních tkání pro jaterní glukoneogenezi. Tento proces postupně vyústí v nádorovou kachexii. Malnutrice navíc zhoršuje toleranci protinádorové léčby, která dále zhoršuje utilizaci živin inhibicí důležitých enzymů v trávicím ústrojí, což vede k malabsorpci sacharidů, tuků a vitamínů. Anorexie, nevolnost a zvracení po chemoterapii dále přispívají k prohloubení nádorové kachexie. Dalšími nepříznivými faktory může být mukozitida, xerostomie a časté kandidózy dutiny ústní a jícnu. Do tohoto bludného kruhu prohlubující se malnutrice je třeba včas zasáhnout umělou výživou. Kardiální kachexie je komplikací pokročilých stadií srdečního selhání, a to především pravostranného, které vede k anorexii díky jaternímu a střevnímu překrvení, výjimečně i s přispěním předávkování digitalisem. Může se vyskytnout i porucha střevní absorpce tuků a tzv. protein-losing enteropatie (ztráta bílkovin střevní stěnou). Pacienti v srdečním selhání mají zvýšený metabolický obrat při zvýšené spotřebě kyslíku v myokardu a zvýšené dechové práci. Mohou se vyskytovat i subfebrilie a zvýšené hladiny cytokinu TNF-alfa. Tento cytokin přispívá k anorexii a kachexii. Kardiální kachexie může vyvolávat podezření na přítomnost maligního onemocnění. Na druhou stranu může být pro nezkušené oko maskována otoky. Kardiologičtí pacienti v malnutrici jednoznačně patří mezi skupiny vhodné k nutriční intervenci.

Reavenův metabolický syndrom. Doc. MUDr. Štěpán Svačina, DrSc. (zkráceno) Toto relativně mladé onemocnění bylo popsáno Reavenem teprve před 14 lety. Do syndromu někdy nazývaného také syndrom inzulínové rezistence dnes patří 7 skupin poruch: poruchy glykoregulace (porušená glykémie nalačno, porušená glukózová tolerance, diabetes 2. typu), esenciální hypertenze, hyperlipoproteinémie (typicky vyšší lipoproteiny VLDL, triglyceridy, nízký HDL-cholesterol a přítomnost malých denzních LDL částic), poruchy koagulace (typicky prokoagulační stav s poruchou fibrinolýzy), antropometrické změny (androidní obezita, resp. nadváha, viscerální akumulace tuku, fetální malnutrice v anamnéze), hormonální změny (sterilita, hirsutismus, hyperandrogenémie u žen, nízký testosteron a SHBG u mužů, výskyt některých nádorů u obou pohlaví) a jiné naladění centrálního nervového systému (odchylná regulace chuti k jídlu, centrální sympatikotonie a vazba na některá psychická onemocnění). Nejdůležitější komplikací metabolického syndromu je ateroskleróza, proto se kvantitativně androidní obezita i esenciální hypertenze jeví jako klíčové rizikové faktory kardiovaskulárních onemocnění. V zemích se způsobem života blízkým naší republice se projeví během života některá složka tohoto syndromu asi u 2/3 populace. Obezita a hypertenze patří spolu s diabetem 2. typu k nejzávažnějším složkám tohoto syndromu. O celé řadě složek metabolického syndromu je známo, že se častěji vyskytují u osob s nízkou porodní hmotností. Je zajímavé, že tyto jevy jsou typické pro rozvinuté země, naopak v rozvojových zemích mají tyto závislosti spíše U tvar. Podrobný přehled prací je uveden např. v Reavenově monografii o metabolickém syndromu(3). Malá porodní hmotnost souvisí, jak se nově ukazuje, i s pozdější aktivitou sympatiku v dospělosti(18). S výskytem hypertenze v dospělosti souvisí i vyšší příjem soli u matky v těhotenství a laktaci(19).





Hypertenze a obezita jsou závažná onemocnění, která významně zkracují lidský život. Výskyt obezity u nás přitom stále stoupá. Vysoký je i výskyt hypertenze a hypertenzi také léčíme dnes aktivněji než dříve. Hypertenze ve všech populacích koreluje s obezitou. Je zajímavé, že v civilizovaných zemích je sklon závislosti tlaku na BMI více strmý. Tedy stejnému BMI odpovídá vyšší tlak. Na první pohled je tedy zřejmé, že obezita působí hypertenzi. Situace je však složitější. V nedávném editorialu Journal of Hypertension(5) byla tato situace přirovnána k diskusi, zda bylo dříve vejce či slepice. Podobné jevy s nejasným vztahem příčina-následek platí pro všechny složky metabolického syndromu. Redukce hmotnosti vede vždy k poklesu systolického i diastolického tlaku spolu s dalšími složkami metabolického syndromu. Snížení hmotnosti o 10 % sníží diastolický tlak přibližně o 10 mmHg. Jiné pravidlo říká, že snížení hmotnosti o 10 % sníží mortalitu hypertonika s diabetem o 20 % (podrobně v (1)). Nedávná studie ukázala, že vztah velikosti srdce, hypertenze a obezity lze prokázat i u populace 80letých(6).

Inzulínová rezistence Lze připustit, že obezita a hypertenze mají vazbu na základní složku metabolického syndromu, inzulínovou rezistenci, a jejich vzájemná vazba je druhotná, vázaná přes tento faktor. Inzulínová rezistence i inzulinémie je přímo úměrná stupni obezity(1). Již u mladých hypertoniků je jasná závislost hypertenze na BMI (20). U dospívajících hypertoniků je inzulínová rezistence více vyjádřena než u obézních nehypertoniků(22). Podle kvantitativně změřené inzulinorezistence bylo u Japonců možné predikovat během 7 let vznik hypertenze(23). Centrální mechanismy vzniku: U hypertenze i obezity jde o narušení centrálních mozkových mechanismů. Příkladem těchto vztahů jsou odchylky v tonu centrálního sympatiku a centrální inzulinorezistence. Další možné mechanismy: Tuková tkáň není jen pasívní tkání, ale aktivně secernuje řadu působků (podrobně v(28)). Z těchto produktů zejména angiotenzinogen se může přímo podílet na hypertenzi. Velmi podrobně je v nefrologii diskutován i účinek inzulinémie na ledviny a následný podíl na hypertenzi

Schéma poruch řízení ventilace. Ostatní části CNS: kortex, hypothalamus, limbický systém, kmen

Ostatní receptory: Mechano a j rec. v plicích, mechano ve svalech a kloubech hrudníkuho koše

Centrální chemo R

Onemocnění celého CNS jako: encephalitis, trauma, hemorhagie, tumor

Dýchací centra

pH, pCO2

REM, anestezie, CHOPN, chron. horská choroba

Plazma: pO2, Periferní pCO2, chemoR pH, K+

Akutní horská nemoc

Chronická horská nemoc, CHOPN Difúze

2

Přímo na dechová centra působí: barbituráty, morfin, anestezie, acylpyrin

1 Poruchy supraspinální dráhy: dislokace krční míchy, ….

α motoneurony

↓↑ventilace

Poruchy předních rohů míšních: poliomyelitis, tetanus, ….. Poruchy periferních nervů: Guillain-Barré sy, dyfterie,..

Perfuze

Nervosvalová ploténka Poddajnost plic, hrudníku

Dechová práce

Dýchací svaly

Poruchy hrudníku

Myastenia gravis, inhibitory AchE, botulotoxin, tubokurarin,..

Myastenie, muskulodystrofie primární a sekundární

Odpor dýchacích cest Restrikční choroby plic Obstrukční choroby

porucha

přímý účinek

1.tr. bulbospinalis 2. tr. corticospinalis

Řízení dýchání I. NERVOVÉ ŘÍZENÍ DÝCHÁNÍ Dýchací pohyby začínají už u plodu, jsou nepravidelné a přechodné. Pravděpodobně jsou vyvolávány pacemakerovými buňkami v prodloužené míše. Fetální „dýchací“ pohyby expandují plíce (nemohou vyvolat ventilaci) a tím přispívají k jejich vývoji a růstu a později stimulují sekreci surfaktantu. Po narození se jednoduchá pacemakerová aktivita zodpovědná za fetální dýchání nahrazuje pravidelným, velice dobře koordinovaným rytmem, který se generuje z komplikovaných interakcí mezi neuronálními sítěmi uloženými v aktivační části retikulární formace mozku. Při klidovém dýchání (eupnoe) trvá inspirace 1-2 s a pasivní výdech 2-3 s, případně déle. Klidová dechová frekvence je 12 - 16/min. Pokusy zjistit, odkud je dýchání řízeno dokazují, že nejdůležitějším místem řízení je mozkový kmen a především prodloužená mícha. Různě typy studií prokázaly, že
odstranění vyšších mozkových struktur (kůry) má minimální vliv na základní dechový rytmus
separace kmene od spinální míchy vede k okamžitému vymizení dýchání (řízení je tedy výš než ve spinální míše)
separace prodl. míchy od ostatního kmene způsobí sice abnormální, ale kontinuální rytmus Základní respirační rytmus vychází ze dvou důležitých míst: prodloužené míchy a pontu. Centra v prodloužené míše: Nejde o centra jako taková, spíše o skupiny buněk, jejichž aktivita je spjatá s řízením dýchání. Nalézají se v celé prodloužené míše a dají se rozdělit do několika skupin, z nichž nejdůležitější jsou tyto: • Dorzální skupina jader (kolem ncl. tr. solitarií) • Ventrální skupina jader • Botzingerův komplex (blízko ncl. retrofacialis). Eferentace z BOT ovlivňuje jak DRG, tak i VRG a má většinou inhibiční charakter. Dorzální skupina jader (DRG)
hlavně inspirační (I) neurony, které jsou aktivní pouze bezprostředně před nádechem
ascendetní aferenty cestou nervus glossopharyngeus (IX) a vagus (X) a ze spinální míchy, dostává však také descendentní aferenty z vyšších center CNS
eferenty hlavně k motoneuronům aktivujícím bránici. Eferentní vlákna z DRG inervují také ostatní „respirační“ jádra. Ventrální skupina jader (VRG)
obsahuje jak inspirační (I), tak expirační (E) neurony
expirační neurony se aktivují bezprostředně před expirací
ventrální skupina jader se aktivuje při námahovém dýchání a řídí aktivitu pomocných dýchacích svalů (inspiračních i expiračních).
aktivita VRG je řízena z DRG a z Botzingerova centra Ve zralém respiračním systému zodpovídá dorzální skupina jader především za základní rytmus. Během klidového dýchání vzniká přerušením aktivního nádechu pasivní výdech. Ventrální skupina jader se aktivuje při zvýšené inspirační aktivitě a aktivním (usilovném) výdechu. Kromě toho spolu s Botzingerovým komplexem ovlivňuje průměr horních cest dýchacích. Pontinní centra V pontu se nacházejí dvě oblasti, které mohou ovlivňovat respirační aktivitu vycházející z prodloužené míchy. Je to pneumotaktické centrum
lokalizované kolem ncl. parabrachialis medialis v horní části pontu
zvýšená aktivita pneumotaktického centra zkracuje délku aktivity I neuronů, což zkracuje inspiraci a dovoluje, aby expirium začalo dříve. Této aktivitě se říká „phase switching“ . Pneumotaktické centrum tak zvyšuje frekvenci dýchání. apneustické centrum
v dolní třetině pontu
inhibuje aktivitu pneumotaktického centra (nedovoluje přílišné zkrácení inspiria (podle některých učebnic má přímý excitační vliv na inspirační neurony v DRG) 1





za normálních okolností udržuje apneustické centrum dostatečnou aktivitu v inspiračních neuronech, aby tak zajistilo dostatečnou ventilaci plic. Dalo by se říci, že má význam především pro udržování klidového dechového objemu při poškození pneumotaktického centra nebo při přetětí vagů (inhibiční inervaceapneust. centra) přebírá řídící funkci apneustické centrum a dýchání se zastaví v nádechu (apneuse).

