The urinary system

homeostasis and

temperature control

The urinary system

Rt kidney

Lt kidney

ureter

Urinary

bladderurethra

หน้�าที่��ของไตหน้�าที่��ของไตรั�กษาสมดุ�ลของน้��าและเกล�อแรั�

รั�กษาสมดุ�ลกรัดุ-ดุ�าง

ขจั�ดุของเส�ยที่��ไดุ�จัากการัเผาผลาญอาหารั

สรั�างฮอรั#โมน้ erythropoietin, renin,

angiotensin, prostaglandin, vitamin D3

NephronNephron

Urine formationUrine formation

GFR = 100-125 ml/min

= 180 L/day

GFR = 100-125 ml/min

= 180 L/day

1 ml/min

1-2 L/day

1 ml/min

1-2 L/day

1 . Pressure filtration

- glomerular capsule

2. Selective reabsorption

-proximal convoluted tubule .

3. Tubular secretion

- distal convoluted tubule .

Urine FormationUrine Formation

Renal

corpuscle- Production of

filtrate

Proximal tubule- Reabsorption of waterion and organic nutrients

Distal tubule-Secretion of ions, acids, drugs and toxins-Reabsorption of water, Na, Cl, Ca (under hormonal control)

Loop of Henle- Reabsorption of water, Na, Cl

Composition of urineComposition of urine

• Organic substances: urea, uric,

creatinine

• Inorganic substances: Na, K, Ca, Mg,

NH4, Cl. HCO3, PO4

• Antidiuretic hormone (ADH)

– สร้�างจาก posterior pituitary gland

– สงเสร้�มการ้ดู�ดูน้ำ��ากลั�บที่�� collecting tubule

• Aldosterone

– สร้�างจาก adrenal cortex

– ดู�ดู Na กลั�บที่�� collecting tubule

• Atrial natriuretic peptide

– สร้�างที่��เซลัลั�หั�วใจ– เพิ่��มการ้ขั�บ Na ที่�� collecting tubule

• Parathyroid hormone

– เพิ่��มการ้ขั�บ PO4, ดู�ดูกลั�บ Ca, เพิ่��มการ้สร้�าง vitamin D ที่��ไต

ฮอรั#โมน้ที่��ม�ผลต�อไตฮอรั#โมน้ที่��ม�ผลต�อไต

HomeostasisHomeostasis

• Homeostasis - condition in which the

body's internal environment remains

within certain physiological limits.

– Homoios “the same”; stasis “standing”

Basic component of control mechanism

Basic component of control mechanism

1. Sensor mechanism – Sensory nerve cells or endocrine glands

– Deviation from set point sensor generates afferent

signal

2. Integrating/control center- Receives afferent signal

- Analyzes and integrated with other information

– Sends efferent signal to organs (effectors)

3. Effectors mechanism– Organs (muscles or glands) directly influence

physiological variables

4. Feedback system:

Basic component of control mechanism

Basic component of control mechanism

sensorsensor

Control

center

effector

Water balanceWater balance

%Body

weight

%total body

water

Extracellular fluid 20 37.5

- Blood plasma 5 7.5

- Interstitial fluid 15 30.0

Intracellular fluid 40 62.5

Body fluidBody fluid

Interstitial fluid

Intracellular fluid

Blood plasma

Hydrostatic pressureHydrostatic pressure

Osmotic pressureOsmotic pressure

Fixed water excretion

Stool0.1 L/d

Variable water excretion

ICF27 L

ECF15 L

Normal water intake(1.0-1.5 L/d)

Water of cellular metabolism

350-500 ml/d

Sweat0.1 L/d

Pulmonary0.3 L/d

Total insensible loss~ 0.5 L/d

Total insensible loss~ 0.5 L/d

Total urine output1.0-1.5 L/d

Total urine output1.0-1.5 L/d

การัควบค�มสมดุ�ลของน้��าและ sodium

การัควบค�มสมดุ�ลของน้��าและ sodium

• การัควบค�ม osmolarity ของรั�างกาย– Osmole receptor ที่�� anterior hypothalamus

– ควบค"มการ้ดู#�มน้ำ��าแลัะการ้ปั'สสาวะ– Antidiuretic hormone (ADH)

• การัควบค�มปรั*มาตรัของรั�างกาย– การ้ร้�บร้� �ปัร้�มาตร้ขัองร้างกาย (volume

sensing) :- baroreceptor ที่��ผน้ำ�งหัลัอดูเลั#อดู

– Renin-angiotensin-aldosterone– Reabsorption of sodium

ECFWater + Na

blood volume

aldosterone ADH thirst

Na excretion

urine

water reabsorptio

n

water reabsorptio

n

ECF (Water + Na)

blood volume

aldosterone ADH thirst

Na reabsorption

urine

water reabsorptio

n

water reabsorptio

n

Normal

Anti-diuretic hormone (ADH)

Na conc.ก*น้เค+ม หรั�อเส�ยน้��า

osmoleosmole

Anti-diuretic hormone (ADH)

