Uravnavanje telesnih tekočin

• Voda predstavlja 45–60 % telesne teže človeka, pri čemer se delež zmanjšuje s starostjo.
• Voda je porazdeljena med znotrajcelično (ZNCT) in zunajcelično tekočino (ZUCT).
• ZNCT predstavlja 3/5, ZUCT pa 2/5 celotne vode v telesu.
• ZUCT vključuje intersticijsko tekočino in plazmo v razmerju 3:1.
• Pri 20 let stari in 70 kg težki osebi je približno 42 litrov vode, od tega 25 litrov v ZNCT in 17 litrov v ZUCT.
• Premik vode med ZNCT in ZUCT uravnava razlika v osmolarnosti, ki se meri v mosmolih na liter (mosmol/l).
• Sestava in koncentracija osmotsko aktivnih delcev se razlikujeta med ZUCT in ZNCT zaradi aktivnega in pasivnega transporta ter selektivne permeabilnosti celičnih membran.
• Glavni osmotsko aktivni delci v ZUCT so Na+, Cl– in HCO3–, medtem ko so v ZNCT to K+ in organski anioni.
• Osmolarnost ZNCT in ZUCT je enaka in znaša med 275 in 290 mosmol/l.
• Sprememba osmolarnosti je posledica spremembe števila osmotsko aktivnih delcev, volumna vode ali kombinacije obeh.
• Starlingov zakon kapilar določa neto premik vode med plazmo in intersticijsko tekočino.
• Del intersticijske tekočine se vrača v krvni obtok preko limfatičnega sistema.

Bilanca vode in natrija

• Zdrava oseba vzdržuje ničelno bilanco vode in natrija, kjer je vnos enak izgubi.
• Ledvice so ključni organ za vzdrževanje dolgoročne homeostaze vode in natrija.

Homeostaza vode

• Normalna osmolarnost plazme je med 275 in 290 mosmol/l.
• Izguba vode poteka skozi kožo, urin, prebavila in dihala.
• Obligatorne izgube vode so z urinom (≈ 500 ml/dan), blatom (≈ 200 ml/dan) ter difuzijo skozi kožo in dihala (≈ 700 ml/dan).
• Obligatorni volumen urina je odvisen od količine topljencev (≈ 600 mosmol), izločenih preko ledvic.
• Maksimalna osmolarnost urina je 1200 mosmol/l, kar pomeni, da je obligatorni volumen urina ≈ 500 ml/dan.
• Pri diareji zaradi kolere se lahko izguba vode poveča do 15 l/24 h.
• Izguba vode z evaporacijo preko pljuč je povečana pri hiperventilaciji na visoki nadmorski višini.
• Pri težkem fizičnem delu, visoki temperaturi in vlažnosti lahko izguba vode zaradi potenja doseže do 5000 ml/dan.

Vnos in izločanje vode

• Žeja je glavni dražljaj za vnos vode, medtem ko pri izločanju vode sodelujejo različni fiziološki mehanizmi.
• Na občutek žeje in izločanje vode vplivajo osmolarnost ZUCT, volumen ZUCT, volumen krvi in srednji arterijski tlak.
• Zvišana osmolarnost ZUCT zmanjša volumen celic osmoreceptorjev v anterolateralnem hipotalamusu.
• Zmanjšanje volumna osmoreceptorjev poveča sintezo in izločanje antidiuretskega hormona (ADH) v nevrohipofizi.
• ADH poveča propustnost luminalne membrane zbiralc za vodo in zmanjša izločanje vode v urinu.
• Baroreceptorji v levem atriju, pljučnih žilah, aortnem loku in karotidnem sinusu se odzovejo na zmanjšanje volumna ZUCT, volumna krvi ali znižanje srednjega arterijskega tlaka in spodbudijo izločanje ADH.
• Občutljivost baroreceptorjev je manjša kot občutljivost osmoreceptorjev.
• Zvišana osmolarnost ZUCT spodbudi občutek žeje.
• Dodatni dejavniki, ki povečajo izločanje ADH, so navzea, bolečina, stres, hipoglikemija in nekatera zdravila.
• ADH uravnava volumen vode in osmolarnost urina, ne pa tudi količine izločenih topljencev.
• Pri maksimalni sekreciji ADH ledvice izločajo minimalni volumen urina z maksimalno osmolarnostjo (≈ 1200 mosmol/l).
• Pri zavrti sekreciji ADH ledvice izločajo velik volumen urina (≈ 12 l/dan) z minimalno osmolarnostjo (≈ 60 mosmol/l).

