Układ wydalniczy
· Ludzie posiadają dwie nerki, które filtrują krew, przekształcają przesącz w mocz i odprowadzają mocz przewodami moczowymi do pęcherza moczowego i wydalany na zewnątrz przez cewkę moczową.
· Dwa zwieracze przy ujściu cewki moczowej kontrolują czas wydalania moczu.
· Zwieracz zbudowany z mięśni gładkich, kontroluje układ autonomiczny, rozciągnięcie pęcherza (napełnienie pęcherza) aktywuje odruch rdzeniowy i rozkurz mięśnia.
· Drugi zwieracz zbudowany jest z mięśni poprzecznych – zależny od woli.
Budowa nefronu
Nerka dzieli się na korę i rdzeń: rdzeń tworzy 8 do 15 piramid. Każda nerka zawiera milion nefronów, które są podstawową jednostką funkcjonalną
Budowa nefronu:
· Kłębuszek nerkowy (splot włosowatych naczyń tętniczych)
· Torebka Bowmana otaczająca kłębuszek. Wewnętrzna ściana torebki wyścielona jest komórkami nabłonka zwanych podocytami.
· Kanalik nerkowy zbudowany jest z trzech odcinków
o Kanalik kręty pierwszego rzędu
o Pętla Henlego
o Kanalik kręty drugiego rzędu, który uchodzi do kanalika zbiorczego czyli prostego
Kłębuszek nerkowy i pętle bliższe i dalsze znajdują się w korze nerki.
Nefrony mogą być korowe i przyrdzeniowe. Nefrony korowe mają krótkie pętle Henlego i rozcieńczają mocz, ale go nie zagęszczają. W nerce jest 85% nefronów korowych. Nefrony przyrdzeniowe – długa pętla Henlego rozcieńczają i zagęszczają mocz.
W kłębuszku nefronu odbywa się filtracja, a przesącz przechodzi do torebki Bowmana. Następnie mocz pierwotny przesączony w kłębuszkach przepływa do układu kanalikowego, gdzie następuje formowanie moczu ostatecznego, polegające na wchłanianiu zwrotnym (resorpcja) oraz wydzielaniu (sekrecja)
Kanaliki nerkowe – otrzymują i modyfikują przesącz. Resorpcja – wchłanianie zwrotne wody, glukozy, sodu , potasu, wodorowęglanów do komórek nabłonkowych a potem do krwi. Sekrecja – wydzielanie ciał azotowych, potasu i zbędnych substancji do światła kanalika, a potem do moczu
Mocz produkowany jest w wyniku trójetapowego procesu filtracji, resorpcji (wchłaniania zwrotnego) i wydzielania (zagęszczania)
· Nerki filtrują około 12% krwi, którą otrzymują, co stanowi – 180 litrów/dzień
· 2-3 litrów moczu dziennie jest produkowana, reszta ulega resorpcji
· Mocz jest 4x bardziej stężony niż krew.
· Kanaliki kręte pierwszego rzędu - resorpcja wody, NaCl, glukozy i aminokwasów (65% przesączu ulega resorpcji). Dalsze wchłanianie: pętla Henlego i kanaliki kręte drugiego rzędu
· Pętla Henlego – działa jako przeciwprądowy system zagęszczania i tworzy gradient stężeń w tkance otaczającej nefron
· Pętla Henlego zawiera dwie części różniące się anatomicznie:
o Częśc zstępująca przepuszczalna tylko dla wody
o Częśc wstępująca nieprzepuszczalna dla wody, przepuszczalna dla NaCl
Filtracja i zagęszczania
· Kłębuszki nerkowe filtrują krew tworząc przesącz pozbawiony komórek i dużych cząsteczek (przesącz nerkowy)
· W filtracji biorą udział: ściany kapilar, błona podstawna kapilary śródbłonak i podocyty torebki Bowmana
· Krew przepływa przez kłębuszki nerkowe pod dużym ciśnieniem
· Skład przesączu nerkowego jest podobny do odbiałczonego osocza
· Przesącz podczas przechodzenia przez kanaliki nerkowe ulega koncentracji i przekształceniu w mocz
· Komórki nabłonkowe kontrolują skład moczu poprzez aktywne wydzielanie i resorpcję specyficznych cząsteczek
Funkcja kanalików zbiorczych
· Płyn zbierany przez kanaliki zbiorcze zawiera głównie mocznik
· Część mocznika i wody ulega resorpcji (dyfunduje z powrotem do pętli Henlego)
· Recyklizacja mocznika też bierze udział w zatężaniu moczu
Badania czynnościowe nefronu
Klirens nerkowy: ilość osocza całkowicie oczyszczonego z danej substancji w ciągu jednej minuty. Klirens nerkowy danej substancji informuje, jak ta substancja jest transportowana przez nerki. Do oznaczenia klirensu służą następujące substancje: inulina, kwas paraaminohipurowy, mocznik, kreatynina.
