Obličky ako regulačné a vylučovacie orgány
Obličky sú párové orgány s kľúčovou úlohou v udržiavaní homeostázy vnútorného prostredia. Okrem filtrácie krvi a tvorby moču zabezpečujú acidobázickú rovnováhu, osmolalitu a objem extracelulárnej tekutiny, vylučovanie metabolitov a xenobiotík a majú výrazné endokrinné funkcie (erytropoetín, renín, aktivácia vitamínu D). Základnou funkčnou jednotkou je nefrón – mikrosystém skladajúci sa z cievneho glomerulu a tubulov, ktorý vytvára, modifikuje a koncentruje filtrát do definitívneho moču.
Anatómia a mikromorfológia: od glomerulu po zberné kanáliky
- Makroskopia: kôra (kortex) s glomerulmi; dreň (medulla) so pyramidami a Henleho kľučkami; panvička (pelvis renalis) napojená na močovod.
- Nefrón: Bowmanovo puzdro + glomerulus (kapilárne klbko), proximálny tubulus (PCT), Henleho kľučka (tenké a hrubé ramienka), distálny tubulus (DCT) a zberné kanáliky (cortikálne a medulárne).
- Filtračno-bariérový komplex: fenestrovaný endotél glomerulárnych kapilár, glomerulárna bazálna membrána (GBM) so záporným nábojom, podocyty s filtračnými štrbinami (nefrín, podocín).
- Juxtaglomerulárny aparát: macula densa (sníma [NaCl] v DCT), juxtaglomerulárne bunky (renín), extraglomerulárne mezangiálne bunky (parakrinná signalizácia).
Glomerulárna filtrácia: fyzikálne princípy a GFR
Primárny filtrát vzniká v glomerule pôsobením Starlingových síl. Čistý filtračný tlak (PUF) je daný rovnicou:
PUF = (PGC − PBS) − (πGC − πBS), kde PGC je hydrostatický tlak v glomerulárnych kapilárach, PBS je tlak v Bowmanovom puzdre, πGC onkotický tlak plazmy a πBS je zanedbateľný (proteíny sa bežne nefiltrujú).
GFR (glomerulárna filtračná rýchlosť) u zdravého dospelého je približne 90–120 ml/min/1,73 m². Závisí od filtračnej plochy a priepustnosti (koeficient Kf) a od PUF. Klinicky sa GFR odhaduje pomocou sérového kreatinínu (vzorce CKD-EPI) alebo meria pomocou clearance inulínu, iohexolu či 51Cr-EDTA.
Renálna hemodynamika a autoregulácia: stabilita napriek fluktuáciám tlaku
- Myogénny mechanizmus: aferentná arteriola sa pri zvýšení perfúzneho tlaku reflexne kontrahuje.
- Tubuloglomerulárna spätná väzba: vysoké [NaCl] v macule dense → uvoľnenie adenosínu/ATP → konstrikcia aferentnej arterioly → pokles GFR; nízke [NaCl] naopak stimuluje renín.
- RAAS (renín–angiotenzín–aldosterón): renín štiepi angiotenzinogén → Ang I → Ang II (ACE). Ang II preferenčne kontrahuje eferentnú arteriolu (udržanie GFR pri hypovolémii), zvyšuje reabsorpciu Na⁺ v PCT a stimuluje aldosterón (distálne úseky).
- Prostaglandíny a NO: vazodilatácia aferentu, „ochrana“ GFR pri strese. NSAIDs inhibíciou PGE/PGI₂ môžu znížiť GFR.
Tubulárny transport: selektívna reabsorpcia a sekrécia
| Úsek | Hlavné deje | Mechanizmy |
|---|---|---|
| Proximálny tubulus (PCT) | Reabsorbuje ~65–70 % H2O a Na⁺; 100 % glukózy a AA (fyzio); bikarbonát | Na⁺/H⁺ výmenník, SGLT2 (glukóza), aquaporíny; sekrécia Cl⁻/organických kyselín a báz |
| Henleho kľučka | Thin desc.: priepustná pre vodu; Thick asc.: reabsorbuje Na⁺K⁺2Cl⁻, nepriepustná pre vodu | Protiprúdová multiplikácia, NKCC2; tvorba medulárneho osmotického gradientu |
| Distálny tubulus (DCT) | Jemné doladenie NaCl, Ca²⁺ | NCC (NaCl kotransportér), regulácia Ca²⁺ parathormónom |
| Zberné kanáliky | Regulovaná reabsorpcia H2O a Na⁺; sekrécia K⁺ a H⁺ | ENaC (aldosterón), aquaporíny AQP2 (ADH), medulárna recirkulácia močoviny (UT-A1/3) |
Transporty sú energeticky závislé od Na⁺/K⁺-ATPázy na bazolaterálnej membráne, ktorá vytvára gradient pre sek. aktívne mechanizmy.