Homeostaza Na+

• Homeostaza natrija je povezana z vzdrževanjem normalne osmolarnosti in volumna ZUCT, saj je Na+ glavni osmotsko aktivni delec v ZUCT.
• Povečan vnos Na+ povzroči hiperosmolarnost ZUCT, povečano izločanje ADH in povečan vnos vode zaradi žeje.
• Po 7 dneh povečanega vnosa Na+ ledvice vzpostavijo ničelno bilanco z večjim volumnom ZUCT in povečanim izločanjem Na+ in vode.
• Zmanjšan vnos Na+ povzroči hipoosmolarnost ZUCT, prehodno povečano izločanje vode in zmanjšanje volumna ZUCT.
• Po 4 dneh zmanjšanega vnosa Na+ ledvice vzpostavijo ničelno bilanco pri nižji telesni teži in z zmanjšanim izločanjem Na+ in vode.
• Na+ se zmanjšuje predvsem v obliki NaCl ali NaHCO3.
• V ledvicah se Na+ transportira skupaj s Cl–, Cl– in K+ ali z izmenjavo K+.
• Angiotenzin II, aldosteron in simpatična stimulacija povečajo reabsorpcijo vode in NaCl.
• Natriuretski hormon, urodilantin in dopamin povečajo izločanje vode in NaCl.
• ADH poveča reabsorpcijo vode v ledvicah.
• Akutne spremembe osmolarnosti ZUCT povzročijo akutne spremembe volumna celic, na katere se celice ne morejo prilagoditi (še posebej živčne celice).
• Huda hiponatriemija (≤ 115 mM Na+) ali hipernatriemija (≥ 160 mM Na+) imata ≈ 40 % smrtnost.
• Na kronične spremembe osmolarnosti ZUCT se celice lahko prilagodijo (npr. živčne celice povečajo koncentracijo osmozno aktivnih delcev).

Mehanizmi uravnavanja ničelne bilance Na+ in volumna ZUCT

• Sistem renin-angiotenzin-aldosteron, natriuretski hormon, simpatična inervacija ledvičnih arteriol in urodilantin vzdržujejo ničelno bilanco Na.

Sistem renin-angiotenzin-aldosteron

• Renin se sintetizira, shranjuje in izloča iz gladkih mišičnih celic aferentne in eferentne arteriole.
• Izločanje renina spodbuja: zmanjšan tlak v aferentnih ledvičnih arterijah, povečana simpatična stimulacija in izločanje renina, ki ga spodbuja makula denza zaradi zmanjšanega pretoka primarnega urina.
• Renin cepi angiotenzinogen v angiotenzin I.
• Angiotenzin-konvertaza pretvori angiotenzin I v angiotenzin II.
• Angiotenzin II poveča izločanje aldosterona, povzroči konstrikcijo eferentnih ledvičnih arteriol, poveča izločanje ADH in spodbudi občutek žeje ter poveča reabsorpcijo Na+ v proksimalnem tubulu.
• Angiotenzin II in hiperkaliemija sta najpomembnejša vzroka za spodbujeno izločanje aldosterona.
• Aldosteron spodbudi reabsorpcijo Na+ v debelem ascendentnem kraku Henlejeve zanke, v distalnem tubulu in v zbiralcu.

Atrijski in prekatni natriuretski hormon (NAH)

• Atrijski in prekatni NAH uravnavata izločanje vode in soli preko ledvic.
• Izločanje NAH spodbudi razteg stene atrija ali prekata.
• Hormona spodbujata vazodilatacijo arteriol in povečujeta izločanje vode in NaCl preko ledvic (imata nasprotne učinke na bilanco vode in soli kot sistem renin-angiotenzin-aldosteron).
• NAH v ledvicah spodbujata vazodilatacijo aferentne arteriole in vazokonstrikcijo eferentne arteriole, zmanjšata izločanje renina in aldosterona ter zmanjšata reabsorpcijo NaCl v zbiralcih.
• NAH zmanjšata izločanje ADH iz nevrohipofize in zmanjšata učinke ADH na ledvična zbiralca.
• Koncentracija NAH je zvišana pri akutni ali kronični volumski preobremenitvi atrijev ali prekatov, pri kroničnem obojestranskem, levostranskem ali desnostranskem odpovedovanju srca.

Urodilantin

• Urodilantin izločajo celice distalnega tubula in zbiralca in deluje samo znotraj ledvic.
• Poveča izločanje vode in NaCl preko ledvic tako, da zmanjša njuno reabsorpcijo v zbiralcu.
• Zvečanje volumna ZUCP ali zvišanje srednjega arterijskega tlaka sta dražljaja za povečano izločanje urodilantina.
• Učinki delovanja urodilantina na zbiralca so dolgotrajnejši kot učinki NAH, ker NAH razgrajuje nevtralna endopeptidaza.