Při poškození pontinních center jsou medulární centra schopna zachovávat pomalou rytmickou aktivitu typu „gasping“ (lapavé dýchání). Tento typ dýchání je možno pozorovat u asfyktických živočichů (včetně člověka). (Asfyxie je stav, kdy je ↓ pO2 a současně ↑ p CO2. Akutně vzniká většinou škrcením nebo dušením. Vlivy, které modifikují dýchací rytmus Existuje mnoho vlivů, které mohou dýchací rytmus ovlivnit. Pocházejí z CNS i z periferie. Nejdůležitějšími jsou vstupy z chemoreceptorů, ale ty probereme u chemického řízení dýchání. Vlivy z CNS Hypothalamus Má tři možnosti ovlivnění dýchání • Změnami teploty mohou vést ke změnám frekvence dýchání přes termoregulační centra hypothalamu (horečka, podchlazení) • Změnami aktivace sympatiku a parasympatiku (jejich vliv může být i přímo na prodlouženou míchu při vegetativních relexech) • Releasing hormony (např TRH,CRH...) Limbický systém Ovlivnění aktivit dýchacích center emocemi Mozková kůra • volní řízení dýchání: volně lze změnit frekvenci, objemy nebo vyvolat apnoickou či apneustickou pauzu • ovlivnění dýchacích center při volních činnostech, kdy by dýchání vadilo, nebo mohlo být nebezpečné. (mluvení, zpívání, hra na dechové nástroje, polykání) Mnoho descendentních korových eferent obchází dýchací centra a končí přímo na motoneuronech dýchacích svalů. Tyto volní dráhy sestupují v laterálním sloupci tractus corticospinalis. Mimovolní dráhy z mozkového kmene sestupují ve ventrolaterálních a ventrálních sloupcích jako tractus bulbospinalis. Při poruchách: porucha tr. corticospinalis (kromě jiného) ztráta volního vlivu na dýchání. Nejčastější příčina krvácení do mozku. Při poruše tr. bulbospinalis - vzniká tzv. sy Ondininy kletby - ztrácí se podvědomé dýchání a pacient může dýchat jen volně. Ve spánku hrozí smrt - pacient je odkázaný na řízenou ventilaci. Vlivy z periferie Receptory v plicích • inflační (nadměrné podráždění u dospělého aktivuje Hering Breuerův reflex: přerušení nádechu a výdech ochrana plic, hlavně alveolů před neadekvátním napětím při volním usilovném nádechu). Hering Breuerův reflex je u dítěte do jednoho roku pravděpodobně zodpovědný za regulaci dechového objemu dech po dechu - stabilizuje klidový dechový vzor. • deflační receptory • J receptory (juxtakapilární) - kolem alveolárních kapilár. Zvyšují svoji aktivitu při edému plic a restriktivních onemocněních (snížení poddajnosti plic). Jejich zvýšená aktivita mění dechový vzor na tzv. „restriktivní“ typ: zvýšená frekvence, snížený dechový objem Receptory v dýchacích cestách o laryngeální a tracheální receptory: ve sliznici larynxu a trachey. Odpovídají na mechanické a chemické podněty - spouštějí obranný kašlací reflex, který má za úkol vyčistit horní dýchací cesty. o iritačníreceptory v dolních dýchacích cestách: lokalizované v epitelu od trachey až po respirační bronchioly. Reagují na mechanické a chemické podněty, zvlášť citlivé jsou na histamin. Jejich podráždění vede k bronchokonstrikci a tím ke zvýšení odporu v dýchacích cestách. Velmi vystupňovaný reflex u astmatiků a alergiků. Ostatní receptory ♦ proprioceptory - mozkový kmen dostává kontinuálně informace z periferie, mezi nejdůležitější patří informace ze svalových vřetýnek a šlachových a kloubních tělísek. Zvýšená aktivita v těchto receptorech vede ke zvýšení respirační aktivity. Nejedná se jen o proprioceptory z dýchacích svalů, ale i z končetin. 2

II. CHEMICKÁ REGULACE DÝCHÁNÍ Centrální chemoreceptory (reagují na paCO2)
jsou určeny k průběžnému monitorování PaCO2
jsou lokalizované na ventrálním povrchu prodloužené míchy
jsou propojeny s dorzální skupinou jader a určují jejich rytmicitu V bezprostředním okolí centrálních chemoreceptorů je cerebrospinální tekutina, která je od krve (plazmy) oddělena hematoencefalickou bariérou (HEB). Má tak téměř stejné složení, neobsahuje však bílkoviny. HEB nedovoluje volný přestup iontů, dostane se přes ni volně jen lipofilní CO2. Díky karboanhydráze se CO2 v likvoru změní za přítomnosti vody na H+ a HCO3- , přičemž H+ se naváže na chemorececeptory prodloužené míchy a ovlivní dýchání. Toto se stane zhruba do 90s po změně pCO2 v plazmě, po 5 minutách nastává ustálený stav. Při dlohodobějším zvýšení pCO2 (literatura uvádí 1-2 dny), dochází k přestupu i iontů H+ a HCO3- přes hematoencefalickou bariéru a to takto: H+ přestupuje z likvoru do plazmy (po koncentračním gradientu, protože v plazmě je nižší koncentrace H+ , neboť H+ je průběžně pufrován bílkovinami a přítomným bikarbonátem). HCO3přestupuje HEB směrem do likvoru a pufruje nově vznikající H+. Centrální chemoreceptory jsou tak vyřazeny z provozu, tzv. se adaptovaly. C e n t r a l c h e m o r e c e p to r s r e s p o n d d ir e c tly to H + b u t a r e m o s t s tr o n g ly a ffe c te d b y b lo o d C O 2 .

CO2

H+

H C O 3-

CO2

H+

B lo o d B lo o d - b r a i n b a r r ie r

Fast

B r a in IS F

CO2

C h r o n ic in c r e a s e in P a C O 2 : S lo w tr a n s p o r t o f H + a n d H C O 3 - r e t u r n s b r a in IS F , C S F p H to w a r d n o r m a l.

H + + H C O 3-

1. Akutně

B lo o d

B lo o d - b r a in b a r r ie r ( tig h t c a p illa r ie s ) S lo w

Fast

CO2 PaC O 2 B r a in p H

L e s s b u ff e r in g in IS F t h a n in b lo o d , s o l a r g e r c h a n g e in IS F p H fo r a g iv e n c h a n g e i n P C O 2 .

H C O 3-

H + + H C O 3F a s t C O 2 tr a n s p o r t S lo w H + , H C O 3 - t ra n s p .

B r a in IS F > B r a in p H > B r a in p H b a c k to n e a r n o r m a l

L e s s s t im u la t io n o f c e n t ra l c h e m o r e c e p t o rs d e s p it e h ig h P a C O 2 .

2. Chronicky

Periferní chemoreceptory (reagují na pO2 a pH)
jsou hlavními receptory monitorujícími hypoxémii
jsou uloženy v gl. aorticum a glomi carotici
jsou tvořeny tkání, která má nejbohatší arteriální zásobení z celého těla
jsou inervovány větví z nn. vagus (ao) a glossopharyngeus (carotici) Chemoreceptory karotických tělísek a aortálního oblouku nemají za normálního parciálního tlaku kyslíku žádnou aktivitu. Aktivují se až tehdy, když pO2 v arteriích klesne ze 100 torr na 60. Jejich podráždění vede k bezprostřední, velice rychlé odpovědi - nádechu. Pozor, tyto receptory nemonitorují obsah kyslíku v krvi, ale jehoparciální tlak. Reagují tedy na hypoxémii (např. při pobytu ve vysoké nadmořské výšce, nebo plicních onemocněních), ale ne anémii (nedostatek Hb, Hb poškozený, případně Hb vázaný na CO). Při otravě kyanidy jsou periferní chemoreceptory maximálně aktivované (je zablokovaná oxidativní fosforylace a chemoreceptory situaci vyhodnocují jako absolutní nepřítomnost kyslíku).
monitorují také pH a zprostředkují tak kompenzační hyperventilaci při metabolické acidóze a hypoventilaci při metabolické alkalóze

Vztahy mezi parciálními tlaky dýchacích plynů a ventilací Dlouhodobé monitorování paO2 během nejrůznějších denních aktivit a změn okolního prostředí potvrdilo, že se paO2 jen velmi zřídka změní o více než 5 torrů a paCO2 je ještě přesněji udržován – výchylky nebývají větší než 1-2 torry. Při apnoické pauze se nejdříve mění paCO2, který podrážděním centrálních chemoreceptorů vede k nádechu. Ventilační odpověď na akutní hypoxii
reakce na hypoxii ( při zachovaném paCO2 ) je relativně malá a je velmi variabilní
je zprostředkovaná periferními chemoreceptory. Senzitivita receptorů je daná jednak geneticky a jednak ovlivněna prostředím (nižší citlivost receptorů je podle předpokladu příčinou vzniku akutní horské choroby u geneticky predisponovaných jedinců, naopak u chronické horské choroby se zvyšuje citlivost periferních chemoreceptorů, protože dojde k jejich hypertrofii)
dokud paO2 neklesne pod 60 torr, ventilace se nezmění
po dosažení 60 torr se ventilace prudce zvýší 3

Ventilační odpověď na akutní hyperkapnii
dýchání vzduchu s příměsí CO2 do jednoho procenta signifikantně zvyšuje ventilaci. Ventilační odpověď se zvyšuje postupně do 5% CO2 ve vdechovaném vzduchu, nad tuto hodnotu se ventilace zvyšuje dramaticky (do 5 procent se část CO2 skrývá v extra i intracelulární tekutině v roztoku a jako HCO3-. Při 5% jsou tyto mechanismy nasyceny.
jakmile dosáhnne procento vdechovaného CO2 ve vzduchu 20, dojde k akutní inhibici CNS a s ním i dechových center – vzniká CO2 narkóza. Ventilační odpověď na kombinované změny paO2 a paCO2
hypoxie s hyperkapnií = asfyxie = respirační insuficience 2. typu = hyperkapnická respirační insuficience) • jestliže se paCO2 zvyšuje konstantně, posunuje se křivka hypoxické odpovědi doprava a zvyšuje se práh paO2, při kterém se objevuje hypoxická ventilační reakce • jestliže se konstantně snižuje paO2, posunuje se křivka hyperkapnické odpovědi do leva a signifikantně se stává strmější. Obecně: reakce dýchacích center je výraznější, než kdyby se změny jen sečetly
hypoxie s hypokapnií • zvýšení ventilace jako odpověď na hypoxémii vede ke snížení paCO2, což vede k omezení dalšího prohubování ventilace • jestliže paO2 klesne pod ~50 torr, převáží hypoxický drive nad vlivem hypokapnie a respirační odpověď se zvyšuje neomezeně Ventilační odpověď na akutní acidózu
ventilační odpověď na zvýšený paCO2 je podle výsledku pokusů z 60 – 70% způsobena molekulárním CO2 a ze 30 – 40% v důsledku příslušné změny pH.
ventilace může být zvýšena i zvýšením koncentrace „nevolatilních“ (fixních = např. fosforečná ) kyselin cestou aktivace periferních receptorů změnou pH. Ventilační odpověď na chronickou hypoxii a hyperkapnii
u zdravého člověka se úroveň ventilace udržuje dech po dechu změnou paCO2 a aktivací centrálních chemoreceptorů. Aktivace dýchání jako odpověď na hypoxii se objevuje jen za neobvyklých situací: například při výstupu do vysokých nadmořských výšek.
u chronicky nemocných může být situace úplně jiná: • chronická hypoxie vede k hypertrofii karotických tělísek a ke zvýšení jejich citlivosti na malé změny paO2 • chronická hyperkapnie vede k adaptaci centrálních chemoreceptorů na kontinuálně zvýšené paCO2 a tím ke snížení jejich aktivity Pacient s chronickou respirační insuficiencí druhého typu má proto respiraci řízenou především pomocí periferních chemoreceptorů. Podání 100% kyslíku pacientovi s tímto typem respiračního selhání vede k vyřazení periferních receptorů z řízení, přičemž centrální chemoreceptory jsou neaktivní díky adaptaci. Dojde k zástavě dýchání. Proto se má podávat kyslík s 5% CO2, aby se periferní receptory aktivizovaly změnou pH a centrální obrovskou náhlou změnou paCO2.

4

Šok (K. Bernášková)

= akutní život ohrožující situace. = hemodynamická porucha, která je natolik závažná, že dodávka kyslíku nestačí krýt metabolickou potřebu tkání. Základní poruchou je nedostatečná perfuze tkání, která vede ke tkáňové ischemii. Během vývoje šoku se aktivují kompenzační mechanismy, které však nedokážou situaci zvládat dlouhodobě. Vzniká porucha metabolismu z energetického rozvratu, vyvíjejí se morfologické změny buněk, které vedou k morfologickým změnám tkání a poruše orgánových funkcí. Vzniká circulus vitiosus (kompenzační mechanismy situaci spíše zhoršují a mohou vést až ke smrti pacienta). Perfuze závisí na: ♦ dostatečném množství cirkulující tekutiny (krevní ztráty, ztráty plazmy při popáleninách, těžká dehydratace) ♦ schopnosti srdce pumpovat krev (srdeční selhávání, těžké poruchy rytmu, mechanický defekt - tamponáda, infarkt) ♦ krevním oběhu, který transportuje krev ke tkáním (vazodilatace při anafylaxi, porucha vegetativní regulace tonu cév, vasodilatancia) Ischemie tkání Je zástava přísunu kyslíku (nebo porucha odebírání kyslíku tkání např. při některých otravách) a živin a zpomalený odsun produktů látkové výměny. To se z počátku neprojeví jako změna struktur, ale jako porucha přeměn energie. V buňce se zastaví
syntéza ATP oxidativní fosforylací a začne se tvořit energie anaerobně za vzniku laktátu. Laktát znamená metabolickou acidózu.
Z nedostatku energie přestane fungovat Na-K pumpa, sodík vstupuje s vodou po koncentračním gradientu do buněk – vzniká otok buněk, ten vede k otoku organel (hlavně mitochondrií a lyzosomů). Při velkém otoku lyzosomy popraskají, jejich obsah se vylije do buněk – buňky jsou natráveny zevnitř a zahynou, postupně vzniká defekt tkání. Buněčné změny jsou rozhodující pro osud pacienta.