Koncentrácia moču: protiprúdová multiplikácia a vasa recta
Schopnosť koncentrovať moč stojí na dvoch pilieroch: (1) NKCC2-mediovaná reabsorpcia NaCl v hrubom ascendentnom ramienku (nepriepustnom pre vodu), ktorá zvyšuje medulárnu osmolalitu, a (2) recirkulácia močoviny medzi vnútornou dreňou a zbernými kanálikmi. Vasa recta pôsobia ako protiprúdový výmenník, minimalizujúci „vymývanie“ gradientu. ADH (vazopresín) vkladá AQP2 do apikálnej membrány hlavných buniek zberných kanálikov a zvyšuje priepustnosť pre močovinu, čím umožní návrat vody do hyperosmolárneho interstícia.
Acidobázická rovnováha: vylučovanie kyselinovej záťaže
- Reabsorpcia HCO₃⁻: prevažne v PCT (karboanhydráza IV/II, Na⁺/H⁺ výmenník), menšia časť v TAL a zberných kanálikoch.
- Amóniogenéza: PCT premieňa glutamín na NH₄⁺ a HCO₃⁻; NH₄⁺ sa sekrétuje do tubulu (náhrada za H⁺ na NKCC2 v TAL) a v zberných kanálikoch sa uväzní ako NH₄⁺ (trapping) → vylúčenie kyselín.
- Titrovateľná acidita: viazanie H⁺ na fosfáty (HPO₄²⁻ → H₂PO₄⁻). Interkalované bunky typu A vylučujú H⁺ (H⁺-ATPáza), typ B sekrétujú HCO₃⁻ pri alkalóze.
Endokrinné funkcie obličiek
- Erytropoetín (EPO): z intersticiálnych buniek kôry a vonkajšej drene; stimuluje erytropoézu v kostnej dreni pri hypoxii.
- Renín: juxtaglomerulárne bunky; iniciuje RAAS.
- Kalcitriol (1,25-(OH)₂D₃): renálna 1α-hydroxylácia; zvyšuje absorpciu Ca²⁺/P v čreve, má vplyv na kosť a parathormón.
- Klarifikácia hormónov a peptidov: napr. inzulín, parathormón – degradácia/odstránenie z cirkulácie.
Renálny klírens a hodnotenie funkcie
- Kreatinín: endogénny marker; mierne sa tubulárne sekretuje → eGFR môže funkciu nadhodnocovať (najmä pri nízkej svalovej hmote).
- Inulín/iohexol: zlatý štandard na meranie GFR (čistá filtrácia, bez reabsorpcie a sekrécie).
- PAH (para-aminohipurát): slúži na odhad renálneho prietoku plazmy (takmer kompletná extrakcia v 1. prechode).
- Analýza moču: sediment (erytrocyty, valce), albuminúria/proteinúria (A1–A3), pomer albumín/kreatinín (ACR); elektrolyty, osmolalita.
Farmakológia: diuretiká a lieky ovplyvňujúce renálnu hemodynamiku
| Skupina | Miesto účinku | Mechanizmus | Poznámky/Nežiaduce účinky |
|---|---|---|---|
| Osmotické (manitol) | PCT, Henle | Zvyšuje osmolalitu filtrátu → retencia vody v tubule | Riziko hypernatriémie/dehydratácie pri nesprávnom použití |
| Inhibítory karboanhydrázy (acetazolamid) | PCT | ↓ Reabsorpcia HCO₃⁻ | Metabolická acidóza, hypokalémia |
| Kľučkové (furosemid, torasemid) | Hrubé asc. ramienko | Blokáda NKCC2 → silná natriuréza | Hypokalémia, hypomagneziémia, ototoxicita |
| Tiazidy | DCT | Blokáda NCC | Hyponatriémia, hypokalémia, hyperurikémia, poruchy glukóz |
| Antagonisty aldosterónu (spironolaktón, eplerenón) | Zberné kanáliky | ↓ ENaC-mediovaná reabsorpcia Na⁺, šetrenie K⁺ | Hyperkalémia, endokrinné NÚ (spironolaktón) |
| Priame blokátory ENaC (amilorid) | Zberné kanáliky | Blok ENaC | Hyperkalémia |
| ACEi/ARB | RAAS | ↓ Ang II → dilatácia eferentu | Prvotný pokles GFR, hyperkalémia; nefroprotekcia pri albuminúrii |
| NSAIDs | Prostaglandíny | ↓ PGE/PGI₂ → konstrikcia aferentu | Riziko AKI pri hypovolémii/CKD |
Akútne a chronické poškodenie obličiek: definície, patofyziológia, manažment
- AKI (akútne poškodenie): náhly pokles GFR (hodiny–dni), zvýšenie kreatinínu a/alebo pokles diurézy. Etiológia: prerenálna (hypovolémia, šok), renálna (akútna tubulárna nekróza, glomerulonefritída, intersticiálna nefritída), postrenálna (obštrukcia). Terapia: korekcia volemie, vyhnúť sa nefrotoxínom, adresná liečba príčiny, dialýza pri indikácii (AEIOU – acidóza, elektrolyty, intoxikácia, overload, uremia).