Na conc.ก*น้น้��ามาก

osmoleosmole

อาการัของผ,�ป-วยที่��ม�ป.ญหาใน้รัะบบที่างเดุ*น้ป.สสาวะอาการัของผ,�ป-วยที่��ม�ป.ญหาใน้รัะบบที่างเดุ*น้ป.สสาวะ

ปรั*มาณป.สสาวะ: polyuria, oliguria, anuria

ป.สสาวะเป1น้เล�อดุ ม�น้*�ว

ความผ*ดุปรักต*เก��ยวป.สสาวะ

ป.สสาวะแสบข�ดุ

อาการัของผ,�ป-วยที่��ม�ป.ญหาใน้รัะบบที่างเดุ*น้ป.สสาวะอาการัของผ,�ป-วยที่��ม�ป.ญหาใน้รัะบบที่างเดุ*น้ป.สสาวะ

- บวม

- ปวดุหล�ง: น้*�ว การัต*ดุเชื้��อ

การัขาดุสมดุ�ลของน้��าและเกล�อแรั�การัขาดุสมดุ�ลของน้��าและเกล�อแรั�- dehydration

Thirst

Dry lips

Slightly dry mouth membranes

Thirst

Dry lips

Slightly dry mouth membranes

Mild dehydrationMild dehydration

Very dry mouth membranesSunken eyesPoor skin turgor

Very dry mouth membranesSunken eyesPoor skin turgor

Moderate dehydrationModerate dehydration

Rapid, weak pulseCold hands and feetRapid breathingConfusion

Severe dehydrationSevere dehydration

การัขาดุสมดุ�ลของน้��าและเกล�อแรั�การัขาดุสมดุ�ลของน้��าและเกล�อแรั�- dehydration

Temperature controlTemperature control

Heat exchangeHeat exchange

radiation conduction

convection evaporation

Heat balanceHeat balance

heat in heat out

Heat production-Metabolic process-Muscle contraction

Warm environment

RadiationConductionConvectionevaporation

-Sweating

-Cutaneous

vasodilatati

on

Body temperatureBody temperature

- Normal = 37 oC (range 36-38 oC)

- ป.จัจั�ยที่��ม�ผลต�อ body temperature

- อ�ณหภู,ม*และความชื้��น้ของอากาศ- ก*จักรัรัมที่��ที่�าขณะน้��น้- เส��อผ�าที่��ใส�- ปรั*มาณน้��าที่��ส,ญเส�ย

Expose to coldExpose to cold

Expose to heatExpose to heat

FeverFever

A person’s sweating rate

-Climatic condition

-Clothing worn

-Exercise intensity

Sweating rate = 1.0-2.5 L/h

Na in sweat = 10-100 meq/L

%body weight loss as sweat

Physiological effects

2 % Impaired performance

4 % Capacity for muscular work declined

5 % Heat exhaustion

7 % Hallucination

10 % Circulatory collapse and heat stroke

Development of heat exhaustionDevelopment of heat exhaustion

Expose to heatExpose to heat

Excessive sweatingExcessive sweating

Cutaneous vasodilatatio

n

Cutaneous vasodilatatio

n

cardiac outputblood pressure cardiac outputblood pressure

shockshock

Development of heat strokeDevelopment of heat stroke

Strenuous exerciseHot, humid environment

Strenuous exerciseHot, humid environment

Inadequate temperature regulation

Inadequate temperature regulation

Core temperatureCore temperature Impaired CNS functionImpaired CNS function

Organ & tissue damageOrgan & tissue damage

Death Death

ค�ณสมชื้ายมาออกก�าล�งโดุยการัว*�งบน้สายพาน้ที่�� fitness center หล�งจัากว*�งปรัะมาณ 1 ชื้��วโมง ค�ณสมชื้ายรั,�ส6กเหน้��อยและกรัะหายน้��ามาก

ค�าถาม1. ที่�าน้ค*ดุว�าใน้ศ,น้ย#บรั*การัส�ขภูาพที่��ที่�าน้

ดุ,แล ควรัจัะจั�ดุให�ม�น้��าปรัะเภูที่ใดุบ�างเพ��อให�บรั*การัแก�ล,กค�า

2. ที่�าน้จัะให�ค�าแน้ะน้�าใน้การัดุ��มน้��ารัะหว�าและหล�งออกก�าล�งกายอย�างไรั

ค�ณสมศรั�มาใชื้�บรั*การั sauna ที่��ศ,น้ย#บรั*การัส�ขภูาพแห�งหน้6�ง โชื้ครั�ายเก*ดุเหต�ข�ดุข�อง เป8ดุปรัะต,ออกไม�ไดุ�เม��อถ6งเวลา

เม��อชื้�วยค�ณสมศรั�ออกมาไดุ� พบว�าค�ณสมศรั�อ�อน้เพล�ยมาก ต�วรั�อน้ ชื้�พจัรัเต�น้เรั+ว เหง��อออกมากค�าถาม

ที่�าน้จัะให�การัชื้�วยเหล�อเบ��องต�น้แก�ค�ณสมศรั�อย�างไรั