Ledvina

1. Funkční anatomie ledvin

 

Ledvina (ren, nefros) je párový orgán uložený v retroperitoneálním prostoru po obou stranách bederní páteře. Velikost ledvin je cca 12 x 6 x 3 cm. Jsou obaleny tukovým polštářem, který tvoří mechanickou ochranu  tohoto poměrně křehkého orgánu. Na břišní aortu jsou připojeny  mohutnými renálními tepnami a renálními žilami na dolní dutou žílu (obr. č. 1).

Na řezu ledvinou lze rozlišit světlejší kůra ledviny a tmavší dřeň ledviny (obr. č. 2).

Kůra je těsně pod pevným vazivovým pouzdrem na povrchu. Proti dřeni je kůra ohraničena zvlněnou hranicí, která vzniká úpravou dřeně do několika pyramidových útvarů. Korová vrstva tvoří úzký pásek vybíhající mezi pyramidy dřeně. V korové vrstvě se nachází asi jeden milión mikroskopických jednotek - nefronů.

Nefron je základní stavební a funkční jednotkou ledvin. Skládá se z přívodné a odvodné cévy, klubíčka kapilár, váčku a systému ledvinových kanálků (obr. č. 3).

Renální tepny se po vstupu do ledviny postupně větví na stále drobnější větve směřující do kůry ledvin. V kůře ledviny z těchto tepen odstupují tzv. přívodné cévy - vasa afferentia (vas afferens), které se stáčejí do složitých klubíček – glomerulů (obr. č. 4). Krev je z každého klubíčka odváděna pomocí odvodné cévy - vas efferens.

Vnější povrch kapilár glomerulů obou ledvin, na kterém se uskutečňuje filtrace krve se odhaduje na 1,5 m2. Odvodná céva glomerulu se větví do kapilárních sítí kolem ledvinových kanálků. Krev z těchto kapilár pak odtéká  do renálních žil a následně do dolní duté žíly. Glomerulum je vmáčknuto do dvojlistého Bowmanova váčku, což je slepý začátek ledvinových kanálků. Společně s glomerulem tvoří Bowmanův váček tzv. Malpighiho tělísko. Vnější list váčku přechází do stěny odstupujícího kanálku a vnitřní list naléhá na stěnu kapilár cévního klubka. Mezi zevním a vnitřním listem pouzdra je tenká štěrbina, ze které začíná systém ledvinových kanálků. Tento systém je tvořen: proximálním kanálkem, Henleovou kličkou a distálním kanálkem.  Distální kanálky ledvin přecházejí do sběracích kanálků ústících na vrcholcích dřeňových pyramid ledviny. Na vrcholky pyramid se upínají ledvinové kalichy, které přecházejí do ledvinové pánvičky.

 

2. Fyziologie a patofyziologie ledvin

 

2.1. Stavba a funkce ledvin

 

Základní funkcí ledvin je kontrola vylučování solí a vody, a tím udržování objemu a osmolality extracelulární tekutiny na konstantní hodnotě. Tím, že ledviny nastavují úroveň vylučování vodíkových iontů a bikarbonátu do souladu s jejich příjmem do vnitřního prostředí s dýcháním a úrovní látkové přeměny se též podílejí na řízení acidobazické rovnováhy.

Dalším úkolem ledvin je vylučování konečných produktů látkové přeměny a cizorodých látek (např. močoviny, kyseliny močové, různých léků), přičemž zachovávají tělu hodnotné součásti krve (např. glukózu, aminokyseliny). Kromě toho mají ledviny určité funkce metabolické (např. odbourávání proteinů a peptidů, glukoneogeneze, tvorba argininu) a jsou místem produkce některých hormonů (erytropoetin, angiotenzin, prostaglandiny, kalcitriol).

Funkční jednotkou ledviny je nefron, na jehož začátku se nachází glomerulus, kde se filtruje krev. Bílkoviny a buňky přes glomerulární filtr neprocházejí, zatímco voda a v ní rozpuštěné látky odtékají do tubulů (ledvinových kanálků). Tubulární stěnou je většina filtrátu  transportována zpět do krve (resorpce), zbytek se vyloučí močí (exkrece). Některé součásti moči pocházejí ze sekreční činnosti tubulárních  buněk.

 

2.1.1. Oddíly nefronu

 

Ledvinová (Malpighiho) tělíska, uložená v kůře ledvin, se skládají z Bowmanova pouzdra a glomerulu, do pouzdra “vchlípeného”. Pouzdro se tak dělí na parietální a viscerální list, mezi nimiž se nachází prostor, do nějž je filtrován glomerulární filtrát (tzv. primární moč). Do glomerulu je krev přiváděna arteriolou (vas afferens), která se zde rozpadá na kapiláry. Ty se pak spojí do odvodné arterioly (vas efferens), z níž se vytvoří peritubulární kapilární pleteň.

Glomerulární filtr má několik vrstev. Viscerální list Bowmanova pouzdra, jehož buňky (podocyty) mají četné, navzájem těsně propletené výběžky (pedicely) odděluje dutinu s filtrátem. Tzv. štěrbinová membrána pokrývá štěrbinovité prostory mezi výběžky. V této membráně jsou póry o průměru asi 5 nm. Další vrstvou je bazální membrána a potom fenestrovaný kapilární endotel (póry 50 - 100 nm).