- CKD (chronické ochorenie): trvajúce ≥3 mesiace s ↓GFR a/alebo poškodením (albuminúria, morfologické zmeny). Stupne G1–G5 a albuminúria A1–A3. Manažment: kontrola tlaku (ACEi/ARB), glykémie, korekcia metabolických porúch (anémia – EPO/železo; minerálová a kostná porucha – fosfátové väzby, vitamín D; acidóza – bikarbonát), diétne opatrenia (kontrola sodíka, bielkovín podľa štádia), nefroprotekcia (vyhýbanie sa NSAIDs, kontrastu).
Glomerulárne ochorenia: imunológia a klinické prezentácie
- Nefritický syndróm: hematuria, hypertenzia, mierna proteinúria, pokles GFR (napr. postinfekčná GN, IgA nefropatia).
- Nefrotický syndróm: ťažká proteinúria (>3,5 g/deň), hypoalbuminémia, edémy, hyperlipidémia (minimal change, FSGS, membranózna nefropatia). Liečba cielene podľa biopsie (steroidy, imunosupresíva), podporné opatrenia (statíny, diuretiká, RAAS blok).
Vodná a sodíková bilancia: hormóny a klinické koreláty
- ADH (vazopresín): regulácia osmolality (hyponatriémie/hypernatriémie často z porúch vody, nie Na⁺); poruchy: diabetes insipidus (centrálny vs. nefrogénny), SIADH.
- RAAS a natriureticke peptidy (ANP/BNP): RAAS zadržiava sodík a vodu; ANP/BNP facilitujú natriurézu (antagonizujú RAAS), dôležité pri srdcovom zlyhávaní.
Renálne kamene (urolitiáza): prevencia a liečba
- Typy: kalcium-oxalát, kalcium-fosfát, urátové, struvitové, cystínové.
- Prevencia: dostatočná hydratácia (>2–2,5 l moču/deň), strava s primeraným Ca (nie nízkym), redukcia soli, oxalátov (špenát, orechy), moderácia živočíšnych bielkovín; alkalizácia moču pri urátoch/cystíne.
- Terapia: analgézia, alfa-blokátory (expulzívna liečba), litotrypsia/ureterorenoskopia; metabolické vyšetrenie pri recidívach (citran draselný, tiazidy, alopurinol podľa typu).
Interakcie s pečeňou a vylučovaním xenobiotík
Pečeň metabolizuje lipofilné látky na polárnejšie metabolity; obličky ich vylučujú glomerulárnou filtráciou, tubulárnou sekréciou (OAT/OCT transportéry) a reabsorpciou. Pri CKD stúpa expozícia mnohým liekom → potrebné úpravy dávok podľa eGFR a sledovanie nefrotoxicity (aminoglykozidy, lítium, metformín – riziko laktátovej acidózy pri ťažšom znížení GFR, kontrastné látky).
Mikció a odtok moču: neurologia a mechanika
Močový mechúr sa plní s nízkym vzostupom tlaku (kompliancia), mikčný reflex koordinuje pontinné centrum: parasympatikus kontrahuje detrusor, relaxuje sa vnútorný zvierač; volný vonkajší zvierač (n. pudendus) umožňuje sociálnu kontrolu. Dysfunkcie (neurogénny mechúr, obštrukcia prostaty) spôsobujú retenciu, infekcie a sekundárne poškodenie obličiek.
Prevencia renálnych ochorení v populácii
- Kontrola krvného tlaku (<130/80 mmHg pri albuminúrii).
- Manažment cukrovky (HbA1c individualizovane; SGLT2 inhibítory a GLP-1 RA majú nefro- a kardioprotektívne efekty v indikovaných skupinách).
- Nefajčenie, pravidelný pohyb, hmotnosť v norme.
- Vyhýbanie sa NSAIDs pri rizikových osobách; adekvátna hydratácia pri chorobách s horúčkou/vracaním a pri kontrastných vyšetreniach.
- Pravidelné skríningy u rizikových (diabetici, hypertonici, rodinná záťaž): eGFR, ACR.
Diagnostické „red flags“ a urgentné stavy
- Náhly pokles diurézy (<0,5 ml/kg/h) alebo anúria.
- Rast kreatinínu v hodinách–dňoch, hyperkalémia, ťažká metabolická acidóza.
- Makroskopická hematuria s bolestivým lumbagom (kameň) alebo bez bolesti (nádor/glomerulopatia).
- Edémy, nefrotický rozsah proteinúrie, ťažká hypertenzia so zhoršením zraku/neurologickými príznakmi.
Integratívna úloha obličiek v homeostáze
Obličky sú dynamický regulačný orgán, v ktorom sa stretáva hemodynamika, membránová biológia, endokrinológia a imunitná kontrola. Filtrácia krvi v glomerule vytvára primárny filtrát, no až precízna tubulárna reabsorpcia a sekrécia formujú chemické zloženie extracelulárnej tekutiny. Pochopenie princípov GFR, autoregulácie, protiprúdovej multiplikácie a hormonálnej modulácie umožňuje cielene diagnostikovať a liečiť široké spektrum renálnych i systémových porúch. Prevencia (kontrola tlaku, glykémie, nefrotoxínov a životného štýlu) a včasný skríning sú najúčinnejšie stratégie, ako zachovať renálnu rezervu počas celého života.