Fáze šoku: 1. fáze = kompenzace. V podstatě normální poplachová reakce s cílem zabezpečit perfuzi aspoň v nejdůležitějších tkáních (mozku a srdci).
Aktivace neurohumorálních mechanismů: • sympatiku → vylití adrenalinu • osy hypothalamus – hypofýza ACTH

glukokortikoidy

vlastní účinky stimulace sekrece A,NA

sekrece ADH , STH, PRL Adrenalin působí  na myokard: pozitivně inotropně, chronotropně, dromotropně a bathmotropně  na cirkulaci - po malé dávce se dilatují cévy kosterních svalů a mozku, zvyšuje se srdeční výdej a stoupá systolický tlak, větší dávka vyvolá vazokonstrikci v kožní a útrobní oblasti  na bronchy: bronchodilatace  na metabolismus: aktivuje glykogenolýzu, zvyšuje utilizaci kyseliny mléčné  snižuje sekreci a motilitu trávicího traktu Účinky noradrenalinu.  Převažují vazokonstrikční účinky, to znamená účinky alfa.  na myokard: hlavně pozitivně inotropní účinek, ostatní jsou slabší  na cirkulaci: vasokonstrikce ve svalech i v CNS, zvyšuje krevní tlak systolický i diastolický na metabolismus: aktivuje lipidový metabolismus Glukokortikoidy - kortizol Kortizol má množství účinků, ale nejdůležitější jsou účinky metabolické: snaží se všemi prostředky udržet normální hladinu glukózy v krvi.

 stimuluje glukoneogenezu z mastných kyselin (k tomu aktivuje lipolýzu a do krve se vyplavují mastné kyseliny, ale i cholesterol) a aminokyselin (zvyšuje katabolismus bílkovin, což může při delším trvání sekrece způsobit svalovou slabost). Snižuje využití glukózy ve svalech.  má mírné mineralokortikoidní účinky, které jsou však významné za patologických okolností (při vysokém objemu sekrece)  působí protizánětlivě (stabilisuje lysozomové membrány, snižuje permeabilitu kapilár a snižuje migraci a fagocytózu neutrofilních granulocytů)  účastní se na vyzrávání plic a tvorbě surfaktantu  má antialergický a imunosupresivní účinek  jako nežádoucí účinky - působí osteoporosu v kostech (snížením absorpce vápníku), má vliv na ztenčení kůže, vznik strií (pajizévek), zvyšuje krevní tlak působením na cévy a stimuluje žaludeční sekreci kyseliny chlorovodíkové (vznik "stressových vředů")

• •

zvýšená sekrece aldosteronu (systém renin - angiotensin – aldosteron, podnětem je hypoperfuze ledvin) změny hladin glukagonu (↑), inzulinu (↓)

Důsledky:

zvýšení kontraktility myokardu (adrenalin)

centralizace oběhu, zvýšení periferní cévní rezistence, využití objemových rezerv, (reverzní stresová relaxace) (adrenalin)

přesun tekutiny z intersticia do kapilár (snížený TK v cévách)

zvýšená resorpce sodíku a vody v ledvinách (aldosteron, ADH)

zvýšená koncentrace glukózy, aminokyselin a volných mastných kyselin (substráty k okamžitému energetickému využití - adrenalin, glukokortikoidy, STH, PRL?)

zvýšení osmolality plazmy a koncentrace kalia

restituce plazmatického albuminu (STH,PRL?) 2. fáze = dekompenzace. Nástup závisí na velikosti a trvání zátěže a na energetických rezervách organismu:
hypoxie tkání, aerobní metabolismus na anaerobní - vznik kyseliny mléčné – rozvoj acidózy
postupné selhávání transportních mechanismů přes membránu (glukóza a aminokyseliny se nedostanou do buněk, selhává sodno-draselná pumpa – hromadění kalia extracelulárně, sodíku a vody intracelulárně – otok buněk a organel)
uvolnění látek působících na cévy: kalikrein, serotonin, histamin.
zvýšení permeability lysozomálních membrán, únik hydroláz do buněk, poškození buněk Důsledky:

Poruchy mikrocirkulace: cévní svěrače v kyselém prostředí ztrácejí schopnost reagovat na katecholaminy. Nejdříve selhávají prekapilární, při přetrvávající hypoxii (acidóze) i postkapilární. Krev městná v kapilárách, zvyšuje se hydrostatický tlak a voda a elektrolyty přestupují do intersticia (zvyšování ztrát tekutin, zvyšování osmolality a viskozity krve). Erytrocyty „penízkovatějí“, a ucpávají kapiláry. Po selhání postkapilárních svěračů se průtok kapilárami už nemůže zlepšit. Zvýšenou permeabilitu kapilár ještě dále zvyšují lokálně uvolňované látky: histamin, serotonin, atd. Do tkáně pronikají tkáňové trombokinázy ovlivňující koagulaci.

Poruchy koagulace: proniknutí prokoagulačních materiálů (zvlášť při hypotenzi, hypoxii a acidóze) zvyšuje adhezivitu trombycytů a vede ke vzniku destičkových a později erytrocytárních trombů. Vzniká DIC – diseminovaná intravaskulární koagulopatie, postupně

uzavírá kapilární řečiště a prohlubuje poruchy mikrocirkulace, což vede k orgánovému poškození. Jestliže DIC pokračuje, spotřebovává se plazmatický fibrinogen, klesá počet destiček a hladiny dalších koagulačních faktorů - vzniká konzumpční koagulopatie (zvýšená krvácivost daná spotřebováním faktorů srážení.

Poruchy orgánových funkcí : 1. fáze - nezvratná (ireverzibilní): Závažné ireverzibilní morfologické a funkční změny ve vitálně důležitých orgánech.
Zhroucení cirkulace (paradoxní vazodilatace)
Tachykardie (170 –180/min vede k poklesu srdečního výdeje, navíc se zkracuje diastola a tak není čas na zásobování myokardu) Důsledek:

smrt

Orgánové změny: začínají během 2. fáze, ve 3. se prohlubují: Splanchnická oblast: od začátku významně snížená perfuze (hlavně ve střevě a pankreatu) vede k závažným změnám: uvolňují se lyzosomální proteázy, které mění plazmatické bílkoviny na peptidy podobné kininům (negativně inotropní účinek na srdce, stupňují konstrikci splanchnických cév). Porušením prokrvení – porucha integrity střevní stěny – ulcerace - prostup bakterií. Vstřebávání intersticiální tekutiny do střev hlavně u septického šoku: 1,5 –3,0 l. Ledviny: pro snížení perfuze ledvinami (důsledek vyplavení adrenalinu) vzniká ischemie a nekróza tubulárních buněk až disrupce bazální membrány. Rozvíjí se lokální DIC. Důsledkem je ledvinové selhání s oligurií až anurií. =„Šoková ledvina“. Plíce: snížením prokrvení porucha endotelu kapilár, uvolnění vasoaktivních a bronchokonstrikčních látek. Zvýšení cévní i bronchiální rezistence. Vzniká DIC, dochází k poškození stěny alveolů, poruše tvorby surfaktantu. Kolaps některých alveolů, vznik intersticiálního až intraalveolárního edému. Důsledek: respirační insuficience (pokles arteriálního pO2 později i zvýšení pCO2. =„Šoková plíce“. Mozek: do poslední chvíle snaha o perfuzi (adrenalin), pak se postupně rozvíjí koma. Postižení jednotlivých partií mozku v čase: nejdříve mozková kůra (změna chování, zmatenost, agresivita), pak retikulární formace (projeví se ztrátou vědomí), jako poslední prodloužená mícha (po jejím zničení následuje smrt z poškození dýchacích a srdce ovlivňujících center).

Příznaky šoku: Chování: lehký šok - neklid, psychické změny, třeba ukecanost. Při prohlubování apatie, stupor, koma Žízeň: ze zvýšené osmolality séra, sníženého objemu krve a zvýšeného vydávání ADH Změny na kůži: nepoměr mezi metabolismem a teplotou kůže (vasokonstrikce daná adrenalinem), současně zvýšené pocení (Hypovolemický šok – pocit chladu, septický – horko, kardiogenní šok – cyanóza) Tlak a pulz: tlak se postupně snižuje, hlavně během 2. fáze šoku. Pulzy se postupně zvyšují.

Močení: Od začátku se snižuje: nejdříve pro snížené prokrvení, pak pro zvýšenou reabsorbci vody, nakonec pro selhání ledvin

Typy šoku:

 Hypovolemický Ztráta velkého množství krve Ztráta plazmy ( popáleniny, intestinální obstrukce) Dehydratace – excesivní pocení, zvracení nebo průjem, nedostatečný příjem tekutin nebo selhání kůry nadledvin.  Kardiogenní (Krevní objem je normální nebo zvýšený) Selhání srdce jako pumpy Některé poruchy rytmu Mechanický defekt srdce (ruptura papilárního svalu, aneurysma komory)  Obstruktivní Obstrukce na výtoku ze srdce (srdeční tamponáda, pulmonální embolie pneumothorax)  Distributivní Neurogenní šok (porucha vegetativní inervace při poškození míchy nebo mozku vede ke zvýšení kapacity cévního řečiště - relativní hypovolémie) Anafylaktický (náhlá vasodilatace navozená alergickou reakcí) Septický (systémová vázodilatace způsobená tvorbou velkého množství NO indusibilní NO syntézou. Snížení citlivosti na NA a A.

Stresová odpověď organizmu (K. Bern.) 1. Termíny Stresor

– podnět, který spouští stresovou odpověď organismu

Stresové osy

– systémy, které postupně v odpověď na stresor aktivují a zabezpečují stresovou odpověď

Stresové hormony

– hormony, které v odpověď na stresor mění svoji koncentraci

Reakce „Fight or flight“

– („bojuj nebo utíkej“) - obecně popis stresové odpovědi, jinak popis psychických změn v odpověď na akutní stres u muže

Reakce „Tend and befriend“

– (shromáždi všechny děti a spřátel se se všemi ženami) popis

Centralizace krve

– vazodilatace v orgánech aktivních při stresu, vazokonstrikce

psychických změn v odpověď na akutní stres u žen

v orgánech neaktivních (kůže, GIT, ledviny) Akutní stres

–

Chronický stres

–

Distres

– stres s negativní emocionální složkou (nesložená zkouška, …)

Eustres

–

2. Stres, stresor, stresové osy Stres je nespecifická reakce organizmu jako odpověď na jakýkoli stresor. Stresová reakce vede k aktivaci stresových os. Podle typu stresoru může být základní stresová odpověď lehce modifikována (např. pokud je stresorem chlad). Stres může být akutní nebo chronický.

Akutní stres spouští reakci, která dříve (v dobách, kdy byl člověk ohrožován na životě a loven) umožňovala přežití jednotlivce i rodu. V současné době je stresová reakce vyvolávána kvalitativně jinými podněty, které nenutí organismus bojovat nebo utíkat, a tak mohou vést ke zdravotním problémům, zvlášť pokud se jedná o distres (stres provázený negativními emocemi) nebo stres chronický.

2.1 Stresor

1

Stresorem může být podnět z centrálního nervového systému (CNS) – strach, obavy, očekávání, může to být také podráždění periferního nervového systému (PNS - zrak – viděl jsem něco, co mě vylekalo), sluch – nenadálý nebo děsivý zvuk, hmat – náhlý neočekávaný dotek nebo bolest atd. Stresorem však může být také změna vnitřního prostředí (homeostázy), která je dost velká na to, aby ohrozila život. Typicky vyvolává stresovou reakci hypoglykémie, hypovolémie a hypoxémie. Receptorem a aferentní dráhou je v tomto případě parasympatikus (VNS - vegetativní nervový systém), který přímo aktivuje odpověď sympatiku. Další změnou, která vede k aktivaci sympatiku (tentokrát přímo) je viscerální bolest. Stresová reakce však může být vyvolána i prostředníctvím interleukinů, které se při zánětu dostanou v dostatečném množství do krve (např. IL1, IL6, TNFα) a působí přímo na hypothalamus.

2.2 Stresová odpověď Stresor aktivuje na prvním místě hypothalamus – centrum vegetativního nervového

systému a současně část mozku, která zodpovídá za produkci hormonů, řídících funkci hypofýzy. Hypothalamus je součástí limbického systému, který zodpovídá za emoce a je spojený s retikulární retikulání formací (aktivační částí).