Pretok krvi skozi ledvice in volumen ZUCT

• Homeostaza Na+ in vode se odziva na spremembe pretoka krvi skozi ledvice in posredno na spremembe volumna ZUCT.
• Ledvična avtoregulacija zagotavlja konstanten pretok krvi in glomerulno filtracijo v območju srednjega arterijskega tlaka med 90 in 180 mmHg.
• Volumen tekočine, ki se izloči v urinu, je razlika med glomerulno filtracijo in tubulno reabsorpcijo.
• Ledvična avtoregulacija zmanjšuje vpliv nihanja srednjega arterijskega tlaka na izločanje vode in topljencev.
• Pri zdravi osebi se pretok krvi skozi ledvice spreminja sorazmerno z volumnom ZUCT ali minutnim volumnom srca (MVS).
• Pri nekaterih bolezenskih stanjih (kronično odpovedovanje srca, hipoalbuminemija, stenoza ledvične arterije) je zmanjšan pretok krvi skozi ledvice in povečan volumen ZUCT.

Motnje v presnovi vode in Na+

• Motnje presnove vode so hiperhidracije, dehidracije in motnje zaradi spremenjene porazdelitve vode znotraj zunajceličnega volumna (ZUCV) pri normalnem volumnu ZUCT.
• Motnje presnove Na+ spremenijo koncentracijo in količino Na+ v telesu (hipertonične, hipotonične in izotonične).
• Motnje v presnovi vode in Na+ se pojavljajo sočasno, ker količina Na+ uravnava volumen ZUCT.

Ugotavljanje vzroka motnje presnove vode in Na+

• Pri ugotavljanju vzroka so pomembni plazemska koncentracija Na+, osmolarnost ZUCT, koncentracije Na+, K+ in Cl– v seču, osmolarnost seča in klinična ocena bolnikove bilance vode in Na+.
• S pomočjo osmolarnosti urina lahko ocenimo izgubo vode skozi ledvice in sposobnost ledvic, da zmanjšajo izgubo vode z urinom.
• Bolniki s hipotonično dehidracijo imajo praviloma zmanjšano sekrecijo ADH.
• Pri zdravih ledvicah je volumen obratno sorazmeren z osmolarnostjo zaradi učinka ADH.
• Najpogostejša elektrolitska motnja je hiponatriemija, ki je posledica pozitivne bilance vode zaradi zmanjšane sposobnosti ledvic, da izločijo vodo.
• Pri znižani plazemski koncentraciji Na+ moramo izključiti lažno hiponatriemijo, ki je posledica zmanjšanega volumna plazemske vode.
• Plazemska koncentracija Na+ ne pove nič o bilanci vode v telesu in s pomočjo nje ne moremo oceniti celokupne količine Na+ v ZUCT.
• Pri hipovolemičnih stanjih lahko z merjenjem koncentracije Na+, K+ in Cl– v seču ločimo ledvične izgube Na+ od neledvičnih vzrokov.
• Pri hipovolemiji, ki ni posledica jemanja diuretikov, je [Na+] v seču praviloma < 20 mmol/l, pri hipovolemiji zaradi uporabe diuretikov pa je [Na+] v seču praviloma > 20 mmol/l.
• Pri hipovolemiji zaradi bruhanja je [Cl–] v seču praviloma < 10 mmol/l, pri bolnikih z drisko (hipovolemija in metabolična acidoza) pa je [Cl–] v seču > 20 mmol/l.

Hiperhidracije

• Hiperhidracije so posledica pozitivne bilance vode in Na+ zaradi povečanega vnosa in/ali zmanjšanega izločanja.
• Skupna lastnost je zvečan volumen ZUCP zaradi povečanega volumna vode.
• Količina Na+ v ZUCP je lahko zvečana ali normalna, osmolarnost pa izotonična, hipertonična ali hipotonična.

Izotonična hiperhidracija

• Izotonična hiperhidracija je posledica pozitivne bilance vode in soli, ki povzroči normalno koncentracijo Na+ v plazmi in zvečan volumen ZUCT.
• Primera sta vnos prevelike količine izotonične tekočine pri osebi z zdravimi ledvicami ali prevelik parenteralni vnos vode in soli pri bolniku z odpovedjo ledvic.
• V prvem primeru je stanje prehodno in ga lahko ledvice popravijo, v drugem primeru pa se presežek izloči s potenjem ali blatom.

