Pečeň, obličky a vylučovanie

Vylučovanie ako integratívna funkcia organizmu

Vylučovanie je súbor procesov, ktorými organizmus odstraňuje metabolické odpady, xenobiotiká a prebytočné látky, pričom zároveň udržiava homeostázu vody, elektrolytov, kyslíkovo-zásaditej rovnováhy a krvného tlaku. Kľúčovými orgánmi tejto regulácie sú pečeň a obličky, doplnené žlčovými cestami, močovodmi, močovým mechúrom a močovou rúrou. Pečeň metabolicky transformuje a distribuuje látky (vrátane žlčou vylučovaných zlúčenín), obličky filtrujú plazmu a selektívne reabsorbujú či sekrétujú solúty, výsledkom čoho je tvorba moču.

Pečeň: makroanatomická a mikroanatomická organizácia

Pečeň je najväčší vnútorný orgán uložený v pravom hypochondriu, prekrvený duálnym prítokom – v. portae (≈70–75 % prietoku, nízky tlak, živiny z čreva) a a. hepatica propria (≈25–30 %, vysoký tlak, okysličená krv). Odtok zabezpečujú vv. hepaticae do dolnej dutej žily. Základnou jednotkou parenchýmu je hepatálny lalôčik s centrálnou žilou a portálnou triádou (arteriola, venula portae, žlčovodík). Mikrocirkulácia prebieha cez sinusoidy vystlané fenestrovaným endotelom a Kupfferovými bunkami; hepatocyty sú usporiadané v trámcoch a medzi nimi sa nachádza priestor Disseho s hviezdicovými (Ito) bunkami skladujúcimi vitamín A.

Funkčná fyziológia pečene: metabolické centrá a homeostáza

• Metabolizmus sacharidov: glykogenéza/glykogenolýza, glukoneogenéza (laktát, glycerol, aminokyseliny), udržiavanie euglykémie.
• Metabolizmus lipidov: β-oxidácia, lipogenéza, syntéza lipoproteínov (VLDL), cholesterolu a žlčových kyselín.
• Bielkoviny a dusík: syntéza plazmatických proteínov (albumín, koagulačné faktory), transaminácie, močovinový cyklus detoxikujúci amoniak na močovinu.
• Hematologické funkcie: odbúravanie hemu na biliverdín/bilirubín, recyklácia železa, fetálne obdobie – krvotvorba.
• Imunologická úloha: Kupfferove bunky (makrofágy), pečeň ako tolerogénny orgán filtrujúci portálnu krv.

Biotransformácia xenobiotík: fázy I–III a transportéry

Pečeň modifikuje liečivá a toxíny pre ich bezpečné vylúčenie.

1. Fáza I – oxidácie/redukcie/hydrolýzy (najmä cytochrómy P450), často tvorba reaktívnych medziproduktov.
2. Fáza II – konjugácie (UGT glukuronidácia, sulfát, glutathión), zvýšenie polarity.
3. Fáza III – aktívny transport cez ABC a SLC transportéry (napr. P-glycoproteín, MRP, OATP) do žlče alebo krvi.

Významná je enterohepatálna cirkulácia: žlčové kyseliny, niektoré konjugované liečivá a bilirubínové konjugáty sa reabsorbujú v čreve a opätovne vracajú do pečene, čo predlžuje ich polčas.

Žlč a biliárne vylučovanie

Žlč (voda, žlčové kyseliny, fosfolipidy, cholesterol, bilirubín) sa tvorí v hepatocytoch a v sekréčnych kanálikoch modifikuje. Žlčové kyseliny emulgujú lipidy v tenkom čreve. Bilirubín (z hemu) sa v pečeni konjuguje (UGT1A1) a vylučuje do žlče; v čreve sa mení na urobilinogén/stercobilín, časť sa reabsorbuje. Poruchy odtoku vedú k cholestáze s pruritom a zvýšením konjugovaného bilirubínu.

Laboratórne ukazovatele funkcie pečene

• Hepatocelulárne poškodenie: ALT/AST.
• Cholestáza: ALP, GGT, konjugovaný bilirubín, žlčové kyseliny.
• Syntetická funkcia: albumín, protrombínový čas/INR, amoniak (pri poruche detoxikácie).