V hypothalamu se rychle aktivuje sympatikus – složka vegetativního nervového systému. Sympatikus působí na dřeň nadledvin a tak se kromě noradrenalinu (mediátor sympatiku) vylévá do krevního oběhu adrenalin (hormon dřeně nadledvin). V hypothalamu se tvoří také antidiuretický hormon (ADH), který se při aktivaci sympatiku vylévá ve větší míře do zadního laloku hypofýzy a odtud do plazmy. Současně s aktivací sympatiku se v hypothalamu začne secernovat hormon CRH (corticotropin releasing hormon) – hormon uvoňující sekreci ACTH v předním laloku hypofýzy, který dále způsobí sekreci kortizolu v kůře nadledvin. Sekrece ACTH a hlavně kortizolu do krve má zpoždění proti adrenalinu (30 - 40 minut), protože tyto hormony nejsou skladovány a musí se na podnět syntetizovat de novo. Po spuštění stresové reakce se tedy aktivují dvě osy: osa sympatiko – adrenální (sympatikus - dřeň nadledvin), která okamžitě spouští také sekreci ADH a má velký význam pro krátkodobý metabolismus, udržení cirkulujícího objemu a posílení kardiovaskulárních funkcí. Druhá osa je osa hypothalamus - hypofýza - nadledviny, jejíž funkce je především v udržení dlouhodobě zvýšeného metabolizmu. Aktivace retikulární formace zvýší svalový tonus a umožní rychlejší a přesnější

svalovou činnost (běh nebo boj) – v našich podmínkách, kdy psychickému stresu říkáme spíše

2

tréma a ta běh nebo boj nevyžaduje, vede k nešikovnosti (věci padají z rukou, dotyčný zakopává). Retikulární formace aktivuje také mozkovou kůru, ve které se působením CRH zvyšuje sekrece některých mediátorů a zvyšuje se tak pozornost, rychlost rozhodování a podobně.

Mozková kůra

• • • •

Pozornost Rozhodování Emoce Chování

Thalamus Retikulární formace

Limbický systém

Stresor Hypothalamus

Hypofýza

Nadledviny kůra

• • •

Dlouhodobý energetický metabolismus Imunita Metabolismus Ca 2+

Vegetativní systém (sympatikus)

Nadledviny dřeň

• • • • •

Svalový tonus

Kardiovaskulární systém Cirkulující objem Dýchání Krátkodobý energetický metabolismus Krevní srážlivost

Obr. 1 Aktivace stresových os.

3

3.0 Stresové hormony Ve stresové odpovědi se do krve vyplavuje větší množství stresových hormonů, které mají v život ohrožující situaci pomoci organismu mobilizovat všechny funkční rezervy a přežít. Mezi stresové hormony patří: Noradrenalin (spíše mediátor sympatiku) se v malé míře tvoří také ve dřeni nadledvin. Sympatikus zvyšuje ventilaci – snaha dodat organismu dostatek kyslíku a vede k sekreci ADH a adrenalinu. Adrenalin – hormon dřeně nadledvin. Vyplavuje se velice rychle po aktivaci sympatiku a jeho sekreci udržuje také zvýšené vyplavování kortizolu (viz dále). Adrenalin má několik účinků: metabolické účinky spočívají v schopnosti glykogenolýzy. Adrenalin je první vyplavený hormon a proto se od něj očekává, že zajistí pro aktivovaný organizmus dostatek živin. Zdroje energie zvyšuje sice jen krátkodobě, zato velice rychle tím, že štípe zásobní formu glukózy – glykogen v játrech (glykogenolýza) a vede tak k hyperglykémii. Svaly mají zásobu vlastní glukózy, proto adrenalin snižuje citlivost periferních receptorů pro inzulin a glukóza tak zůstává výhradně živinou pro mozek, který nepotřebuje inzulin pro vstup glukózy do buněk. Noradrenalin má navíc lipolytické účinky, zdrojem energie se proto stávají také volné mastné kyseliny. Kardiovaskulární účinky jsou složitější. Adrenalin má na starosti udržet cirkulující objem v nejdůležitějších orgánech, které jsou nepostradatelné pro reakci „fight or flight“ („bojuj nebo uteč“). Vazodilatací vede ke zvýšenému prokrvení v srdci, plicích, mozku a svalech. V ostatních systémech (GIT, ledviny, kůže) způsobuje vazokonstrikci. Tím se „centralizuje“ krev v aktivních orgánech. Aby srdce zvládlo přečerpávat relativně zvýšený objem krve, posiluje adrenalin všechny jeho vlastnosti: zvýší se srdeční frekvence (automacie), dráždivost (bathmotropie), vodivost (dromotropie) i stažlivost (inotropie). Adrenalin připravuje organizmus také na situaci, že by mohlo dojít ke krvácen, a zvyšuje pohotovost krevních destiček ke srážení krve. Vystupňovaný metabolismus i předpokládaná práce svalů zvyšuje tělesnou teplotu, proto má adrenalin schopnost vyvolat tvorbu potu i přes periferní vazokonstrikci. Antidiuretický hormon (ADH) se vyplavuje od začátku stresové odpovědi. Jeho význam je v udržení cirkulujícího objemu a krevního tlaku a to preventivně, pravděpodobně pro případ, že by došlo ke ztrátě krve (například kdyby nás někdo dohnal a pokousal). ADH

způsobuje vazokonstrikci v arteriálním řečišti a v ledvinách umožní rezorpci volné vody v distálním tubulu a sběracím kanálku. Výsledkem je oligurie – tvoření malého množství koncentrované moči. 4

CRH – kortikotropin releasing hormon. Působí v CNS na uvolnění sekrece některých mediátorů (viz dále) a umožňuje tvorbu proopiomelanokortinu (POMC) v předním laloku hypofýzy. POMC je také nazýván „Big Mama“, protože jeho štěpením vzniká v hypofýze několik dalších hormonů: především ACTH (v kůře nadledvin spouští syntézu a sekreci

kortizolu), MSH - melanocyty stimulujícího hormonu (který má u člověka zanedbatelnou úlohu) a endorfinů a enkefalinů.

Endorfiny a enkefaliny jsou malé molekuly, které mají během stresové odpovědi velice významnou funkci: tlumí bolest a vyvolávají (spolu s adrenalinem) euforickou náladu. (Vzpomeňte na adrenalinové sporty.) Kortizol – vzniká jako odpověď na zvýšenou sekreci ACTH. Jeho hlavním úkolem je zabezpečit pro orgnizmus dostatek živin a to po spotřebování zásob energie v podobě jaterního glykogenu. Spouští tedy proteokatabolismus – štěpí bílkoviny na peptidy a aminokyseliny a pak vyrábí z glukoplastických aminokyselin v játrech glukoneogenezou nové molekuly glukózy. Aby však glukózu tak složitě vyrobenou nespotřebovaly svaly, které mohou mít i jiný zdroj energie, snižuje kortizol citlivost periferních receptorů pro inzulin (podobně jako adrenalin). Při akutním stresu kortizol navíc zvyšuje imunitu a způsobuje vazokonstrikci, po nějaké době však tyto účinky pominou a kortizol dlouhodobě zvýšený imunitu naopak snižuje. Kortizol dále stimuluje aktivitu sympatiku a tak udržuje stresovou odpověď. Růstový hormon (STH – somatotropní hormon) se při stresu zvyšuje také, ale jen na omezenou dobu dvou hodin. Při dlouhodobějším stresu se jeho sekrece snižuje. Proto děti, které žijí v konfliktním prostředí a jsou vystavené dlouhodobému stresu, vyrostou do menší výšky. Růstový hormon má ve stresu především metabolické účinky: aktivuje lipolýzu a tím zvyšuje bezprostřední zdroj energie (mastné kyseliny). Podobně působí prolaktin. Prolaktin je hormon, jehož hladina se při stresu zvyšuje nejvíce – až několikadesateronásobně. Kromě metabolického účinku pravděpodobně akutně aktivuje imunitu. Při dlouhodobém stresu potlačuje prolaktin ovulaci u žen a zamezuje přivedení potomka do nevyhovujících podmínek. Aldosteron – hormon kůry nadledvin, mineralokortikoid. Během stresové reakce se jeho sekrece zvyšuje nepřímo tím, že před ledvinami došlo k vazokonstrikci. Ledviny situaci vyhodnotí jako sníženou perfuzi, což vede ke zvýšení sekrece enzymu reninu, který aktivuje angiotenzinogen na angiotenzin a ten v kůře nadledvin spustí sekreci aldosteronu. Aldosteron působí (podobně jako ADH) v distálním tubulu a sběracím kanálku ledvin. Zvyšuje zpětné

5

vstřebávání sodíku, na němž je osmotickými silami navázána voda, a tak opět zvyšuje cirkulující objem. Angiotenzin kromě toho zvyšuje vazokonstrikcí krevní tlak. Sekrece hormonů štítné žlázy se během stresové odpovědi snižuje. Je to logické, zbytečně by zvyšovaly už tak zvýšený bazální metabolismus. Jediná výjimka je chlad. V chladu se zvýší koncentrace hormonů štítné žlázy, ale podle literárních údajů to není zvýšením sekrece ze štítné žlázy, ale uvolněním T3 a T4 z tukové tkáně, kde se tyto hormony vychytávají. Neuromediátory:

v mozku

se

vyplavením

CRH

zvýší

sekrece

některých

neuromediátorů. Acetylcholin je stimulační neuromediátor, který zvyšuje koncentraci, dopamin zrychluje schopnost se rozhodovat (neznamená to ale, že dobře) a serotonin (tzv hormon komfortu) zbavuje strachu. Ukončení stresové odpovědi je možné tím, že se po ukončení stresového podnětu postupně zvyšuje aktivita parasympatiku. Aktivně se dá stres ukončit hyperventilací případně

zpěvem. Říká se, že u žen končí stres dříve, protože část kortizolu se odplaví slzami a tak se snižuje jeho pozitivní vliv na aktivaci sympatiku. U starých lidí stačí menší zátěž a stresová odpověď se vyvolá snáz, protože nemají tak velké funkční rezervy. Na druhou stranu je větší problém vyvolanou stresovou reakci ukončit. Na vině je pravděpodobně snížená koncentrace melatoninu, který se také na ukončení stresu podílí.

6

Stresor

Sympatoadrenální osa Vegetativní nervový systém

Motorika

Adrenalin

ADH, angiotenzin, oxytocin

CNS Humorální reakce ( Hormony)

PNS

Stresová odpověď

CRH – ACTH -nadledviny

Endorfiny

Prolaktin, růstový hormon

VNS

Aldosteron

Estrogeny, testosteron

IL1, TNF α

Hormony štítné žlázy

Neuromediátory

Obr. 2 Stresové hormony (CNS: stresor z centrálního nervového systému - strach, PNS: periferní nervový systém – počitky, VNS: vegetativní nervový systém – změny homeostázy)

4.0 Důsledky stresu Důsledky stresové odpovědi jsou velmi různorodé: záleží na intenzitě podnětu a následné reakci. Mírný opakovaný stres (zvyšující se zátěž při tréninku) vede k adaptaci (zvýšení tělesné trénovanosti). Krátkodobý intenzivní stres může vést k vývoji šoku, pokud je spojen například se silnou bolestí nebo krvácením, může dokonce vést k náhlé smrti (pokud byl nadhraničně aktivován parasympatikus) nebo psychickým důsledkům, které pak dlouhodobě přetrvávají (posttraumatická stresová nemoc). Dlouhodobý chronický stres vede k rozvoji vegetativních a „psychosomatických poruch“ – hypertenze, žaludečních vředů (dlouhodobá hypersekrece kortizolu nepřímo zvyšuje sekreci HCl v žaludku). V poslední době se hodně mluví o metabolickém syndromu, 7

který může také vzniknout v důsledku chronického stresu. Dlouhodobě zvýšená sekrece CRH poškozuje paměť a mění sekreci některých neuromediátorů v CNS, což může vést ke změnám chování a depresím. Nezanedbatelné jsou také poruchy plodnosti (zvýšením prolaktinu u žen a u mužů – méně často - snížením sekrece testosteronu).

Adaptace

Stresor

Šok CNS

PNS

Krátkodobý stres

Smrt Posttraumatická stresová nemoc

Stresová odpověď

VNS Dlouhodobý stres

Vegetativní poruchy, psychosomatické poruchy Metabolický syndrom Poruchy paměti, chování Deprese, … Poruchy plodnosti

Obr. 3 Důsledky stresu 5.0 Metabolický syndrom jako důsledek chronického stresu Životní podmínky, přemíra hluku, informací a životní nejistota vede k chronickému stresu. V současné době je to velký problém, protože výrazně přispívá k zvýšení výskytu metabolického syndromu – nemoci 21. století. Chronický stres vyvolává poruchy orgánové a metabolické. Orgánové změny: Chronicky zvýšená aktivita sympatiku zvyšuje krevní tlak (mechanismus je stejný jako u akutní reakce, ale dlouhodobá vazokonstrikce způsobí hypertrofii medie arterií a tím fixaci hypertenze. Hypertenze zvyšuje práci srdce, které musí pumpovat proti zvýšenému odporu, takže také postupně hypertrofuje. K hypertrofii navíc přispívá zvýšená stažlivost, způsobená přímo adrenalinem, secernovaným z dřeně nadledvin. Srdce má navíc díky adrenalinu zvýšenou srdeční frekvenci, což vede ke zkrácení diastoly,

8

doby, kdy je myokard zásobován krví z koronárních arterií. K tomu je také zvýšená pohotovost destiček, takže krev má zvýšenou tendenci ke srážení. To všechno je velice nebezpečné, hrozí infarkt myokardu. Metabolické změny: Adrenalin i kortizol zvyšují glykémii a snižují citlivost periferních receptorů k inzulinu, což vede k dalšímu zvyšování inzulinu. Hyperglykémie, hyperinzulínemie a a porucha citlivosti receptorů pro inzulin znamená diabetes melllitus 2. typu. Zvýšená sekrece inzulinu mění metabolismus tuků, vzniká dyslipidémie a hypercholesterolémie a všechny vyvolané změny (diabetes i porucha metabolismu lipidů) urychlují vývoj aterosklerózy.