Proximální tubulus je nejdelší částí nefronu. Jeho první část je stočená (pars convoluta) a pak se napřimuje (pars recta). Na luminálním povrchu buněk proximálního tubulu se nachází vysoký kartáčový lem a na bazolaterální straně, přivrácené ke kapilárám, hluboké zářezy (bazální labyrint). Tyto zářezy jsou v úzkém kontaktu s početnými mitochondriemi uvnitř buněk.

Henleova klička má do dřeně směřující sestupnou tlustou část, tenké sestupné raménko, tenkou část (jen u dlouhých kliček) a tlustý segment vzestupného raménka. V jeho pokračování je obsažena skupina speciálních buněk (macula densa), které se těsně přikládají k cévnímu pólu vlastního glomerulu.

Dlouhé kličky, které dosahují do vnitřní zóny dřeně, má jen 20 % hluboko uložených nefronů (tzv. juxtamedulárních). Kratší kličky mají korové (superficiální) nefrony.

Distální tubulus kartáčový lem nemá. Začíná přímou částí, která přechází v část stočenou ústící do sběracího kanálku.

Sběrací kanálek směřuje z kůry do dřeně. Anatomicky i funkčně je rozdělen na korový a dřeňový úsek. Sběrací kanálky se spojují v papilární vývody vyúsťujících do ledvinových kalichů. (4)

 

2.1.2. Transportní procesy v nefronu

 

Rozpuštěné látky se z  plazmy do moči dostávají filtrací v glomerulech nebo exkrecí tubulárními buňkami. Tubuly mohou opět opustit resorpcí.

Filtrace: Asi pětina plazmatické vody se odfiltruje v glomerulu. Glomerulárním filtrem také volně procházejí všechny v ní rozpuštěné látky s poloměrem molekuly menším než 1,8 nm. Normálně se nefiltrují látky s poloměrem větším než 4,4 nm.

Tubulární resorpce se kromě vody týká mnoha anorganických a organických látek.

Tělu vlastní metabolické produkty se do tubulární tekutiny dostávají transcelulární sekrecí. Jedná se např. o kyselinu močovou, glukokortikoidy, hippurát, sulfáty a některé tělu cizí látky (penicilin, diuretika).

Buněčnou sekrecí se do tubulu dostávají některé látky tvořící se metabolickou činností tubulárních buněk (např. amoniak a ionty vodíku).  NH3 se do lumen difunduje pasivně, zatímco vodíkové ionty jsou secernovány sekundárním aktivním transportem.

Aktivní transportní procesy bývají často úzce spojeny s pasivními. H2O se pasivně resorbuje jen díky aktivní resorpci rozpuštěných látek (Na, HCO3). Na jedné straně vede resorpce vody k “tahu rozpustidla”, na straně druhé dochází ke zkoncentrování ostatních rozpuštěných látek v tubulu. Do krve jsou tyto látky resorbovány pasivně, podél svého vlastního koncentračního gradientu. Aktivně se transportuje glukóza, aminokyseliny a fosfáty, protože energie k transportu pochází často ze spřažení s aktivním transportem Na. V těchto případech se jedná o sekundární aktivní transport (kotransport).

Permeabilita pro látky resorbované difuzí závisí mj. na tom, že jsou liposubilní. Lépe je rozpustná v tucích neionizovaná forma slabých elektrolytů, která proto může lépe prostupovat membránou než ionty (neiontová difúze). Na pasivní resorpci tak získává vliv pH tubulární tekutiny.

Stěnou tubulu může difuze probíhat skrze buňky (transcelulárně) nebo mezi buňkami (paracelulárně). Paracelulární difuzi malých iontů a molekul umožňuje relativní propustnost spojovacích komplexů.

Fosfáty, laktát, citrát a jiné látky se v proximálním tubulu resorbují sekundárním aktivním transportem. Kotransport se uskutečňuje v distálním tubulu. Oxaláty a kyselina močová se současně resorbují i secernují.

 

2.2. Oběh krve v ledvinách

 

Krev přitéká do ledvin a. renalis, z níž proudí do aa. interlobares a pak do aa. arcuatae probíhajících na rozhraní ledvinové kůry a dřeně. Od nich jdou kůrou směrem k povrchu aa. interlobulares, ze kterých odstupují arterioly, vasa afferentia. Rozdělení krve v ledvinách není rovnoměrné, naprostá většina z celkového průtoku připadá na kůru.

Za jednu minutu  spotřebují ledviny kolem 18 ml O2. Arteriovenozní diference O2 mezi a. a v. renalis je malá. Kyslík se využívá hlavně v oxidativním metabolismu kůry, která potřebuje mnoho energie na aktivní transportní procesy. Ve dřeni je převážně anaerobní metabolismus. (4)

Na rozdíl od většiny ostatních orgánů  protéká krev v ledvinách dvěma za sebou zařazenými kapilárními řečišti. V prvním, v glomerulu, je poměrně vysoký tlak, řízený odporem aferentní arterioly. Druhá kapilární síť (peritubulární kapiláry) opřádá tubuly a slouží výživě tubulárních buněk a výměně látek mezi lumen tubulů a krví.