Obličky: makro- a mikroanatómiá

Obličky sú párové retroperitoneálne orgány s kôrou (cortex) a dreňou (medulla) usporiadanou do pyramíd. Prívod krvi cez a. renalis → interlobárne, arkuátne a interlobulárne artérie → aa. afferentes glomerulov. Funkčnou jednotkou je nefrón (≈1–1,5 mil. na obličku): glomerulus s Bowmanovým puzdrom, proximálny tubulus, Henleho slučka, distálny tubulus a zberné kanáliky. Juxtaglomerulárny aparát (JGA) s macula densa (senzor NaCl) reguluje filtráciu a renín.

Glomerulárna filtrácia a jej regulácia

Filtrát vzniká prechodom plazmy cez trojvrstvovú bariéru (fenestrovaný endotel, bazálna membrána, podocyty). GFR (glomerulárna filtračná rýchlosť) závisí od hydrostatických a onkotických tlakov a od priepustnosti. Autoregulácia prebieha cez myogénny reflex a tubuloglomerulárny feedback (macula densa moduluje tonus aa. afferens a sekréciu renínu).

Tubulárne procesy: reabsorpcia a sekrécia

• Proximálny tubulus: reabsorpcia ≈65–70 % Na⁺, vody, glukózy (SGLT2), aminokyselín; sekrécia organických aniónov/kátionov (OAT/OCT).
• Henleho slučka: counter-current multiplikátor; NKCC2 v hrubom ascendentnom ramienku vytvára hyperosmolárnu dreň.
• Distálny tubulus: reabsorpcia NaCl (NCC), regulácia Ca²⁺ (PTH).
• Zberné kanáliky: vplyv ADH (aquaporíny AQP2 – reabsorpcia vody) a aldosterónu (ENaC/K⁺ sekrécia); interkalárne bunky regulujú H⁺/HCO₃⁻.

Regulácia objemu a krvného tlaku: RAAS, ADH a natriuretický systém

Renín-angiotenzín-aldosterónový systém (RAAS) sa aktivuje pri znížení perfúzie, NaCl v macula densa alebo sympatiku. Angiotenzín II zvyšuje vazokonstrikciu a aldosterón podporuje retenciu Na⁺. ADH zvyšuje priepustnosť pre vodu a koncentráciu moču. Natriuretické peptidy (ANP/BNP) pôsobia opačne – podporujú diurézu a vazodilatáciu.

Kyselinovo-zásaditá rovnováha: bikarbonát a pufre

Obličky reabsorbujú filtrovaný HCO₃⁻ (najmä v proximálnom tubule) a tvoria nový bikarbonát vylučovaním H⁺ viazaného na fosfát a amoniogenézou (glutamín → NH₄⁺ a HCO₃⁻). Tak udržiavajú pH plazmy približne 7,35–7,45.

Endokrinné funkcie obličiek

• Erytopoetín (EPO) – stimulácia erytropoézy pri hypoxii.
• Konverzia vitamínu D – 1α-hydroxylácia na kalcitriol (s PTH vápniková homeostáza).
• Renín – iniciácia RAAS.

Močové cesty a mikcia

Močovody s peristaltikou dopravujú moč do močového mechúra. Stena mechúra obsahuje detrusor. Mikcia je reflexne riadená: parasympatikus kontrahuje detrusor a uvoľňuje vnútorný zvierač; sympatikus naopak podporuje skladovanie; somatický nervus pudendus ovláda vonkajší zvierač. Vyššie centrá (most, kôra) umožňujú volnú kontrolu.

Metabolické a vylučovacie prepojenia pečeň–obličky

• Dusíkatý atóm: pečeň detoxikuje NH₃ na močovinu (urea), obličky močovinu vylučujú a adaptívne tvoria NH₄⁺ pre acidobázu.
• Glukóza: pečeň udržiava glukózu (glukoneogenéza), obličky ju pri normoglykémii plne reabsorbujú; pri hyperglykémii dochádza k glukozúrii po prekročení prahu transportu (SGLT).
• Liečivá a toxíny: pečeň konjuguje (glukuronidy, sulfáty) a posiela do žlče/krvi; oblička filtruje polárne metabolity, aktívne ich sekréruje (OAT/OCT, P-gp).

Moč: zloženie a fyzikálne vlastnosti

Bežný 24-hodinový objem je približne 1–2 litre (podľa príjmu a hormónov). Moč obsahuje vodu, močovinu, kreatinín, kyselinu močovú, ióny (Na⁺, K⁺, Cl⁻, HCO₃⁻, fosfáty), stopové množstvá bielkovín a buniek. Osmolarita sa prispôsobuje (≈50–1200 mOsm/kg), pH bežne 4,5–8,0.