9

Metabolické důsledky

Vývoj metabolického syndromu při chronickém stresu Diabetes mellitus 2. typu

Atheroskleróza

↑ sekrece inzulinu

Dyslipidémie

Inzulinová rezistence

Snížený tonus parasympatiku

Arytmie

Zvýšená inotropie srdce

Zvýšená glykémie

Zvýšený tonus sympatiku

Aktivace trombocytů

Tvorba trombů

Vazokonstrikce na periferii ( + venokonstrikce ?)

Snížené prokrvení ledvin

Důsledky pro orgány

Aktivace RAAS Hypertrofie LK

Ischemie tkání (ICHS)

Retence vody

Reflexní vazokonstrikce

Hypertenze

Obr. 4 Vznik metabolického syndromu v důsledku chronického stresu

10

Metabolizmus vápníku (K.Bernášková) Vápník je pro život zcela nezbytný: – je nezbytnou stavební složkou kostní a zubní tkáně; – umožňuje svalový stah (v kosterním svalu je ke stahu použit z intracelulárních zdrojů sarkoplazmatického retikula); – je velice významný pro normální činnost srdce (zodpovídá za kontrakci – srdce nemá sarkoplazmatické retikulum, jeho stah závisí na koncentraci plazmatického vápníku) – je nezbytnou součástí kaskády srážení krve (koagulační kaskády); – působí jako druhý posel v cytozolu buněk (zprostředkovává účinky některých hormonů, které mají receptory na membráně buněk); – aktivuje velké množství enzymů; – upravuje nervovou vzrušivost: zvýšená koncentrace extracelulárně stabilizuje membránu a snižuje dráždivost buněk, zvýšení intracelulárního vápníku naopak vzrušivost buněk zvyšuje. Při změně koncentrace se nejdříve mění dráždivost buněk. Celková zásoba vápníku v těle je 30 mol (1200 g), z toho 75 % je uloženo v kostech. Koncentrace vápníku v plazmě je 2,25 - 2,75 mmol/l. Z toho je 40 až 45 % vápníku vázáno na bílkoviny, 50 % ionizováno (volný vápník), 5 až 10 % v komplexu s kyselinami. Pro myokard a neuromuskulární dráždivost má význam hlavně ionizované Ca. Pokles koncentrace ionizovaného vápníku má za následek vyšší dráždivost. Poměr vázaného a ionizovaného vápníku závisí na množství bílkovin v plazmě (zvýšená koncentrace plazmatických bílkovin vyváže větší množství volného vápníku a sníží tak jeho podíl). Kromě toho závisí také na pH krve: při acidóze se proteiny účastní pufrování krve – navážou přebytečný H+ a proto musí uvolnit vápník, který měly navázaný předtím. Tím se zvýší koncentrace volného vápníku a vede to ke snížení dráždivosti membrán. Naopak při alkalóze uvolňují bílkoviny navázané H+, aby pomohly srovnat ABR – tím se na nich uvolní místo a mohou vázat ionizovaný vápník. Koncentrace ionizovaného vápníku se sníží a důsledkem je zvýšení dráždivosti membrán. Do těla se vápník dostává potravou (mléko, mléčné výrobky, mák atd.). Vstřebává se v duodenu a jejunu v přítomnosti tuků. Vstřebávání vápníku významně ovlivňuje mléčný cukr laktóza, proto se vápník z mléka vstřebává nejsnadněji. Denní potřeba kalcia činí 800 – 1 000 mg (v 500 ml mléka je 500 mg Ca2+). Většina obyvatel ČR trpí jeho chronickým nedostatkem. Regulace hladiny kalcia a jeho množství ve tkáních je většinou svázána s regulací fosfátů a je zajišťována parathormonem, kalcitriolem a kalcitoninem. Podpůrný význam mají tyroxin (zvyšuje odbourávání kostí a vylučování kalcia ledvinami) a kortizol (snižuje vstřebávání Ca2+ střevem a snižuje metabolizmus vitaminu D v játrech). Vylučování vápníku probíhá především ledvinami (v souvislosti s metabolizmem fosfátů), do potu (200 – 300 mg/den) a v trávicím traktu (nevstřebaný vápník a žluč). Řízení metabolismu vápníku Parathormon Tento polypeptid o 84 aminokyselinách je nejdůležitějším regulátorem kalcémie. Je tvořen ve čtyřech příštítných tělískách (glandula parathyroidea), která jsou uložena na zadní straně štítné žlázy. Sekrece parathormonu je řízena jednoduchou negativní zpětnou vazbou podle

1

hladiny kalcia v krvi. Hlavním úkolem parathormonu je rychlé zvýšení hladiny vápníku v krvi a její udržování. Účinky parathormonu: • zvyšuje mobilizaci kalcia z kostí a tím účinně řídí kalcémii; • zvyšuje odbourávání kostí při dlouhodobé sekreci, při přerušované sekreci napomáhá i novotvorbě kosti • zvyšuje zpětné vstřebávání kalcia v ledvinách; • snižuje vstřebávání fosfátů v ledvinách (zvyšuje vylučování fosfátů); • v ledvinách působí na přeměnu neaktivního metabolitu vitaminu D na aktivní. Tím nepřímo napomáhá resorpci vápníku ze střeva. Poruchy sekrece parathormonu Snížení sekrece parathormonu – hypoparatyreóza – se projevuje sníženou hladinou kalcia v plazmě a v důsledku toho zvýšenou nervosvalovou dráždivostí (hypokalcemická tetanie: jedním z prvních projevů jsou karpopedální spazmy, neboli křeče svalů ruky a nohy). Stejný obraz má pseudohypoparatyreóza, tedy stav necitlivosti cílových tkání na parathormon. (Hladina parathormonu je normální či zvýšená.) Zvýšená sekrece parathormonu – hyperparatyreóza – vede k odbourávání kostí (vystupňovaná resorpce kostí způsobuje časté zlomeniny a osteoporózu), projevuje se zvýšenou hladinou kalcia v plazmě, svalovou únavou a zvýšeným vylučováním kalcia do moči (tvorba vápenných močových kaménků). Vitamin D3 (kalcitriol) Vitamin D3 vzniká v kůži ze 7-dehydrocholesterolu vlivem slunečních UV paprsků (takto vzniklý vitamin D se nazývá cholekalciferol), nebo je přímo získáván z potravy jako v tucích rozpustný vitamin ergokalciferol (rybí tuk, ryby). V játrech se metabolizuje na málo aktivní 25-OH-kalciferol a ten je za přítomnosti parathormonu v ledvinách metabolizován na velmi aktivní 1,25-dihydroxykalciferol (kalcitriol). Kalcitriol pomáhá udržovat hladinu kalcia v krvi. Posiluje a doplňuje účinky parathormonu, proto je při nedostatku kalcia parathormonem v ledvinách aktivován. Není řízen změnami koncentrace vápníku v krvi. Účinky vitaminu D: • zvyšuje resorpci vápníku a fosfátů ve střevě; • zvyšuje ukládání kalcia do novotvořených kostí a usnadňuje vstřebávání vápníku z kostí odbourávaných. Nedostatek vitamínu D vede v dětství ke křivici (rachitis), v dospělosti k osteomalácii. Kalcitonin Vzniká v parafolikulárních buňkách štítné žlázy. Je to jediný z již dříve vyjmenovaných hormonů, který snižuje hladinu vápníku v krvi (kalcémii). Jeho hlavní úlohou je ochrana kostní tkáně matky během těhotenství. Kalcitonin má jako jediný z kalcitropních hormonů receptory přímo na osteoblastech. Ochraňuje kost těmito způsoby: • inhibuje kostní resorpci a naopak podporuje ukládání vápníku do kostí; • tlumí vliv parathormonu.

2

Sekrece kalcitoninu je řízena jednoduchou negativní zpětnou vazbou podle kalcémie, může být stimulována glukagonem i estrogeny (důkazem je zvýšení sekrece v těhotenství).

Koncentrace v krvi Resorpce kosti Zpětná resorpce v ledvinách Resorpce ve střevě Vzájemné vlivy

Tab.

PTH

Kalcitriol

Kalcitonin

↑ ↑ ↑ Nepřímo ↑ Aktivuje přeměnu vit D v játrech

↑↓ ↑↓ _

↓ ↓ ↓ _ ↓ účinky PTH na kost

↑ ↑ hladina ↓ koncentraci PTH (přímo i nepřímo)

Kortizol, (T3, Il 1, Il 6) ↑↓ ↑ -

↓ ↑ sekreci PTH, ↓ účinky kalcitriolu ve střevě

Přehled účinků jednotlivých hormonů na metabolismus vápníku.

Poruchy metabolismu vápníku Hypokalcémie Příčiny:
hypoparatyreóza (snesení příštítných tělísek při operaci štítné žlázy nebo autoimunitní poškození)
deficit kalcitriolu
chronické selhávání ledvin (vitamín D se nemůže aktivovat na kalcitriol)
zvýšená novotvorba kosti
při masivních transfuzích (v transfundované krvi je přípravek, který vyvazuje vápník, aby se krev nesrazila) Pokles ionizovaného vápníku nemusí být provázen poklesem plazmatické koncentrace (závisí na pH plazmy a koncentraci proteinů) Důsledky hypokalcémie:
zvýšená neuromuskulární dráždivost
parestézie (hlavně na rukou a v obličeji, pozitivní Chvostkův příznak
karpopedální spazmy
poruchy srdečního rytmu
psychóza až demence Hyperkalcémie Příčiny:
hyperparatyreóza
hypervitaminóza D
zvýšené odbourávání kostí (zvýšená sekrece kortizolu, metastázy tumorů do kostí, produkce proteinů odbourávajících vápník z kostí (PTHrp – parathormon related protein ( = paraneoplastický účinek nádoru)), chronické záněty (zvýšení Il 1, Il 6) Důsledky hyperkalcémie:
snížená dráždivost buněk, snížení neuromuskulární dráždivosti
polyurie, nykturie (osmotická polyurie, pak porucha receptorů pro ADH)
slabost, letargie, únava
zmatenost
hypertenze (vstup Ca2+ do hladkého svalu z EC prostředí)
bolesti břicha, riziko ileu (dtto)
poruchy srdečního rytmu 3


tvorba ledvinových kamenů Při Ca2+ vyšším než 4 mmol/l se objevuje hyperkalcemická krize, zmatenost, bezvědomí, zástava srdce v systole.

4

7. Vědomí Decerebrační rigidita, decerebrace Dekortikační rigidita, dekortikace Epilepsie Hypersomnie Hyposomnie Koma Kvalitativní poruchy vědomí Kvantitativní poruchy vědomí Locked in syndrom Locked out syndrom ( = perzistentní vegetativní stav, coma vigile, apalický syndrom) NonREM spánek (telencefalický spánek), stádia 1-4 podle zastoupení EEG vln Parasomnie Rebound fenomen: při potlačení jedné fáze spánku (např. barbituráty a alkohol zkracují REM fázi) se druhý den potlačená fáze prodlužuje na úkor fáze nepotlačované REM fáze spánku (rombencefalický spánek = paradoxní spánek) V EEG aktivita podobná bdění, rychlé pohyby očí, aktivně vypojená motorika, potřebný pro ukládání dlouhodobé paměti Somnolence Sopor Vědomí je stav uvědomování si sebe sama a svého okolí a schopnost reagovat na podněty vnitřní i přicházející z okolí. Za normálních okolností je organismus schopen reagovat na vnější podněty širokou škálou odpovědí. Vědomí má dvě složky: Bdělost (arousal) Uvědomování si (awarness: obsah vědomí, myšlení, poznávání) Řízení vědomí:
Úroveň bdělosti řídí ARAS (aktivační systém vzestupné části retikulární formace) ( prodloužená mícha, pons, mozkový kmen, thalamus – nespecifická jádra). Všechny informace z okolí i periferie jdou do RF, z ní do nespecifických jader TH a pak do asociačních oblastí kůry. Výsledkem je udržování bdělosti. Při dlouhém bdění se RF „unaví“ a nastane spánek (ale i jiné teorie) Neurotransmiterové systémy retikulární formace Neurotransmiter Lokalizace v RF Funkce RF pontu (ncl. Klidné bdění Acetylcholin gigantocelularis) Substantia nigra (ale i Aktivní bdění Dopamin difuzně) Ncl.rhaphe Non REM Serotonin spánek Locus coeruleus REM spánek Noradrenalin

Manifestace poruchy Koma (narkóza) Parkinsonův syndrom, poruchy rozhodování Totální nespavost, psychotický syndrom Selektivní deprivace REM spánku


myšlení, poznávání řídí mozková kůra. Informace z thalamu, thalamus je filtr, který nedovolí zahlcení kůry nadbytečnými nebo opakujícími se informacemi. Kůra informace zpracovává ( paměť, jazyk, výkonný systém …)
Pro normální funkci je třeba propojení 1