V ledvinách jsou obsaženy dva typy nefronů, které se od sebe liší mj. uložením  glomerulu a uspořádáním svého druhého kapilárního řečiště.

a)    Korové (superficiální) nefrony mají peritubulární kapilární pleteň podobnou jako ve většině jiných tkání těla a jen krátké Henleovy kličky.

b)   Juxtamedulární nefrony, jejichž eferentní arterioly přecházejí naproti tomu ve velmi dlouhé cévy sestupující do dřeně (vasa recta). Vasa recta jsou jediné cévy zásobující ledvinovou dřeň. Jejich vlásenkovitý průběh je důležitý pro proces koncentrace moči.

 

2.3. Glomerulární filtrace.

 

Ukazatelem velikosti glomerulární filtrace (GF) je objem tekutin, který je za jednotku času profinován ve všech glomerulech. Tento podíl, činící asi 1/5 renálního průtoku plasmy, se nazývá filtrační frakce. GF se rovná clearance inulinu (mnohocukerný uhlohydrát z rostliny Inula helenium) nebo kreatininu. Tubulární resorpcí se vrací zpravidla více než 99 % tekutin zpět do extracelulárního prostoru a vylučuje se pouze okolo 1,5 l moči za den.

Na rozdíl od ostatních tkání, v nichž činí filtrační frakce 0,5 %, se  v ledvinách odfiltruje 20 % plazmatické vody. Filtrace může být omezena vzestupem onkotického tlaku v glomerulárních kapilárách ještě před jejich koncem (v důsledku odfiltrování vody) z 2,7 na 4,4 kPa. Z tohoto důvodu také nestoupá GF při extrémně vysokém tlaku krve.

 

2.4. Selekce, detoxikace a vylučování látek z organismu

 

Výživou přijímá člověk do svého těla nejen látky využitelné pro růst a jako zdroj energie, ale i látky fyziologicky nepotřebné nebo škodlivé. Organismus rozliší užitečné látky od jiných při jejich příjmu, v metabolismu a při jejich vylučování.

V trávicím ústrojí jsou trávicími enzymy a resorpčními mechanismy potřebné látky rozštěpeny a zresorbovány, zatímco ostatní substance střevní epitel nepřijímá, a tak jsou vyloučeny stolicí.

Ledvinové tubuly se chovají zcela obdobně. Neupotřebitelné a škodlivé látky, které jsou přítomné v krvi, nejsou po odfiltrování v glomerulech již téměř resorbovány, a tudíž jsou vylučovány močí. Pomocí specifických transportních systémů jsou v ledvinách resorbovány látky pro organismus důležité.


2.5. Úloha ledvin v hospodaření solemi

 

Každý den přijímáme 8 - 15 g chloridu sodného (NaCl). Při jeho normální koncentraci v plazmě obsahuje 180 l glomerulárního filtrátu, který se vytvoří za den, asi 1,5 kg NaCl. Z tohoto množství se normálně zresorbuje  v tubulech více než 99 % a méně než 1 % se vyloučí. Svou přizpůsobivostí příjmu soli udržují ledviny koncentraci Na+ a objem extracelulární tekutiny v těle na konstantní hodnotě. K tubulárnímu transportu Na+ musí být zčásti vynakládána metabolická energie, zatímco Cl- resorbují pasivně nebo sekundárním aktivním transportem. NaCl a voda, která jej pasivně následuje, jsou resorbovány po celé délce proximálního tubulu. V proximálním tubulu je resorbovaná a dále odtékající tekutina v každém okamžiku izotonická s krevní plazmou, protože v jeho epitelu nemohou být vytvářeny žádné měřitelné osmotické gradienty. Do krve se tak vrátí 60 - 70 % filtrovaného množství vody a Na+.

Aktivním transportním mechanismem pro Na+ je Na+ - K+ - APTáza, lokalizovaná v bazolaterální membráně, která dostává Na+ z buněk do intersticia. Tím je koncentrace Na+ v buňkách udržována na nízké úrovni a za pomoci membrány kartáčového lemu může z lumen tubulu do buněk pasivně vstupovat další Na+, jehož proud je udržován v chodu příznivým elektrochemickým gradientem mezi lumen a buňkou. Podstatná část Na+ se v proximálním tubulu resorbuje pasivně v protikladu k efektivnímu transportu paracelulárními “zkraty” mezi tubulárními buňkami. Za tento pasivní transepitelový výstup Na+ a Cl- zodpovídají dva mechanismy:

a)    podél svého elektrochemického gradientu difunduje Cl- z lumen do intersticia pasivně následovaným Na+, které je hnáno difuzním potenciálem Cl-.

b)   z osmotických důvodů jsou všechny vstřebávané soluty sledovány vodou, která s sebou strhává ionty Na+ a Cl-, neboť jejich reflexní koeficient je menší než jedna.

Dalších 15 - 20 % filtrovaného NaCl je zresorbováno v tlusté části ascendentního raménka Henleovy kličky.