Hipertonična hiperhidracija

• Hipertonična hiperhidracija je posledica pozitivne bilance vode in soli, ki povzroči zvišano koncentracijo Na+ v plazmi in povečan volumen ZUCT.
• Lahko nastane pri bolnikih s primarnim hiperaldosteronizmom ali Cushingovo boleznijo.
• Bolniki s primarnim hiperaldosteronizmom nimajo sistemskih edemov, bolniki s sekundarnim hiperaldosteronizmom pa jih imajo.

Hipotonična hiperhidracija

• Hipotonična hiperhidracija je posledica pozitivne bilance vode in soli, ki povzroči znižano koncentracijo Na+ v plazmi in zvečan volumen ZUCT.
• Nastane pri bolnikih s kroničnim popuščanjem srca, nefrotskim sindromom in kronično boleznijo jeter z zmanjšano sintezo albumina.

Dehidracije

• Zmanjšan volumen ZUCP zaradi negativne bilance vode in soli (izguba je večja od vnosa) je skupna značilnost vseh dehidracij.
• Količina Na+ v ZUCP je zmanjšana, osmolarnost pa je lahko izotonična, hipertonična ali hipotonična.
• Bolnik ima lahko znake hipovolemije (ortostatsko hipotenzijo, motnje zavesti, odpoved ledvic) in aktivacije homeostatičnih mehanizmov (tahikardija, žeja, oligurija).
• Padec telesne teže do 5 % kaže na blago dehidracijo, do 10 % na zmerno in 15 % ali več na hudo dehidracijo.

Izotonična dehidracija

• Je posledica negativne bilance vode in soli, ki povzroči normalno koncentracijo Na+ v plazmi in zmanjšan volumen ZUCT.
• Nastane po akutni zunanji krvavitvi ali pri bolniku v fazi poliurije pri odpovedi ledvic.

Hipertonična dehidracija

• Je posledica negativne bilance vode in soli, ki povzroči zvišano koncentracijo Na+ v plazmi in zmanjšan volumen ZUCT in ZNCT.
• Glavni razlog je nezadosten vnos vode glede na njeno izgubo.
• Primeri so obilno potenje brez nadomeščanja, nezmožnost pitja (nezavest, nepokretni, otroci, duševno prizadeti).

Hipotonična dehidracija

• Je posledica negativne bilance vode in soli, ki povzroči znižano koncentracijo Na+ v plazmi in zmanjšan volumen ZUCT.
• Razvije se pri zdravi osebi, ki izgublja vodo in sol, nadomešča pa samo izgubljeno vodo (pitje vode brez soli pri udeležencih zabav v vročih prostorih, šport ali delo v vročem okolju).
• Bolniki z Addisonovo boleznijo imajo hipotonično dehidracijo zaradi odsotnih učinkov aldosterona in kortizola.

Motnje zaradi spremenjene porazdelitve ZUCT pri normalnem volumnu ZUCT (i.e. izguba vode v tretji prostor)

• Primeri so akutna notranja krvavitev ali nabiranje tekočine v črevesu pri ileusu, kjer je bilanca vode in soli ničelna, ZUCT izotonična in ima normalen volumen, bolnik pa kaže znake hipovolemije.

Cushingov sindrom in bolezen

• Pri Cushingovi bolezni ali sindromu je povečano izločanje kortizola, kar povzroči hipertenzijo in zvišan minutni volumen srca (MVS).
• Visoka koncentracija glukokortikoidov ima aldosteronu podoben učinek na izločanje Na+ v ledvicah, zato imajo bolniki hipernatriemijo in pozitivno bilanco vode in Na+, ki preide v hipertonično hiperhidracijo.
• Poliurija in polidipsija sta posledici povečanega MVS in hipernatriemije.

Hipotireoza

• Hipotireoza povzroči hiponatriemijo zaradi zmanjšanega izločanja vode iz telesa.
• Zmanjšano izločanje vode je posledica: zmanjšanega MVS, ki zmanjša GFR, in povečanega izločanja hormona ADH zaradi hipotenzije.

Driske

• Driske lahko vodijo v hipotonično ali hipertonično dehidracijo zaradi negativne bilance vode in Na+.
• Osmozne driske povzročijo hipertonično dehidracijo, sekretorne driske pa hipotonično dehidracijo.