Vědomí funguje ve dvou kontinuích: A) Patologické kontinuum vědomí - bezvědomí - (smrt) B) Fyziologické kontinuum bdělost - spánek A) Poruchy vědomí se dělí na poruchy • Kvalitativní (porucha příjmu a zpracovámí informace v kůře): halucinace, obnubilace - mrákotný stav, …, delirium •

desorientace, iluze,

Kvantitativní (úbytek bdělosti daný spíše poruchou retikulární formace, nebo její sníženou aktivitou )- somnolence, sopor, koma Dělení spíše v československých učebnicích




poruchy uvědomování si při zachované bdělosti (koma vigile = apalický syndrom = vegetativní stav = locked out syndrom). Zachované vegetativní a refexní řízení organismu, cykly spánek- bdění. Může se převalovat, reagovat na stimulaci zvukovou nebo nocicepční, vydává zvuky. Většinou (pokud nejsou navíc poškozena dýchací centra) dýchá samostatně. Kůra je odpojena od ostatního mozku (locked out syndrom). Porucha může být na třech místech: 1. Zničená kůra -Vzniká hypoxií při zástavě srdce, dušení, škrcení, při dlouhé náhlé hypotenzi, při perinatální asfyxii. Laminární nebo difuzní nekróza palia – šedé mozkové kůry. 2. Zničené podkorové spoje - poškození bílé hmoty kůry- poškození intra a podkorových spojů. Vzniká nepřímým mechanismem: při traumatu dojde ke zrychlení mozku uvnitř lebky a jakoby vytržení axonů ze synapsí: DAI = diffuse axonal injury Poškození jen bílé hmoty, téměř bez poškození šedé hmoty nebo jen ložiska. Došlo k odpojení kůry od podkorových center, přetrvávají paralelní spoje z ARAS: bdělost zachována, poškození uvědomování si 3. Zničení thalamu při transtentoriální hernii (otok mozku, útisk, ischemizace). Kůra je téměř nepoškozená, nekróza thalamu. Je zničena stanice, která převádí do kůry všechny informace – kůra je odpojena od podkorových struktur.




locked in syndrom (není porucha vědomí ani uvědomování si, pacient není schopen odpovědět, úprotože má periferní paralýzu a může reagovat jenom pohyby očí. Vznik většinou krvácením do přední části pontu

Klinická manifestace kvantitativních poruch vědomí Somnolence: nemocný je spavý, má malou spontánní aktivitu, dá se probudit. Na otázky a příkazy reaguje opožděně Sopor: nemocný je v hlubokém spánku, probudit se dá jen nociceptivními podněty Koma: nejtěžší stav poruchy vědomí. V lehkém komatu jen obranné pohyby na nociceptivní podnět, neprobudí se. V těžkém komatu žádná reakce. Neudrží moč a stolici, postupně vyhasínají reflexy, prohlubují se poruchy dechu a srdeční činnosti.







 Progrese komatu: rostrálně kaudální, podle citlivosti k vyvolávajícímu faktoru (většinou hypoxie) Poškození kůry – snížená schopnost koncentrace, zvýšená vzrušivost, změny úrovně vědomí a myšlení, poruchy chování, poruchy v hybnosti, okohybné svaly (okulocefalický reflex – doll‘s eys: pasivní pohyb očí v protisměru otočení hlavy), příznaky dekortikace (ztráta inhibice z kůry) Poškození středního mozku: fixace pupil ve střední pozici, ztráta okulocefalického reflexu. Neurogenní dýchání (až 40/min) – ztráta inhibice. 2




Pacient leží v decerebračním postavení. Poškození prodloužené míchy – nepravidelné nekoordinované dýchání, ztráta schopnosti odpovídat na změny pCO2 – apnoické pauzy, proto je indikováno řízené dýchání. Tady už není ARAS – decerebrace mizí, vzniká až „hadrovitý sval.

Známky prohlubování komatu: Postižená oblast Úroveň vědomí Snížení pozornosti, Thalamus, agitovanost, hypothalamus: zpomalené myšlení Střední mozek:

Stupor až koma

Pons:

Koma

Prodloužená mícha:

Koma

Pupily

Svalový tonus

Respirace

Reakce na osvit normální, doll´s eys

Reakce na bolestivý podnět, později dekortikace

Vzdychání, zívání až CheyneStokesovo dýchání

Fixované ve střední pozici

Decerebrace

Neurogenní hyperventilace

Decerebrace

Apneustické dýchání

Ochablost

Ataxické dýchání

Fixované ve střední pozici Fixované ve střední pozici

 Hodnocení hloubky komatu: Glasgow coma scale, kde se hodnotí reakce na slovní nebo bolestivý podnět: hodnotí se bodováním úrovně odpovědi. Nejméně bodů = 3. Glasgowská stupnice bezvědomí (Glasgow coma scale) – starší verze Podráždění Reakce Skóre Spontánně 4 Při oslovení 3 Postižený otvírá oči 2 Na bolestivý podnět Vůbec neotevře 1 Je orientovaný 5 Odpověď zmatená 4 3 Nejlepší slovní odpověď postiženého Odpověď nepřiměřená Odpověď nesrozumitelná 2 Žádná odpověď 1 4 Poslechne instrukci 3 Ukáže místo, kde má bolesti Nejlepší hybná odpověď postiženého Pokrčí končetinu při bolestivém podnětu 2 Žádná odpověď 1 Nevýhoda: nemožnost slovní reakce u hluchých, cizinců a malých dětí. Proto u nás vyvinuta Benešova (neurochirurgická) stupnice. Důvod hodnocení : Progrese stavu Možnost stanovit léčebné postupy Prognóza - výhled do budoucna Smrt mozku – kriteria Příčiny dlouhodobých poruch vědomí: 1. nitrolební:
cévní poruchy
infekce
nádory
záchvatové choroby 3


traumata (dif.dg. proti mimolebním poruchám: lokální nesymetrické neurologické příznaky) 2. primární mimolební poruchy :
poruchy oběhu
poruchy dýchání
poruchy metabolismu (hyper a hypoglykémie, urémie, selhávání jater, hypo a hyperthyreóza, addisonská krize, tetanie, poruchy hladin elektrolytů, …) 3. otravy (alkohol, alkaloidy, těžké kovy, hadí jedy, houby…) 4. různé: těžké psychózy, hysterie

Krátkodobé poruchy vědomí 1. synkopy ♦ náhle vzniklá hypotenze (porucha baroreceptorového reflexu) ♦ WPW syndrom (poruchy srdečního rytmu) 2. narkolepsie (imperativní upadnutí do spánku) 3. eklampsie (poruchy provázející těhotenství) 4. hysterie 5. Epilepsie = záchvatové onemocnění = soubor heterogenních syndromů, které se vyznačují opakovaně se vyskytujícími epileptickými záchvaty. Epileptický záchvat je definován jako náhlá přechodná změna v činnosti mozku, která je provázena motorickými, senzorickými a vegetativními příznaky, poruchami chování, vědomí nebo pozornosti. Často je doprovázena elektrofyziologickými koreláty. Epileptický záchvat však ještě neznamená, že postižený trpí epilepsií. Výskyt dnes: kolem jednoho procenta obyvatel zeměkoule. Incidence se mění s věkem: děti do dvou let a dospělí starší 65 let mají epilepsii téměř ve dvou procentech. Asi pět procent lidí přiznalo, že někdy v životě měli epileptiformní záchvat. Příčiny mohou být různé: od dědičnosti, přes chemickou indukci, po infekční onemocnění nebo mechanická poranění mozku. Je statisticky prokázáno, že člověk, který prodělal epileptický záchvat, má po několik let vyšší pravděpodobnost jeho opakování, než člověk, kterého záchvat nepostihl (Servít,1983). Patofyziologie: ♦ Epileptický neuron (změněné vlastnosti membrány, na podnět nereaguje excitačním postsynaptickým potenciálem ale paroxysmálním depolarizačním posunem). ♦ Dysbalance mezi inhibicí a excitací, poruchy hladin iontů ♦ Šíření aktivity na další neurony = synchronizace, vznik epileptického agregátu ♦ Vznik záchvatu ♦ Progrese změn (po proběhlém záchvatu dojde v CNS k plastickým změnám, které usnadňují vznik dalšího záchvatu) Dělení záchvatů na fokální a generalizované (podle patofyziologického členení). Dnes se používá dělení podle klinických syndromů, pro patofyziologii je toto dělení přehlednější: 1. Fokální (parciální, lokální) záchvaty A) s jednoduchou symptomatologií (ohnisko je lokalizováno v neokortexu a při záchvatu nedochází k poruše vědomí) s motorickými, somatosenzorickými, autonomními nebo psychickými příznaky B) s komplexní symptomatologií (ohnisko je v limbických strukturách, při záchvatu dochází k poruše vědomí, pacient předvádí složité automatismy) C) se sekundární generalizací (postižení i ostatních mozkových struktur.) - rozšíření záchvatu na celý CNS. V EEG: začátek záchvatu poed jením (dvěma) svody, při generalizaci najednou ve zbytku svodů. EEG grafoelementy: rychlé vlny, hroty. 4

2. Primárně generalizované záchvaty, A) Absence (typické i atypické) jiná patofyziologie: převaha inhibice v thalamokortikálním synchronizačním okruhu - typick věkově vázaná epilepsia na dětský věk. Porucha pozornosti a jednoduché automatismy. B) Myoklonické záchvaty C) Klonické záchvaty D) Tonické záchvaty E) Tonicko-klonické záchvaty F) Atonické záchvaty Rozdíl mezi parciálními a generalizovanými záchvaty je ve skutečnosti spíše relativní. Podle současného převládajícího patofyziologického konceptu epilepsie se existence epileptogenního ohniska předpokládá ve většině případů. Fokální a generalizované záchvaty se pak v podstatě liší především rychlostí generalizace epileptického ohniska. U generalizovaných záchvatů se zřejmě jedná o epileptogenní fokus, ze kterého se aktivita bleskově šíří nebo který ovládá velkou část mozku, kdežto u parciálních záchvatů aktivita zůstává ohraničena nebo se šíří pomaleji a tak generalizuje opožděně. Terapie: ♦ životospráva (spánek, vyhýbání se podnětům, žádný alkohol, žádná čokoláda). ♦ Práce: žádné výšky, oheň, stroje. Řidičský průkaz. ♦ Léky : většinou posilují hyperpolarizaci nebo inhibici (podporují metabolismus GABA) Antagonisté glutamátu neuspěli – maximálně látky ovlivńující nadměrné vylučování glutamátu při hypoxii, záchvatu (Lamotrigine)

Spánek = fyziologický požadavek organismu potřebný pro restituci zásob energie a ukládání krátkodobé do dlouhodobé paměti. Spánek je dynamický proces během něhož se střídají různé úrovně hloubky spánku: Pomalý spánek (= non REM fáze = telencefalický spánek = synchronizovaný spánek) zpomaluje se srdeční činnost, klesá systolický krevní tlak, prohlubuje se dýchání, klesá tělesná teplota, snižuje se svalový tonus. 4 stadia (vzorec se periodicky opakuje)  stadium 1 - usínání: nejlehčí spánek, v EEG α vlny a jednotlivé theta  2 -lehký spánek, v EEG theta vlny , spánková vřeténka, K - komplexy a tu a tam delta vlna  3- hluboký spánek: Theta aktivita začíná být potlačovaná aktivitou delta, ve fázi 4 delta převládá.  4 - nejhlubší spánek, EEG je velmi podobné vzorci EEG člověka v komatu. Rychlý spánek ( REM: rapid eye movements, paradoxní spánek )– fyziologické procesy jsou intenzivnější, EEG je podobné bdělému stavu (β vlny, známka desynchronizace), zvýšení TK, srdeční frekvence, nepravidelné dýchání. Neurony v NSC způsobí útlum motorických funkcí a člověk je kromě okohybných svalů vlastně v REM spánku paralyzovaný. Když se převalujeme v posteli, právě přecházíme mezi REM a NREM spánkem. Spánkové cykly trvají obvykle 90-100 minut (20-170), v průběhu spánku se vystřídá 4-6 cyklů, během noci se prodlužuje REM fáze. Po velké fyzické zátěži převažuje non-REM spánek, ke kompenzaci duševní zátěže dochází v REM fázi. Selektivní deprivace non REM: deprese, anorexie, únava Selektivní deprivace REM: Poruchy paměti, polyfagie, agresivita 5