Do stočené části distálního tubulu a nakonec do sběracího kanálku se dostává zbylých 10 - 20 % NaCl. Na+ se v obou těchto oddílech dále aktivně resorbuje. Jelikož je prostup luminální membránou elektrogenní, vzniká vysoký transepitelový potenciál nutící Cl- ven z lumen a K+ naopak dovnitř. Resorpci Na+ ovlivňuje Aldosteron, který tak řídí vylučování NaCl močí. Kromě tohoto hormonu působí na vylučování Na+ také GFR, prokrvení dřeně, sympatická nervová vlákna inervující ledviny a atriální natriuretický faktor. Součet všech těchto vlivů rozhoduje o konečném vylučování Na+ a Cl-.

 

2.6. Protiproudový výměnný systém

 

Hlavním předpokladem pro protiproudovou výměnu látek rozpuštěných v krvi a plazmatické vody ve vasa recta je osmotická stratifikace dřeně. Část plazmatické vody uniká z dřeně tím, že z osmotických důvodů přestupuje ze sestupné do vzestupné části vasa recta. Rozpuštěné látky přestupují opačně ze vzestupného venózního raménka, které je odnáší z hypertonické dřeně, zpět do raménka sestupného. Zejména to platí pro všechny látky v dřeni vytvořené nebo zresorbované.

Za normálních okolností je vysoká osmolalita ledvinové dřeně přes nutné krevní zásobení jen velmi málo narušována.

Z tlusté části vzestupného raménka Henleovy kličky jsou Na+ a Cl- trvale aktivně transportovány do okolního intersticia. Tento aktivní transport NaCl je hnací silou pro koncentrační mechanismus ledvin.

 

2.7. Resorpce vody a koncentrační schopnost ledvin

 

V lidských glomerulech se za minutu odfiltruje okolo 120 ml plazmatické vody, která je izotonická s plazmou (osmolalita okolo 285 mosm/kg H2O). Průměrná diuréza naproti tomu činí pouze 1,5 l za den. Podle příjmu vody se může osmolalita konečné moči pohybovat mezi 50 a 1200 mosm/kg H2O (hypotonická nebo hypertonická moč).

Podél proximálního tubulu, kde je hnací silou probíhající resorpce Na+, Cl-, HCO3- aj. solutů, se zresorbují asi dvě třetiny tubulární tekutiny. Ta zůstává v průběhu tohoto oddílu nefronu nezměněně izotonická.

Onkotický tlak v peritubulárních kapilárách je další hnací silou pro resorpci vody. Jelikož bílkoviny zůstávají při filtraci z 99,9 % v krvi, je onkotický tlak tím větší, čím více vody bylo z glomerulu odfiltrováno.

Činností protiproudového multiplikačního systému se tekutina v sestupném raménku Henleovy kličky stále více koncentruje. Protože voda nemůže následovat NaCl do intersticia, opouští vzestupné raménko hypotonická tekutina, která zůstává hypotonickou i v průběhu průtoku distálním tubulem. Tam se osmolalita příliš nezmění, neboť se zde secernují jiné látky (NH3, K+) a také voda vystupuje z osmotických příčin do intersticia.

Konečná úprava objemu vylučované moči probíhá v dřeňových úsecích sběracích kanálků. Stále hypertoničtější dření je zde z moči při její pasáži zresorbováno vlivem antidiuretického hormonu (ADH) maximálně tolik vody, že se ve srovnání s plazmou její osmolalita více než zčtyřnásobí.

Bez ADH je propustnost sběracího kanálku pro vodu velmi malá, Tím pádem se z moči už nezresorbuje prakticky žádná voda a osmolalita klesá dokonce pod hodnotu na začátku distálního tubulu.

Významné uplatnění při procesu koncentrování moči má i močovina, leč přesný mechanismus jejího účinku není zcela objasněn. Dobře propustné jsou pro močovinu jen části sběracích kanálků v blízkosti papily (hlavně za přítomnosti ADH). Proto se z části vylučuje a z části difunduje zpět do intersticia, kde přispívá k udržení vysoké osmolality.

Vysoká osmolalita dřeně, nutná ke koncentrování moči, může být omezena příliš velkým průtokem krve dření, při osmotické diuréze, blokováním transportu NaCl v tlustém vzestupném segmentu Henleovy kličky nebo při nedostatku ADH. (4)

 

2.8. Vodní bilance organismu

 

Výsledkem  vyrovnané vodní bilance je výrazně konstantní obsah vody v těle. Průměrný příjem vody by měl činit okolo 2,5 l za den. Sestává se z nápojů, vody v potravě, oxidační vody vznikající při metabolismu a tekutin podaných parenterální cestou. Do výdeje vody, stojícího na druhé straně, patří nejen moč, výdej vody dýcháním a kůží a voda obsažená ve stolici, ale také krvácení nebo odpady z různých drénů. U dospělého člověka činí průměrný obrat vody 1/30 tělesné hmotnosti. Kojenec je na poruchu vodní bilance podstatně citlivější, jelikož u něj znamená celou 1/10 tělesné hmotnosti.