Klirens wyraża sprawność z jaką osocze zostaje oczyszczone z danej substancji i obliczamy go według wzoru:
Cx = Ux * V
Px
Cx – klirens substancji w ml/min.
U – stężenie substancji w moczu w mg/ml
P – stężenie substancji w osoczu w mg/ml
V – wielkość diurezy w ml/min.
Klirens inuliny jest miarą funkcji kłębuszkowej GFR, ponieważ ilość oczyszczonego z inuliny osocza jest równoważna objętości osocza przesączonego w tym czasie.
Porównanie klirensu jakiejś substancji z klirensem inuliny mówi o zachowaniu się danej substancji w czasie przechodzenia przez nefron:
Cx = Cx inuliny – substancja jest wydalana wyłącznie drogą filtracji
Cx < Cx inuliny – substancja w części ulega reabsorpcji w kanaliku
Cx > Cx inuliny – substancja jest usuwana przez filtrację oraz wydzielanie kanalikowe
Innulina – substancja egzogenna. Powszechne zastosowanie do badań klirensowych pozwalających na ocenę filtracji kłębuszkowej znalazła endogenna kreatynina stale obecna w osoczu. Prawidłowa wartość klirensu dla kreatyniny = 85-150 ml/min. Zaburzenia – niewydolność nerek
Kanalikowy transport maksymalny Tm
Kanalikowy transport maksymalny Tm w nerce – to jest największa dana ilość substancji, która może być zresorbowana lub wydzielona przez kanaliki nerkowe w ciągu jednej minuty. Substancje czynnie resorbowane: jony fosforanowe i siarczanowe, aminokwasy, kwas moczowy, albuminy, glukoza.
Substancje wydzielane: penicylina, salicylan, kwas paraaminohipurowego (PAH).
Każda substancja ma nerkowy próg stężenia przy którym przenika do moczu.
Wartości Tm są podstawą oceny aparatu kanalikowego nerki.
Funkcje pęcherza:
1. Napełnienie
2. Opróżnienie
Zgromadzenie około 400ml moczu --> bodźce w korze mózgowej, przekazywane przez rdzeń --> skurcz wypieraczy, rozluźnienie zwieraczy, wydalenie moczu.
Ośrodek oddawania moczu jest nadzorowany przez centra podkorowe w moście, które koordynują pracę wypieracza i zwieraczy.
Czynność dolnych dróg moczowych (w przeciwieństwie do górnych) przebiega z udziałem świadomości.
Regulacja równowagi kwasowo-zasadowej
· Nerki regulują poziom jonów H+ i HCO3- we krwi
· Kanaliki nerkowe wydzielają H+ i resorbują HCO3-
Regulacja funkcji nerek:
· utrzymanie stałej kłębuszkowej filtracji GFR zależy od ciśnienia i ilości krwii przepływającej przez nerki
· nerki posiadają własne mechanizmy regulacji ciśnienia i ilości krwi przepływającej przez nerki niezależnie od tego co się dzieje w innych częściach ciała
· mechanizmy te podtrzymują funkcję nerek i nazywane są mechanizmami autoregulacji
- zwężenie aferentnych arterioli w nerce – podwyższenie ciśnienia
- zwężenie wszystkich naczyń w organizmie w celu podwyższenia centralnego ciśnienia krwi
- uwolnienie przez nerki enzymu reniny który aktywuje hormon angiotensynę
· działanie angiotensyny- wielokierunkowe w celu utrzymania stałego GFR (czynnik filtracji kłębuszkowej)
- skurcz nerkowych arterioli – powoduje zwiększenie ciśnienia w naczyniach włosowatych kłębuszków nerkowych
- skurcz wszystkich obwodowych naczyń krwionośnych – podwyższenie ciśnienia centralnego
- stymuluje korę nadnerczy do uwolnienia aldosteronu, który pobudza resorpcję sodu przez nerki, co powoduje wzrost retencji wody i objętości osocza i pomaga utrzymać objętość i ciśnienie krwi
- oddziałuje na mózg stymulując pragnienie, wzrost ilości płynów zwiększa objętość krwi i ciśnienie
· spadek ciśnienia krwi aktywuje receptory rozciągania w ścianach aorty i kłębkach aortalnych, receptory te przekazują informację do podwzgórza, który uwalnia hormon antydiuretyczny ADH – wazopresynę
· ADH zwiększa przepuszczalność kanalików zbiorczych dla wody
· Wzrasta resorpcja wody i stężenie moczu, wzrost resorpcji wody powoduje wzrost ciśnienia krwi
· ADH wysokie – mocz zagęszczony, ADH niskie – mocz rozcieńczony
· ADH zwiększa przepuszczalność kanalików zbiorczych dla wody poprzez stymulacje komórek do produkcji i ekspresji kanałów wodnych zwanych akwaporynami, Akwaporyny są obecne w pętli zstępującej, a nieobecne w pętli wstępującej pętli Henlego
wydra66