Rebound fenomen = při potlačení jedné fáze spánku (např. barbituráty a alkohol zkracují REM fázi) se druhý den potlačená fáze prodlužuje na úkor fáze nepotlačované. Teorie vzniku spánku: • Snížení stimulace sníží aktivitu retikulární formace, vznikne spánek • Vaskulární teorie: krev více zásobuje GIT - snížené prokrvení mozku vede ke spánku • Hypnotoxinová teorie: během bdění se v mozku akumuluje nějaká (zatím neidentifikovaná) látka, která vyvolává spánek (Pokusy na psech a kočkách). • Serotonin - hormon spánku • .... Teorií je velké množství, zatím se neví přesně. Potřeba spánku: Přirozená potřeba spánku dospělého člověka je velmi individuální, ale většinou se pohybuje v rozmezí 6-9 hodin. Většina lidí středního věku má potřebu spát 8 – 8,5 hodin. Méně než 5 hodin = insomnie, více než 10 hodin = hypersomnie. Poruchy spánku.  Hypersomnie se projevuje delším trváním spánku, zvýšenou intenzitou i extenzity útlumu. Je to chorobná ospalost, kdy postižený má čas připravit se na spaní. Nepřichází v záchvatech. Někdy může být dlouhodobým až trvalým symptomem až onemocněním, jindy se opakuje v několikadenních periodách.  Hyposomnie česky nespavost, pacient buď nemůže usnout, nebo se brzy budí. Při úplné nespavosti se užívá někdy pojem insomnie. Podle EEG a dalších studií insomnie však prakticky neexistuje: i když má jedinec dojem, že vůbec neusnul, lze objektivně prokázat, že během noci usnul několikráte.  Parasomnie: o Narkolepsie je stavem imperativním, který přichází v záchvatech, a tak se podobá epilepsii. Paroxysmus vždy trvá několik minut a opakuje se i několikrát během dne. Nemocný bleskově usíná během dne v nebezpečných situacích, např. při řízení motorového vozidla, záchvat může vyvolat smích nebo stres. Pacient upadá rovnou do REM fáze. Dalším příznakem onemocnění jsou kataplexie - spánkové obrny, kdy během dne nastane stav naprosté atonie kosterních svalů. Pacient se hroutí na zem a určitou dobu (kolem 1 min) nemůže vykonat aktivní pohyb. Jde o neúplný spánek, pacient často zůstává při vědomí. o Somnambulismus = náměsíčnictví: během spánku se objevují pohybové automatismy až chůze. Většinou jde o projev dětské neurózy. Objevuje se pouze v REM spánku. (Některé učebnice udávají non REM.) o Somnilokvie - mluvení ze spaní, častěji po konzumaci alkoholu. o Pavor nocturnus = noční děs: může rovněž patřit k projevům dětské neurózy, pravděpodobněji je však epileptického původu (je možno mu předejít některými antiepileptiky). Objevuje se ve 4. stadiu nonREM spánku. Jde o náhlé probuzení do stadia 1, ne tedy do bdělosti (vigility). Pacienta nelze probudit, křičí, jsou na něm viditelné známky strachu a aktivace vegetativních reakcí (dýchání, puls...) a na epizodu má úplnou amnezii. o Noční můra = děsivý sen. Objevuje se v REM fázi,, jsou časté a v jejich průběhu může dojít k probuzení. Pacient si sen pamatuje o Poruchy poměru REM a nonREM spánku: Farmaka, která podporují usínání, sedativa a hypnotika, mění poměr mezi REM a nonREM spánkem, většinou v neprospěch REM spánku. Po jejich vysazení se objevuje opačný vliv, a to přehnaný (overshoot, rebound). Dále při epilepsiích téměř mizí REM spánek, při psychózách naopak nonREM. Vysvětluje se to disociací mezi talamokortikálním a septohipokampálním systémem.

6

o Spánková apnoe je jevem probíraným v respirační patofyziologii. Lze při něm předpokládat nadměrnou intenzitu a extenzitu spánkového útlumu, který postihne i dýchací centra nebo nevhodně ovlivní tonus svalů laryngu, patra atd.

7

Poměr ventilace - perfuze (V/Q) Důležité:
Ideálně by měla být ventilace a perfuze v rovnováze (ventilovaný vzduch musí být distribuován do perfundovaných oblastí a perfuze musí být distribuována do ventilovaných oblastí)
Jedna plíce obsahuje mnoho oblastí s různými poměry V/Q, není jen jeden V/Q pro celou plíci (jako příklad rozložení ventilace a perfuze ve zdravé plíci, kde fyziologický průměr V/Q = 0,8, protože zbytek do 1 je funkční rezerva pro potřeby při zvýšené zátěži) 

vlivem gravitace je dolní třetina plic nejvíce perfundována a současně je normálně

ventilována: fyziologická ventilace /zvýšená perfuze = snížený

poměr ventilace/perfuze (V/Q < 0,8)




horní třetina plic je fyziologicky prokrvena a přitom nejvíce ventilována: normální ventilace a snížená perfuze = zvýšený poměr ventilace /perfuze (V/Q > 0,8)




střední třetina má stejnou ventilaci i perfuzi, proto má ideální poměr V/Q (V/Q = 1)




krev vtékající do levého srdce bude mít normální hodnoty parciálních tlaků plynů (PAO2 = parciální tlak kyslíku v alveolu, PaO2 = v arteriální krvi) ↑ V/Q (PAO2 >100)

PaO2 = norm. ↓ V/Q (PAO2< 100)
Možnosti kompenzace poruch poměru ventilace perfuze: 1. Hypokapnická bronchokonstrikce: jestliže se při normální perfuzi zvyšuje ventilace, snižuje se alveolární pACO2 (vzniká alveolární hypokapnie). Plíce reagují reflexní bronchokonstrikcí. Původně zvýšený poměr ventilace/perfuze se tak změní směrem k normě - sníží se ventilace a tím i poměr V/Q.

1

2. Hypoxická vazokonstrikce: jestliže je lokálně v plicích snížený alveolární pAO2, dojde v této oblasti reflexně k vasokonstrikci. Původně snížený poměr V/Q se tak snížením perfuze změní směrem nahoru k normě.
Poruchy poměru ventilace perfuze: Jestliže je změna ventilace nebo perfuze příliš velká a kompenzační mechanismy nestačí, poměr ventilace/perfuze se změní. V/Q je nejdůležitější faktor, který řídí parciální tlak kyslíku v arteriální krvi. Rozhodující je převládající situace v obou plicích a tím okysličení krve, která vstupuje do levého srdce.
Nepoměr ventilace a perfuze je nejčastější příčinou hypoxémie norm V/Q (PAO2 =100) PaO2 = ↓

↓ V/Q (PAO2< 100)

Mechanismus vzniku jednotlivých typů poruch ventilace / perfuze:

A. Normální situace - ideální stav, ventilace i perfuze jsou v rovnováze

Ventilace VA

PAO2 = 100 PACO2 =40 O2 Perfuze Q

CO2

2

B. Plicní venózní zkrat vzniká při lokálně snížené ventilaci a normální perfuzi

Ventilace ↓-0 Perfuze norm. PAO2 ↓ PACO2 ↑ V/Q <1

VA

PAO2 < 100

PACO2 > 40 O2 Q

CO2

C. Tzv. mrtvý dýchací prostor vzniká při normální ventilaci a lokálně snížené až zablokované perfuzi

Ventilace norm. Perfuze ↓-0 PAO2 ↑ PACO2 ↓ V/Q >1

VA

PAO2 > 100 PACO2 < 40 O2 CO2 Q

3

Typy poruch ventilace/perfuze na alveolárním diagramu pAO2 a pACO2

Q>>V Plicní zkrat

pACO2 (mm Hg)

Q=V Ideální stav

Q<
46 40

40

o

100

150

pAO2 (mm Hg)

Ideální stav: poměr V/Q = 1, parciální tlaky plynů v alveolu se rovnají (téměř) parciálním tlakům v arteriální krvi 



o

pAO2 = 100 mm Hg, PACO2 = 40 mm Hg

Plicní venózní zkrat: část plíce je normálně prokrvená, není však ventilovaná, poměr ventilace/perfuze (V/Q) = 0. Parciální tlaky plynů v alveolu se rovnají parciálním tlakům v přitékající venózní krvi 



o

pAO2 = 40 mm Hg pACO2 = 46 mm Hg

Mrtvý dýchací prostor: část plíce je normálně ventilovaná, ale je snížená nebo zastavená perfuze. Krev obtéká jinými cévami, teče tam pod větším tlakem a větší rychlostí, takže se může stát, že se nestačí saturovat všechen hemoglobin. Poměr V/Q = nekonečno, parciální tlaky plynů v alveolu 4





pAO2 = 150 mm Hg, pACO2 = 0 mm Hg

5

ZÁNĚT (K. BERNÁŠKOVÁ) Zánět je nespecifická obranná odpověď organismu, na které se účastní nespecifické složky imunity. Je to reakce na působení faktorů poškozujích tkáně (fyzikálních, chemických, biologických i autoimunních). Jeho průběh je odlišný podle toho, kde a jaké faktory působí, jak dlouho působí, které tkáně byly poškozeny a jak je na tom pacient s reaktivitou imunitního systému. Zánět může probíhat buď jen lokálně ve tkáni, nebo v celém organismu. Cílem lokálního zánětu je ohraničit škodlivinu, odstranit ji z organismu a odstranit zbytky poškozené tkáně. Součástí zánětu je také proces hojení.

Zánět má několik složek, které se postupně aktivují. Téměř bezprostředně reaguje složka cévní (několik sekund až minut), nastupuje složka plazmatická (aktivace plazmatických systémů) a pak se aktivuje složka buněčná (několik hodin až dnů).

Cévní složka: Po poškození (ale i jen iritaci) tkáně vznikne podrážděním lokálních vláken sympatiku rychlá a krátká vazokonstrikce, aby se omezilo krvácení, ke kterému by mohlo dojít. Vazokonstrikcí navozená hypoxie prohlubuje stimuly, které uvolňují mediátory zánětu nebo aktivují jejich vznik. Endotel reaguje na mechanické i chemické podráždění konstrikcí (smrštěním) jednotlivých buněk, což zvýší prostupnost kapilár a dovolí plazmě přestupovat z kapilár do intersticia. Pokud je endotel aktivován dostatečně, začne tvořit a vylučovat látky, které vedou k vazodilataci a dalšímu zvyšování permeability. To je třetí fáze cévní reakce. Zvýšená permeabilita cév kapilár umožňuje vznik místního edému, naředění lokálně působících škodlivin a změnu tlakových poměrů ve tkáni. To má zamezit šíření škodlivin krevní a lymfatickou cestou dál. Cévní složku zánětu tedy tvoří: 1. vazokonstikce 2. zvýšení propustnosti stěny 3. vazodilatace Důsledkem její aktivace je vznik otoku (tumor), pro zvýšené prokrvení způsobené vazodilatací se lokálně zvyšuje teplota (calor) a místo zčervená (rubor).

1

Plazmatická složka zánětu: Tím, že se plazma dotýká poškozené bazální membrány stěny kapilár a dostává se do extravazálního prostoru (budoucího zánětlivého ložiska), aktivují se kaskády bílkovinných systémů, obsažených v plazmě. Systém prokoagulační (koagulační kaskáda), fibrinolytický, komplement a systém kalikrein kinin. Všechny tyto systémy se vyskytují v plazmě jako série proenzymů. Aktivace jejich kaskády je zahájena aktivací prvního enzymu. Koagulační systém se aktivuje dotekem s tkáňovým faktorem srážení (receptor vyvěšený na endotelích postižené kapiláry), se smáčivou stěnou cévy nebo s kolagenem v extravazálním prostředí. Má za úkol ohraničit zánět a nedovolit mu šíření do okolí. Aby nedocházelo ke vzniku trombů, je současně aktivován fibrinolytický systém. Oba systémy by měly být v rovnováze. Aktivovaný Hagemanův faktor (F. 12 srážecí kaskády) aktivuje systém komplementu, který je složkou nespecifické imunity a má mnoho funkcí: jednotlivé aktivované bílkoviny kaskády mohou mít chemotaktické nebo opsonizační účinky a napomáhat tak funkci buněk v zánětu, aktivovaný komplement jako celek má schopnost zničit označenou buňku (bakterii). Hagemanův faktor aktivuje také systém kalikrein – kinin. Aktivace těchto bílkovin prohlubuje vazodilataci a navíc přispívá prostřednictvím bradykininu ke vzniku bolesti. (- dolor, a pro omezení bolesti dochází k poruše funkce, tedy functio laesa.)