Motnje v presnovi vode in soli s sekundarnim hiperaldosteronizmom

• Sekundarni hiperaldosteronizem se lahko razvije pri kroničnem popuščanju srca, kroničnem popuščanju jeter s hipoalbuminemijo, nefrotskem sindromu in akutnem vnetju trebušne votline.
• Kronično popuščanje srca zmanjšuje minutni volumen srca, kar vodi v hipotenzijo, nezadostno prekrvitev ledvic in zmanjšano glomerulno filtracijo ter zmanjšan volumen urina.
• Kompenzatorni odgovori na zmanjšan minutni volumen srca povzročijo zadrževanje vode in soli v telesu in nastanek hipotonične hiperhidracije s hipervolemijo.
• Pri kroničnem popuščanju jeter s hipoalbuminemijo, nefrotskem sindromu in akutnem vnetju trebušne votline sta hipovolemija in posledično povečana neto filtracija vode in Na+ iz kapilar v intersticij posledici zmanjšane sinteze albumina v jetrih in izgube albumina preko ledvic.
• Po aktivaciji kompenzatornih mehanizmov se kot odgovor na hipovolemijo razvije hipotonična hiperhidracija s hipovolemijo.

Addisonova bolezen

• Negativna bilanca vode in soli pri Addisonovi bolezni je posledica odsotnosti učinkov aldosterona in kortizola.
• Pomanjkanje kortizola zmanjša kontraktilnost srčne mišice in tonus gladkega mišičja žilja, zato se razvijeta hipovolemija in hipotenzija.
• Kompenzatorni odgovor na hipotenzijo in hipovolemijo je povečano izločanje ADH, kar poveča reabsorpcijo vode v zbiralcih.
• Pomanjkanje kortizola spodbuja izločanje ADH zaradi hipovolemije in hipotenzije ter zaradi sočasno povečanega izločanja kortikotropin sproščajočega hormona (kot odgovor na zmanjšano koncentracijo kortizola v krvi).
• Pomanjkanje aldosterona zmanjša privzem Na+ v debelem, ascendentnem delu Henlejeve zanke, distalnem tubulu in zbiralcu; razvije se negativna bilanca Na+ (hiponatriemija zavira izločanje ADH).

Sindrom neustreznega, zvečanega izločanja ADH

• Sindrom neustreznega izločanja ADH je najpogostejši vzrok za normovolemično hiponatriemijo.
• Hiponatriemije so najpogostejša motnja homeostaze vode in soli pri bolnikih v zdravstvenih ustanovah.
• Razlogi za neustrezno, zvečano izločanje ADH so stres, nekatera zdravila ali bolečina.
• Posledice zvečanega izločanja ADH so žeja, povečan vnos vode, povečana diureza, hiponatriemija in zvečan volumen ZNCT zaradi neto prehoda vode v celice.
• Volumen krvi in volumen ZUCT ostaneta v normalnih mejah zaradi zmanjšanega izločanja aldosterona, povečanega izločanja NAH in zmanjšanega učinka ADH na ledvice.

Osmozna diureza

• Osmozna diureza je izločanje urina zaradi zmanjšane reabsorpcije osmotsko aktivnih delcev v proksimalnem tubulu nefrona.
• Topljenci, ki se ne reabsorbirajo (manitol) ali topljenci, katerih koncentracija presega tubulni transportni maksimum (glukoza pri sladkorni bolezni), povzročijo zadrževanje vode in topljencev v lumnu proksimalnega tubula.
• Posledica osmozne diureze je negativna bilanca vode in soli (izguba vode je sorazmerno večja kot izguba Na+, zato se razvije hipertonična dehidracija).
• Razlog za manjšo izgubo Na+ je visok transportni maksimum za Na+ v debelem, ascendentnem delu Henlejeve zanke, medtem ko diuretiki Henlejeve zanke povzročijo hipotonično dehidracijo.

Diabetes insipidus

• Diabetes insipidus je motnja v presnovi vode zaradi odsotnosti učinkov ADH na zbiralca ledvic.
• Vzroka sta zmanjšano ali prekinjeno izločanje funkcionalnega ADH iz nevrohipofize (centralni diabetes insipidus) in delna ali popolna neodzivnost ledvic na normalen ADH (ledvični diabetes insipidus).
• Odsotnost učinkov ADH poveča izgubo vode preko ledvic, kar zmanjša volumen ZUCT in se razvije hipertonična dehidracija.
• Bolnik ima hudo žejo, poliurijo in polidipsijo.
• Polidipsija, povečano izločanje renina in aldosterona ter vazokonstrikcija aferentnih ledvičnih arteriol vzpostavijo ničelno bilanco vode in Na+.

Preverite svoje znanje o uravnavanju tekočin v telesu. Vprašanja zajemajo dejavnike, ki vplivajo na premik vode, vlogo ledvic, hormonsko regulacijo in izgubo vode.