Deficit vody vyvolává pocit žízně, což je mechanismus řízený centrem žízně v hypothalamu. Toto centrum reaguje na vzestup osmolality tělních tekutin a zvýšení koncentrace angiotenzinu v likvoru. U některých osob, zvláště starých, může centrum žízně degenerovat.

 

2.9. Hormonální řízení hospodaření solemi a vodou

 

Extracelulární a intracelulární osmolalita činí okolo 285 mosm/kg H2O. Osmolalitu v extracelulárním prostoru zvýší buď příjem většího množství NaCl nebo ztráta vody. Jelikož je tento prostor v rovnováze s intracelulárním, dochází k výstupu vody z ICT. Aby byly buňky chráněny před větším kolísáním objemu a osmolality, je nutné osmolalitu ECT přesně regulovat. Podíl na tomto řízení mají především osmoreceptory, antidiuretický hormon a ledviny jakožto cílový orgán. Vyřeší-li se příliš velký příjem NaCl normalizací osmolality pomocí retence vody, dojde ke zvýšení objemu ECT. To znamená, že objem ECT je určen obsahem NaCl. Vylučování NaCl řídí aldosteron, který tím také reguluje objem ECT.

ECT se stane hypertonickou, nejsou-li ztráty vody nahrazovány. Pokud stoupne osmolalita o pouhé 3 mosm/kg H2O, zvýší se sekrece ADH, který se krví dostane do ledvin a omezí tam vylučování vody. Zároveň vzniká subjektivní pocit žízně.

Příjem hypotonické tekutiny způsobí v organismu nadbytek vody a sníží osmolalitu ETC. Dojde k útlumu výdeje ADH, což vede k vyloučení zvýšeného množství hypotonické moči.

Intoxikace vodou nastává, je-li přijato příliš velké množství vody velmi rychle. Osmolalita plazmy silně klesne dříve, než se uplatní útlum výdeje ADH.

Při normálním obsahu vody a nedostatku NaCl dochází na podkladě poklesu osmolality krve ke snížení výdeje ADH, čímž stoupne vylučování vody a nastává zmenšení objemu ECT. Pokles objemu plazmy a TK stimuluje produkci angiotenzinu, ten vzvolá pocit žízně a stimuluje sekreci aldosteronu, který zvýší resorpci Na+. Nakonec se objem ECT opět normalizuje.

Zvýšený výdej ADH stimuluje vysoká osmolalita plazmy při nadbytku soli. Systém renin - angiotenzin - aldosteron je utlumen, dochází ke zvýšené sekreci atriálních natriuretických peptidů, což způsobí natriurézu. Vnějším vylučováním Na+ a vody se opět normalizuje objem ECT.

 

2.10. Diuréza

 

Diurézou se rozumí definitivní množství vyloučené moči za jednotku času          (asi 1 ml/min). Zvýšené vylučování moči - polyurie může mít různé příčiny:

a)    Vodní diuréza bývá při poklesu osmolality plazmy nebo při zvýšení objemu krve. Snížením hladiny ADH je vyvoláno vylučování hypotonické moči a tím tzv. volné vody.

b)   K osmotické diuréze dochází, přichází-li do tubulu po filtraci větší množství neresorbovatelných látek, které pevně poutají z osmotických příčin v tubulu vodu. Ta se pak spolu s nimi vyloučí.

c)    Tlaková diuréza vzniká zvýšeným prokrvením ledvinové dřeně. Stává se tak zejména následkem zvýšeného krevního tlaku.

 

2.11. Systém renin - angiotenzin

 

Tzv. juxtaglomerulární aparát je anatomicky tvořen buňkami macula densa distálního tubulu, granulárními buňkami (těsně přiléhající části  aferentní a eferentní arterioly téhož nefronu) a oblastí extraglomerulárního mesangia se dvěma typy buněk (agranulární buňky a granulární mesangiální buňky - součást stěny arteriol). Řízení systému renin - angiotenzin není zcela objasněno.


3. Chronické selhání ledvin

3.1. Základní pojmy

 

Snížení funkce ledvin znamená snížení asi do 75 % hodnoty fyziologické glomerulární filtrace nevedoucí ke změnám vnitřního prostředí, případně jen ke změnám krátkodobým při vysokých nárocích na organismus. Jedná se o první stádium.

Chronickou renální insuficiencí (CHRI) rozumíme stádium chronických renálních onemocnění, kdy funkce ledvin klesne na úroveň, při které dochází k výrazným změnám ve složení extracelulární tekutiny. Objevují se též metabolické změny podmíněné nedostatečnou exkreční schopností a změnami v metabolicko - endokrinní funkci ledvin. Při zátěži organismu, jakou je např. trauma, operace, infekce, zvýšený přívod bílkovin, tekutin nebo elektrolytů, jsou tyto změny vystupňovány.

Při poklesu glomerulární filtrace na 20 - 25 % stoupá koncentrace kreatininu a močoviny v séru i při dietním omezení v příjmu bílkovin a při vyrovnaném metabolickém stavu organismu nad hodnotu horní hranice normy. Za hranici ledvinného selhání lze tedy považovat glomerulární filtraci rovnající se jedné čtvrtině až jedné pětině normálu. Rozmezí tří čtvrtin až jedné čtvrtiny normální funkce ledvin pak představuje renální insuficience.

