Dlouhodobá regulace krevního tlaku

Václav Hampl

Poznámky k prednášce (ktrou letos nepřednáším) lehce modifikované pro WWW 
(tato prednáška hodně čerpá z vynikající knihy A. C. Guytona "Textbook of Medical Physiology" [8 vydání], W. B. Saunders, Philadelphia, 1991).

Dotazy a připomínky e-mailem.

  • Tlaková diuréza - i jen malé zvýšení arteriálního tlaku značně zvyšuje renální výdej vody (proč ?);
    popisuje ji tzv. renální funkční křivka (její příklad je na tomto obrázku).
  • Obdobně vypadá závislost výdeje sodíku na arteriálním tlaku (tlaková natriuréza).

Proč zvýšení arteriálního tlaku zvyšuje natriurézu/diurézu?:

  • Čekali bychom, že vyšší arteriální tlak zvýší filtrační tlak a tedy povede k větší filtraci.
  • To ale zvyšuje průtok proximálním tubulem do segmentu macula densa, což vyvolá preglomerulární vazokonstrikci (tzv. tubuloglomelurulární zpětná vazba) a tím pokles filtračního tlaku směrem k normálu.
  • Spíše se tedy uplatňuje oxid dusnatý (NO), uvolňovaný z endotelu arteriol v důsledku zvýšeného mechanického namáhání endotelu při zvýšeném tlaku. NO volně difunduje do ledviny a snižuje reabsorbci sodíku v tubulech.

  • Příjem vody a solí nezávisí na arteriálním tlaku (na tomto grafu má proto podobu přímky rovnoběžné s osou tlaku).
  • Dlouhodobě musí být příjem vody a solí roven jejich výdeji
  • Jediné místo na tomto grafu, kde je příjem roven výdeji, je průsečík křivky výdeje a prímky příjmu, tedy tzv. rovnovážný bod

  • Renální funkční křivka ukazuje, že zvýší-li se arteriální tlak (šipka 1 na obrázku vpravo), vede to (nezmění-li se funkce ledvin) ke zvýšení výdeje vody a solí ledvinami (šipka 2)
  • Výdej vody a solí proto převýší jejich příjem, organismus tedy ztrácí vodu, objem krve klesá, srdeční výdej klesá a arteriální tlak klesá
  • Tato negativní rovnováha tekutin trvá tak dlouho, dokud arteriální tlak neklesne do té míry, že výdej tekutin je opět roven jejich příjmu, tedy do rovnovážného bodu (šipka 3)

Snížení srdečního výdeje redukuje arteriální tlak dvěma mechanismy:

  1. Přímo - Tlak je přímo úměrný průtoku, snížení průtoku snižuje tlak.
  2. Prostřednictvím lokální autoregulace průtoku - tkáně reagují na snížení průtoku autoregulační "snahou" o jeho lokální zvýšení tím, že lokálně snižují cévní odpor. Tlak krve je přímo úměrný odporu, snížení odporu tedy snižuje tlak.

Existují pouze 2 způsoby, jak změnit hodnotu, na kterou je dlouhodobě nastaven arteriální tlak:

1. Změnit výdej vody a solí (posunout renální funkční křivku), anebo

2. Změnit příjem vody a solí.

V obou případech se posunuje rovnovážný bod.

  • Nejdříve vzrůst objemu krve a tedy srdečního výdeje a arteriálního tlaku
  • Periferní odpor klesá díky baroreceptorům
  • Ty se ale po pár dnech přenastaví a odpor začíná růst a srdeční výdej klesat kvůli autoregulaci
  • Nakonec je objem krve a srdeční výdej skoro normální a periferní odpor zvýšený, ale to je sekundární (objem krve klesl kvůli zvýšené filtraci v důsledku zvýšeného tlaku)

Renin - angiotensin

In somatic tissues, ACE is a glycoprotein of 140 kDa and has 2 homologous domains (the amino, or N-terminal, and carboxy, or C-terminal, sites) that are both catalytically active and that both require the presence of Zn2+ for activity.
The full-length ACE protein is anchored in the plasma membrane via a hydrophobic region near its C-terminus. ACE may be released from the cell membrane by a carboxypeptidase that cleaves the protein between Arg-663 and Ser-664 to generate the soluble or circulating form of somatic ACE. Mice genetically engineered to express only the N-terminal domain of ACE have no tissue-bound ACE and are hypotensive; this finding supports the concept that tissue-bound ACE is more important than circulating ACE in the metabolism of angiotensin I and bradykinin.

Na tomto obrázku jsou červeně normální hodnoty, tmavě modře hodnoty při sníženém příjmu tekutin a zeleně hodnoty při zvýšeném příjmu tekutin.
Zvýšení příjmu vody (1) působí snížení tvorby reninu a tím pokles plasmatické koncentrace angiotensinu II (2) oproti normálu. To posunuje renální funkční křivku doleva (3) od normálu, takže její průsečík s novou (zvýšenou) hodnotou příjmu tekutin odpovídá přibližně podobné hodnotě tlaku jako za normálních podmínek.
Při snížení příjmu tekutin probíhají tyto děje v opačném směru. Plasmatická koncentrace angiotensinu II roste a to posunuje renální funkční křivku doprava, takže její průsečík s novou (sníženou) hodnotou příjmu tekutin odpovídá přibližně podobné hodnotě tlaku jako za normálních podmínek.

Souhrn mechanismů regulace krevního tlaku

Rychlé a krátkodobé (vteřiny - minuty):

Střednědobé (minuty - hodiny):

Dlouhodobé (hodiny - dny)