Laboratórne markery funkcie obličiek

• Kreatinín a odhad eGFR (CKD-EPI) – súhrnný ukazovateľ filtrácie.
• Urea (BUN) – ovplyvnená katabolizmom a hydratáciou.
• Cystatín C – alternatívny marker filtrácie menej závislý od svalovej hmoty.
• Močový nález – proteinúria/albuminúria, sediment, pomer albumín/kreatinín.

Elektronické a transportné mechanizmy solútov

• Sodík – hnacia sila osmotickej reabsorpcie (Na⁺/K⁺-ATPáza; apikálne kanály ENaC/NHE3).
• Draslík – reabsorpcia proximálne, sekrécia v zberných kanálikoch (aldosterón citlivé).
• Vápnik a fosfát – regulácia PTH a kalcitriolom, dôležité pre skelet a acidobázu.

Fyziologické variácie: vek, gravidita, adaptácie

Novorodenci majú nezrelú koncentračnú schopnosť obličiek a odlišné pečeňové enzýmy; starší dospelí postupne znižujú eGFR a syntézu albumínu. V gravidite stúpa GFR, menia sa objemy tekutín a viazanie liečiv; dávkovanie farmák vyžaduje opatrnosť.

Patofyziologické syndrómy (prehľad)

• Hepatálna insuficiencia: porucha syntézy, cholestáza, hyperamonémia; klinicky ikterus, koagulopatia, encefalopatia.
• Renálna insuficiencia: akútna (prerénna, renálna, postrénna) a chronická; retencia dusíkatých látok, poruchy elektrolytov a acidobázy.
• Hepatorenálny syndróm: ťažká renálna vazokonstrikcia pri pokročilej cirhóze; funkčné zlyhanie bez primárneho poškodenia nefrónu.

Hydratácia, diuréza a koncentrácia moču

Pri nadbytku vody klesá ADH a tvorí sa riedky moč; pri dehydratácii ADH stúpa, aquaporíny augmentujú reabsorpciu a v hyperosmolárnej dreni sa tvorí koncentrovaný moč. Integrita vasa recta chráni medulárny gradient (protusmerná výmena) pred vymývaním.

Interakcie liečiv: pečeňovo-renálna farmakokinetika

Liečivá s vysokým first-pass metabolizmom sú citlivé na zmeny pečeňového prietoku a aktivity CYP; polárne metabolity vyžadujú renálnu exkréciu. Renálna insuficiencia vyžaduje úpravy dávky, pečeňová insuficiencia zasa opatrnosť pri vysoko viazaných a hepatotoxických liekoch. Transportérové interakcie (OAT/OCT, P-gp) ovplyvňujú tubulárnu sekréciu a clearance.

Výživa a metabolická záťaž pečene a obličiek

• Bielkoviny: nadmerný príjem zvyšuje produkciu močoviny a glomerulárnu záťaž; nedostatok znižuje syntézu albumínu.
• Sodík a draslík: ovplyvňujú objem a tlak; významné pri hypertenzii a renálnych chorobách.
• Alkohol a toxíny: indukcia CYP, steatóza a fibróza; akútne a chronické vplyvy na pečeň.

Diagnostické zobrazovanie

• Pečeň: ultrazvuk (echostruktúra, portálny tok), elastografia (fibróza), CT/MR (lézie, biliárny strom), cholescintigrafia.
• Obličky: ultrazvuk (veľkosť, obštrukcia), CT urografia, MR angiografia (stenózy), renálna scintigrafia (perfúzia a funkcia).

Integračná perspektíva: systémová homeostáza

Pečeň a obličky spolu tvoria metabolicko-exkrečnú os. Pečeň premieňa a distribuuje, obličky precízne titrujú zloženie extracelulárnej tekutiny. Neuroendokrinné regulačné okruhy (RAAS, ADH, sympatikus) a krvné bielkoviny (albumín) zabezpečujú stabilitu vnútorného prostredia aj pri meniacich sa vstupoch potravy, tekutín a záťaži.

Pečeň a obličky ako pilier vylučovania a homeostázy

Špecifické, no komplementárne mechanizmy pečene a obličiek umožňujú detoxikáciu, reguláciu objemu a tlaku, zachovanie acidobázickej rovnováhy a adekvátne nutričné hospodárenie. Pochopenie ich anatómie, fyziológie a prepojení je základom pre interpretáciu laboratórnych hodnôt, racionálne dávkovanie liečiv a prevenciu poškodenia orgánov.