Chronické selhání ledvin je stav, kdy je funkce ledvin snížena tak, že nejsou schopny udržet normální složení vnitřního prostředí ani za bazálních podmínek, speciálních dietních a medikamentozních opatření a vyrovnané metabolické situace organismu (5).

Nejjednodušším způsobem, jak posoudit funkce ledvin, je hodnota sérového (plazmatického) kreatininu. Včasným zahájením dialyzační léčby je možné předejít hlubším metabolickým poruchám. Proto se do pravidelného dialyzačního léčení zařazují nemocní již při hodnotách kreatininu v rozmezí 500 - 600 µmol/l, urey nad 30 mmol/l a při poklesu glomerulární filtrace pod 0,2 ml/s.

Dříve zahajujeme dialyzační léčbu v některých komplikovanějších případech, u diabetiků a u pacientů po transplantaci, kterým selhává funkce štěpu. U takovýchto případů je dialýza indikovaná již při hodnotách kreatininu mezi 400 - 500 umol/l.


3.2. Patofyziologie tubulárních změn

 

Na základě chronického onemocnění ledvin postupně zanikají funkční nefrony a rozvíjí se chronické selhání ledvin. Zánik nefronů bývá podmíněn jak základním patologickým procesem, tak i komplikujícím onemocněním (např. hypertenze).

Klinicky se postupný zánik funkčních nefronů projevuje poklesem celkové glomerulární filtrace a vzestupem sérové koncentrace kreatininu (Skr). Pokles je možné klinicky monitorovat v čase, pokud sledujeme postupný pokles hodnot clearence kreatininu (Ckr) nebo reciproké hodnoty sérového kreatininu. Obvykle lze pokles 1/Skr vyjádřit lineární závislostí. Za jak dlouho se u daného pacienta rozvine chronické selhání ledvin a kdy bude nutné zahájit pravidelnou dialyzační léčbu, lze s určitou pravděpodobností předpovědět na základě extrapolace těchto přímek k časové ose. Změny sklonu přímek u jednotlivých nemocných (menší úhel sklonu) byly popsány při podávání speciálních nízkobílkovinných diet s ketoanalogy esenciálních aminokyselin a hypotenziv ze skupiny inhibitorů angiotenzin-konvertujícího enzymu.

U analgetické nefropathie jsou po vysazení analgetik zjišťovány podobné nálezy. Dlouhodobě velmi pozvolný pokles funkce může být u nemocných s polycystickou degenerací ledvin naopak následován náhlým prudkým zhoršením.

 

3.2.1. Iontová, vodní a acidobazická rovnováha

 

3.2.1.1. Funkční adaptace reziduálních nefronů

V průběhu chronického ledvinného onemocnění se funkce reziduálních nefronů mění tak, že do jisté míry umožňuje zachování homeostázy vnitřního prostředí až do velkého snížení množství aktivního renálního parenchymu. S poklesem glomerulární filtrace až na 10% mohou být nemocní ve vyrovnaném sodíkovém, draslíkovém a vodním metabolismu. Takováto kompenzace, vyžadující často i dietní úpravy, se však netýká všech látek.

Na podkladě měření tzv. frakčních exkrecí (FE) sledované látky lze klinicky zjišťovat intenzitu tubulárních transportních procesů. Tato hodnota nás informuje, jaká část z profiltrovaného množství sledované látky je vyloučena do definitivní moči.

Stanovení hodnoty tzv. adekvátní frakční exkrece lze užít k posouzení přiměřenosti hodnoty frakční exkrece dané látky s ohledem na stupeň snížení glomerulární filtrace.

 

3.2.1.2. Reziduální diuréza, vylučování natria a kalia

 

U nemocných v chronické renální insuficienci má diuréza většinou normální objem, nebo se může v důsledku porušené koncentrační schopnosti ledvin vyskytnout i polyurie. V konečných stadiích chronického selhání ledvin bývá přítomna oligoanurie. Nemocní s polyurií mají i polydypsii a jsou náchylní k dehydrataci. Snížení objemu extracelulární tekutiny se projeví poklesem krevního tlaku, tachykardií, slabostí a svalovými křečemi.

Pokles resorpce sodíku v reziduálních nefronech nemusí být jenom projevem kompenzačních změn, ale také může být důsledkem poškození tubulárních buněk patologickým procesem. V terminálních fázích renální insuficience mizí adaptivní schopnost tubulárních buněk měnit velikost zpětné resorpce Na v závislosti na jeho příjmu. Při neadekvátním příjmu Na jsou nemocní ohroženi dehydratací a hypovolémií. Při normálním příjmu NaCl se močí vylučuje 100-200 mmol Na/24 hodin.

Koncentrace draslíku v séru může zůstat až do velmi pokročilého stadia chronické renální insuficience v mezích normy. O stavu kaliové bilance umožní přesnější informaci denní měření vylučování kalia. U jedinců s CHRI se za běžných podmínek pohybuje kolem 20 - 40 mmol.