Buněčná složka zánětu: Zánětu se účastní buňky zodpovědné za nespecifickou imunitu. Jako první jsou aktivovány buňky, které jsou jakoby „na stráži“ ve tkáni, připravené k okamžité akci. Kromě endotelií, které počítáme do cévní složky zánětu, to jsou fixní makrofágy a mastocyty. První linie obrany: Makrofágy jsou během několika minut po poškození tkáně schopny zvětšovat se (syntesa lysosomálních enzymů) a stávají se mobilními. Mohutně fagocytují cizorodý materiál, bakterie i vlastní poškozené buňky. Produkují řadu látek (cytokiny = interleukiny), kterými řídí děje v zánětlivém ložisku, dále aktivují endotelie a podněcují je k vyvěšení adhezivních molekul na povrch buňky, aby kolem v krvi proudící neutrofily mohly přilnout k cévní stěně a přesunout se z krevního proudu do ložiska. Kromě toho makrofágy svými produkty podle potřeby organizují zapojení specifické imunity do akce. Pokud se cytokinů vytvoří velké množství, dostávají se až do krevního řečiště a vyvolávají celkové příznaky zánětu (viz dále). Mastocyty (žírné buňky) obsahují řadu granulí, které po aktivaci vylijí svůj obsah do okolí. Jejich úloha spočívá v tom, že uvolňují nebo syntetizují látky, které určují a modifikují 2

činnost výkonných buněk, jako je např. pohyb a fagocytosa mikro- a makrofágů. Vylité substance mají každá svůj význam: heparin má antikoagulační účinky a přispívá k šíření zánětu stejně jako proteázy, histamin pomáhá udržovat vazodilataci a kromě toho se uvolňují také molekuly s chemotaktickými účinky pro eosinofily a neutrofily. Kromě toho mastocyty po podráždění syntetizují další látky: leukotrieny a prostaglandiny, které dále udržují změny cévního řečiště navozené histaminem a také zodpovídají za bolest. Syntetizují i PAF (platelet activating factor), látku, která aktivuje trombocyty a zapojuje je do zánětu. Druhou linii obrany tvoří buňky, které se do zánětu dostávají z krve. Z krevního řečiště se jako první dostávají neutrofily (mikrofágy). Místo, kde mají přejít přes cévní stěnu poznají podle adhezivních molekul na endoteliích. Navážou se na ně, zpomalí a diapedezou přejdou podle chemotaktického gradientu do intersticia. Fagocytují a po naplnění svých funkčních možností (fagocytóza kolem 5 – 7 částic) „umírají“ a rozpadají se. Tak se do zánětu dostávají myeloperoxidázy, proteázy, elastáza a kolagenáza z jejich lysozomů. Tyto enzymy napomáhají tvorbou volných kyslíkových radikálů a poškozováním okolních buněk k udržování, případně šíření zánětu. Dostávají se tam však také degranulací z makrofágů (makrofágy fagocytují desítky částic a po naplnění lysozomů je degranulují a fagocytují dál). Třetí linií obrany jsou monocyty. Monocyty jsou neaktivované makrofágy, které cirkulují v periferní krvi a jako druhé vcestovávají do zánětu, kde se během několika (8 – 12) hodin aktivují a svými působky modulují průběh akutního zánětu. Kromě fagocytosy produkují asi 100 různých cytokinů IL-1, IL-6, tumor nekrotizující faktor alfa (TNF α), IL-8, včetně faktorů působících na lymfocyty a jiné buňky, prostaglandiny a hemokoagulační faktory. Během několika dnů, případně týdnů jsou dominantou zánětlivého infiltrátu. Hrají také důležitou roli v indukci tvorby protilátek.

Čtvrtá linie obrany je aktivace kostní dřeně, aby produkovala dostatečné množství buněk.

V kostní dřeni se během 3-4 dnů zvyšuje produkce granulocytů a monocytů.

Lokálními projevy zánětu je zarudnutí (rubor), lokální zvýšení teploty (calor), otok (tumor), bolest (dolor) a většinou i porucha funkce (functio laesa).

3

Vazokonstrikce Reakce cév:

Rubor

Vazodilatace Calor Zvýšená prostupnost stěny Tumor

Poškození tkáně:

Aktivace plazmatických bílkovin:

Fibrinolytický systém

Akutní zánět

Koagulační kaskáda

Functio laesa

Komplement Kalikrein – kinin systém

Dolor

Aktivace fixních makrofágů Degranulace mastocytů Reakc e buněk:

Výstup mikrofágů z krve Výstup monocytů z krve

Vývoj zánětlivé reakce

Aktivace kostní dřeně a specifické imunity

Lokální znaky zánětu

Obr.1: Aktivace jednotlivých složek zánětu a vznik lokálních projevů zánětu.

Celkové příznaky zánětu: Pokud se vytvoří dostatek cytokinů (především IL1, IL 6, TNF α), přestoupí do krve a mají systémové účinky: způsobují vývoj celkových příznaků zánětu a při dalším zvýšení spouštějí

4

také stresovou odpověď organismu. Mezi celkové příznaky zánětu patří: horečka, spánek, nechutenství, leukocytóza, tvorba bílkovin akutní fáze. Horečka: cytokiny působí jako endogenní pyrogeny, které v hypotalamu nastavují termoregulační centrum na vyšší setpoint. Organismus pak zjistí rozdíl mezi setpointem a reálnou teplotou a termoregulačními mechanismy (třesem) se snaží vyrobit teplo a teplotu srovnat. Jakmile se obě teploty vyrovnají, třesavka skončí. V době, kdy se snižuje teplota setpointu (snížilo se nastavení termostatu), je teplota těla vyšší a organismus se zbavuje přebytečného tepla pocením. Postupně se teplota přiblíží k normě. Spánek a únava Snížení chuti k jídlu působením na centra hladu a sytosti v hypothalamu Leukocytóza vzniká lehkou stimulací sympatiku, která vede k vyplavení marginujících leukocytů ze sleziny a jater. Kromě toho se leukocyty tvoří ve zvýšeném množství ve dřeni. Bílkoviny akutní fáze jsou bílkoviny, které se tvoří při zánětu nově hlavně v játrech. Podnětem jsou v plazmě zvýšené cytokiny (viz vpředu). Většina z těchto bílkovin moduluje zánětlivou reakci a ovlivňuje množení bakterií. •

C reaktivni protein (CRP) má mnoho účinků, obecně se dá říci, že zvyšuje aktivitu nespecifické imunity a má opsonizační účinky.

•

Fibrinigen napomáhá ohraničení zánětu a hojení

•

Antiproteázy

(antichymotripsin

a

antitripsin)

blokují

proteázy

uvolněné

z rozpadlých mikrofágů a degranulovaných makrofágů a také pomáhají ohraničit a lokalizovat zánětlivé ložisko. •

Ceruloplazmin váže měď v plazmě, kterou potřebují bakterie ke svému množení. Množení bakterií je tak omezeno.

•

Haptoglobin oxiduje dvojmocné železo na trojmocné, a tak ho bakterie také nemohou vyzužít pro svůj metabolismus.

5

ZÁNĚT

Játra

Hypothalamus

+ • Teplota • Snížení chuti k jídlu • Ospalost


Plazma Il 1 IL 6 TNF α

+

Produkce bílkovin akutní fáze

CRF

-

+

Kortizol

Stresová odpověď organismu

Obr. 2: Schéma regulace tvorby proteinů akutní fáze a celkových příznaků zánětu.

6

Anafylaktoidní reakce

LÉK

Bronchospasmus Skrece hlenu Plicní edém Plicní hypertenze Cyanóza

Aktivace Komplementu Koagulační kaskády Systému bradykinin- kinin Fibrinolytického systému

Degranulace mastocytů, bazofilů

Histamin Leukotrieny Kininy SRS-A Prostaglandiny

Vazokonstrikce koronárních arterií Periferní vazodilatace Hypotenze Změna inotropie srdce Arytmie

IgE Protilátky

ANTIGEN

Anafylaktická reakce

Zvýšená permeabilita cév Edém Kopřivka Vyrážka

Hormony a imunita Hormon ACTH

Vliv na imunitu ↓ specifickou imunitu ↑ nespecifickou imunitu ↑ imunitu

Poznámka

TSH ↑ imunitu

„hormon mládí?“

STH

prolaktin CRH endorfiny MSH somatostatin

↑ imunitu ↓ imunitu ↑ nespecifickou imunitu ↓ imunitu ↓ imunitu

melatonin ↑ imunitu (testosteron) ↓ imunitu

tvoří se i v aktivovaných lymfocytech působí prostřednictvím ACTH a endorfinů

„hormon mládí?“ (?)

Konkrétní vliv ↓ tvorby protilátek ↓ prezentace Ag na makrofázích ↑ aktivity NK buněk ↑ dělení lymfocytů typu B ↑ tvorby protilátek ↑ proliferace T i B lymfo ↑ aktivity NK buněk ↑ proliferace thymocytů ↑ tvorby protilátek ↑ aktivity NK buněk ↑↓ sekrece IL1, IL2, TNFα ∼ STH ↓ proliferace lymfocytů ↓ aktivitu NK buněk ↓ tvorby protilátek ↑ aktivity NK buněk ↓ aktivitu IL1 ↓ aktivitu T lymfocytů ↓ tumorocidní aktivity makrofágů Zvyšuje sekreci STH a TSH

Řízení metabolismu vody a iontů Hormon ADH

Původ Neurohypofýza

Účinek

Poznámka

↑ reabsorpce (čisté) vody v distálním tubulu Impulz pro sekreci: ↓ a sběracím kanálku osmolality, ↓ cirkul. aktivace NA/K pumpy

objemu, stres

aldosteron

Kůra nadledvin

↑ reabsorpce sodíku a vody v distálním tubulu a sběracím kanálku ↑ vylučování K+ ↑ vylučování H+

kortizol

Kůra nadledvin

Mineralokortikoidový efekt

ANF

Pravá srdeční síň

↑ sekrece Na+ and vody

STH

Adenohypofýza

Retence Na+, Cl-, K+, Mg2+, Ca2+, PO4 3-

inzulin

β buňky pankreatu

transport K+ do buněk vstup Ca2+ do buněk

SIADH (x diabetes insipidus) Impulz pro sekreci: ↓ Na+, ↑ K+, angiotenzin II. Connova choroba (x Addisonova choroba) Cushingova choroba , syndrom ( x Addisonova choroba) Impulz pro sekreci: ↑ objem krve v pravé srdeční síni Zabudovávání do rostoucích tkání a kostí Snížená hladina K+ blokuje sekreci inzulinu

Hormony a krevní tlak Hormon A NA Aldosteron

Kortizol

Renin, angiotenzin STH ↑ T3, T4

↓ T3, T4 ↑ PTH

Vliv na TK Mechanismus ↑ systolický ↑ stažlivost srdce ↑ systolický i ↑ stažlivost srdce diastolický ↑ periferní rezistence Retence solí a vody -zvětšení ↑ cirkulujícího objemu ↑ sekreci A a NA Mineralokortikoidní účinky, přechodná vazokonstrikce ↑ sekreci aldosteronu, ↑ vasokonstrikce Hypertrofie srdce ↑ ↑ systolický, ↑ kontraktilita srdce (zvýšená ↓ diastolický citlivost k A, NA v periferii vazodilatace jako důsledek ↑ metabolismu sice ↓ kontraktilita srdce, ale ↑ ↑ periferní rezistence vlivem myxedému stěn cév ↑ citlivost na katecholaminy (proč ↑ se neví), ↑ vstup vápníku do IC hladkých svalů cév -konstrikce ↑

Poznámka feochromocytom feochromocytom Primární, sekundární hyperaldosteronismus (ne při ↑ aldosteronu jako regulace hypovolémie) Cushingova choroba, syndrom (v 80%) Bartlerův syndrom akromegalie Poruchy rytmu

(ve 40% )

Metabolické hormony Hormon

Vznik β buňky pankreatu

inzulin

glukagon

α buňky pankreatu

kůra nadledvin kortizol ACTH štítná žláza T3, T4 Pohlavní hormony adenohypofýza STH adrenalin, noradrenalin gastrin somatostatin cholecystokinin sekretin VIP

Funkce ↓ glykémii (↑ vstup glukózy do buněk, ↑ glukoneogenezu v játrech a svalu) ↑ proteosyntézu (vstup některých AK do buněk → růst) ↑ lipogeneze ↑ vstup K+ do buněk ↑ glykémii (↑ glykogenolýza v játrech, ↑glukoneogeneze z AK) ↑lipolýza ↑ ketogeneze

↑ glykémii (↑ glukoneogeneze, glykogenogeneze v játrech ↓ citlivost receptorů k inzulinu (játra a tuková tkáň) ↑ proteolýzu ↑ lipolýzu glukoneogeneza prostřednictvím glukokortikoidů

pankreas pankreas

↑ glukoneogenezu z tuků ↑ sekreci inzulinu (přímou i nepřímou stimulací sekrece) ↑ proteosyntézu (přímý vliv na chrupavku a osteoblasty) ↑ glykémie (↑ glykogenolýza v játrech) ↑ lipolýza v tukové tkáni kardiovaskulární účinky ↑ sekreci glukagonu ↓ snižuje sekreci glukagonu a inzulinu

pankreas pankreas pankreas

↑ sekreci glukagonu a inzulinu ↑ sekreci glukagonu a inzulinu ?

dřeň nadledvin

Poznámka Poruchy: diabetes mellitus 1.a 2. typu, MODY a LADA diabetes hypoglykémie z hypersekrece nesidiom (=inzulinom) ↑ sekreci inzulinu (sekundárně) a somatostatinu přímo Porucha: glukagonom Cushingova choroba (x Addisonova nemoc)

Cushingova choroba, adenom Hypo, hyperthyreóza gigantismus, akromegalie

feochromocytom

Somatostatinom → průjem, bolesti břicha, diabetes

Vipom (v 50% mají pacienti hyperglykémii), WDHA syndrom

Sekundární projevy hladovění Systém Imunita

Klinické důsledky Mechanismus ↓ obranyschopnosti organismu, zhoršení hojení ran a regenerace orgánů Gastrointestinální vodnaté průjmy trakt pokles tělesné teploty, Termoregulace zimomřivost pokles libida, amenorea Sexuální funkce bronchopneumonie Plíce Kardiovaskulární atrofie srdeční svaloviny, poruchy srdečního rytmu až systém zástava pancytopenie, všechny typy Krvetvorba anemií osteoporóza a osteomalácie s rizikem zlomenin poruchy neuromuskulární Nervosvalový dráždivosti (parézy) systém ? Centrální nervový atrofie mozkové kůry, epileptické záchvaty systém Kosti