 

3.2.1.3. Poruchy acidobazické rovnováhy

Rovnováha vnitřního prostředí se narušuje u nemocných v pokročilejších stadiích renálních onemocnění a vzniká metabolická acidóza. Je podmíněna především snížením glomerulární filtrace a změnami tubulárních funkcí reziduálních nefronů. Dochází ke sníženému vylučování fosfátů a sulfátů, k poruše syntézy amoniaku a v jistých případech i k narušení tvorby bikarbonátu v tubulárních buňkách.

 

3.3. Metabolické poruchy

 

V klinickém obraze dominují projevy kumulace produktů metabolismu řady látek způsobené poruchou exkreční schopnosti ledvin. Samotnou dialýzou však řadu metabolických poruch nelze adekvátně upravit. Je proto zřejmé, že patogeneze metabolických poruch při chronickém selhání ledvin je podstatně složitější a principiálně v sobě zahrnuje procesy kumulace, deficitu a poruchy regulace (5).

Velmi významnou úlohu v procesu kumulace zaujímají poruchy exkretorické funkce ledvin, které se projevují retencí látek vznikajících při metabolických pochodech v organismu (kreatinin, urea, elektrolyty, kyselina močová,voda atd.). Dochází také k poruše metabolicko - exkreční činnosti (odbourávání peptidů, eliminace léčiv, enzymatická konverze aminokyselin nebo metabolizace některých neesenciálních aminokyselin s jejich retencí. Projevy kumulace látek jsou korigovány dialýzou a jinými očišťovacími metodami.

Deficit substrátů může mít příčinu jak v nedostatečném přívodu potravou, tak i ve zvýšených ztrátách. Veliký podíl má porušená syntéza důležitých metabolických regulátorů.

V poruchách regulace se mohou projevit následky kumulace některých látek a deficitu v tvorbě jiných.

 

3.4. Progrese chronické renální insuficience

 

K terminálnímu selhání ledvin vede postupný zánik reziduálních nefronů. CHRI však progreduje různou rychlostí. Klinicky lze hodnotit na základě poklesu renálních funkcí. Nepřímým ukazatelem zániku zbývajících nefronů je pokles reziduální glomerulární filtrace. Rychlost zániku reziduálních nefronů závisí na základním patologickém procesu. Dojde-li však k zániku významného množství fungujících nefronů, dochází v reziduálních nefronech k funkčním změnám, které podmiňují zánik dalších nefronů samy o sobě. Po určitou dobu to umožňuje maximální výkon reziduálních nefronů, avšak postupně dochází k aktivaci glomerulárního mezangia a skleróze glomerulů. Dojde-li k určitému kritickému omezení počtu fungujících nefronů, postupuje další zánik nefronů autonomním mechanismem, který není závislý na primárním patologickém procesu v ledvině. Po morfologické a funkční stránce lze charakterizovat adaptivní změny v reziduálních nefronech. Z funkčního hlediska je charakteristické zvýšení průtoku krve a glomerulární filtrace, z morfologického se jedná o zvětšení reziduálních glomerulů.

Z hlediska hemodynamických změn v reziduálních nefronech lze rozdělit progresi chronických renálních onemocnění do dvou fází. V první fázi onemocnění je zánik nefronů podmíněn základním patologickým procesem, v druhé fázi se  uplatňuje mechanismem nezávislým na základním renálním onemocnění (5).

3.4.1. Glomerulární poškození

 

Zvětšení glomerulů je podmíněno řadou změn. Dochází k proliferaci mesangiálních buněk a zvýšené tvorbě mesangiální matrix. V glomerulech se nacházejí zmnožené trombocyty a monocyty, které jsou schopny uvolňovat cytokiny, látky ovlivňující glomerulární hemodynamiku a lokální hemokoagulaci. V mezangiálních buňkách se akumulují i cirkulující makromolekuly, např. Gamaglobuliny, lipoproteiny a polypeptidy (5).

 

3.4.2. Tubulární poškození

 

Zvýšení glomerulární filtrace v jednotlivých reziduálních nefronech též souvisí se zvýšením profiltrovaného množství všech roztoků pronikajících glomerulární membránou. Tubuly jsou v důsledku zvýšené nálože vystaveny nutnosti transportovat větší množství těchto látek, z čehož vyplívá zvýšená metabolická zátěž tubulárních buněk.

 

3.5. Kardiovaskulární komplikace při chronickém selhání ledvin

 

Kardiovaskulární komplikace se podílejí na více než 50 % úmrtí u nemocných s CHSL. Problém souvisí s rozvojem a délkou dialyzačního léčení. U jedné třetiny nemocných v dlouhodobém dialyzačním léčení se vyskytuje koronární ateroskleróza a zhruba 10 % umírá na prokázaný infarkt myokardu. Kardiovaskulární komplikace se často vyskytují i po transplantaci (okolo 25 %) (5).

Mnohem častěji se ovšem vyskytují hypertrofické a dilatační kardiomyopatie, a to za účasti jak hemodynamických, tak i metabolicko - uremických faktorů.

 

3.5.1. Hypertrofie a porušená funkce levé komory

 

Jedná se o nejčastější srdeční poruchu u nemocných se selháním ledvin. Hypertrofická kardiomyopatie postihuje určitou část levé komory, která není celkově zvětšená. Nejčastěji je postižena mezikomorová přepážka (asymetrická hypertrofie levé komory), postiženy mohou být i ostatní části levé komory - srdeční hrot (apikální forma), volná stěna levé komory nebo bazální segmenty levé komory. O obstrukční formě hypertrofické kardiomyopatie hovoříme, dojde-li k systolické obstrukci výtokového traktu levé komory. Funkčně se onemocnění charakterizuje poruchou diastolické funkce levé komory, zatímco její systolická funkce  je normální.  Často bývá také přítomna mitrální regurgitace a poruchy srdečního rytmu (8).

 

3.5.2. Ateroskleróza a ischemická choroba srdeční

 

Nemocní v CHRI bývají ve zvýšené míře rizikoví pro rozvoj aterosklerózy. Také se u nich mnohem častěji vyskytují rizikové faktory, jako např. arteriální hypertenze, hyperlipoproteinemie, diabetes mellitus, porucha glycidové tolerance, hyperurikémie a stres.

 

3.5.3. Perikarditida

 

Jedná se o zánětlivé onemocnění osrdečníku, často s přítomností tekutiny v perikardiálním vaku a nebezpečím vzniku srdeční tamponády. Perikarditida vzniká nejčastěji na infekčním podkladě. Uremická perikarditida by se dnes u správně léčeného pacienta v terminální fázi CHRI již neměla objevit, přestože v minulosti bývala často rozhodujícím chorobou pro další osud nemocného.

 

3.6. Endokrinní poruchy u nemocných s chronickým selháním ledvin

 

U nemocných v CHRI bývají endokrinní funkce porušeny v důsledku nedostatečné koncentrace cirkulujících hormonů, případně v důsledku poruchy účinku hormonu na cílovou tkáň.

 

3.6.1. Zvýšené hladiny hormonů

 

Porucha metabolické clearance cirkulujících hormonů je způsobena porušenou intrarenální degradací, která je uskutečnitelná na třech úrovních:

  1. Hormony mohou být katabolizovány intraluminálními peptidázami kartáčového lemu bezprostředně po filtraci v glomerulu.
  2. Hormony se dostávají až do tubulárních buněk. Cytosolickými nebo lysosomálními enzymy jsou reabsorbovány a katabolizovány velké či středně velké molekuly.
  3. Rozštěpené části hormonů mohou být resorbovány různými mechanismy. Uplatňují se i receptory na bazolaterální peritubulární membráně.

Klesající renální clearance vede s rozvojem renální insuficience k disproporciálnímu vzrůstu sérových koncentrací, přičemž může současně klesat i extrarenální eliminace (5).

 

3.6.2. Snížené hladiny hormonů

 

S poklesem množství funkčního renálního parenchymu klesá i tvorba zde syntetizovaných hormonů (erytropoetin, kalcitriol). Produkci hormonů může narušit i přímé toxické poškození endokrinní žlázy, nedostatek stimulační činnosti z vyšších etáží hormonální osy nebo snížená odpověď žlázy.

 

3.7. Poškození nervového systému při CHSL

 

Poruchy nervového systému bývají u nemocných s CHSL poměrně častou komplikací, která je specifická svou symptomatologií. Nejvýznamnějším negativním faktorem je porucha metabolismu nervových vláken, která souvisí s retencí a porušenou metabolickou degradací řady katabolitů při chronickém selhání ledvin. Významná role je přisuzována i parathormonu. Poškození mozkových struktur je do určité míry reverzibilní, neboť má převážně funkční charakter. Poškození periferních nervů naproti tomu charakterizují strukturální změny a úspěšná léčba tuto periferní uremickou polyneuropatii upravuje jen pozvolna. Adekvátním léčebným opatřením je především náhrada funkce ledvin - dialýza nebo v lepším případě transplantace.

 

3.8. Renální osteopatie

 

Pojmem renální osteopatie se rozumí poruchy kostního metabolismu,které vznikají na podkladě dlouhodobé nedostatečné funkce ledvin. Etiologie tohoto onemocnění je multifaktoriální, výsledky vyšetření neuniformní a způsoby léčení různé.

Klasifikace renální osteopatie vychází z histopatologických kostních nálezů, týkajících se hodnocení statických a dynamických ukazatelů vzorku trabekulární kosti získaného z kostní biopsie. Zahrnuje následující změny:

a)    osteopatie s vysokým kostním obratem typu sekundární hyperparatyreózy,

b)   osteopatie s nízkým kostním obratem typu osteomalacie nebo aplastické kostní choroby,

c)    smíšené formy osteopatie s účastí obou výše uvedených nálezů (5).

 

3.9. Anémie v chronické renální insuficienci

 

U většiny pacientů v chronické renální insuficienci se setkáváme s různým stupněm normochromní normocytové anemie. Přestože hlavní příčinou vzniku anemie bývá snížená tvorba erytrocytů následkem poruchy sekrece erytropoetinu, může mít na vzniku anemie podíl řada dalších faktorů. K hemolýze a sníženému přežívání erytrocytů mohou vést uremické toxiny. Na hloubce anemie mívá někdy svůj podíl i parathormon a proteinová malnutrice. V dalším prohlubování anemie sehrává velmi významnou roli také hemodialýza.