moje opracowanie - nerka.odt

Fizjologia nerek

Czynność nerek

Podstawową rolą nerek jest oczyszczanie osocza ze zbędnych substancji, w tym wody, aby utrzymać homeostazę. Czynność tę wykonują nefrony. w ciągu doby przez nerki przesączane jest około 180 l płynu.

Zadania nerek to:

Ø      Utrzymanie stałej objętości płynów ustrojowych, a w pierwszej kolejności płynu zewnątrzkomórkowego w tym osocza;

Ø      Utrzymanie stałej osmolarności płynów ustrojowych z uwzględnieniem gospodarki solami sodu, potasu i wapnia;

Ø      Oszczędzanie zasad, a wydalanie nadmiaru kwasów; w tym zakresie nerka jest głównym narządem utrzymującym równowagę kwasowo-zasadową organizmu;

Ø      Wydalanie produktów końcowych metabolizmu, które są zbędne lub szkodliwe (np. kwas moczowy, mocznik, kreatynina);

Ø      Regulacja składu substancji organicznych i nieorganicznych w organizmie

Ø      Wytwarzanie substancji hormonalnie czynnych, takich jak erytropoetyna, renina, bradykinina;

Ø      Przekształcanie 25-hydroksywitaminy D3 do 1,25-dihydroksywitaminy D3;

Ø      wytwarzanie epidermalnego czynnika wzrostu (EGF); jest to jedno z ważniejszych źródeł tego peptydu;

Ø      Procesy detoksykacyjne (np. leki, spożywcza środki konserwujące);

Ø      Pobudzanie glukoneogenezy w przewlekłym stanie głodzenia.

Procesy zachodzące w nerkach:

Ø      Przesączanie kłębuszkowe -  za pomocą którego przez błonę filtracyjną j kłębuszka przesącza się stale płyn o składzie zbliżonym do odbiałczonego osocza.

Ø      Wchłanianie zwrotne – powrót części lub całości niektórych składników po przesączeniu przez kłębuszek nerkowy.

Ø      Wydzielanie kanalikowe – polegające na dodatkowym usunięciu, poza kłębuszkiem, substancji zbędnych do światła nefronu.

Anatomia czynnościowa nerek

ü      Nerki są narządem parzystym, leżą pozaotrzewnowo w okolicy lędźwiowej (Th12 – L3). Prawa nerka znajduje się nieco niżej od lewej. Wyższe ułożenie lewej nerki tłumaczone jest tym, że rośnie silniej i z tego powodu znajduje wyżej. Różnica poziomu obu nerek wynosi około pół do jednego trzonu kręgu. Przeciętna masa pojedynczej nerki wynosi od 120–200 g. Do wnęki nerki wchodzi tętnica nerkowa (najczęściej pojedyncza) i nerwy a wychodzą żyła nerkowa, moczowód oraz dodatkowo naczynia limfatyczne - struktury te tworzą korzeń nerki .

ü      Nerki otoczone są tkanką tłuszczową oraz torebkami wewnętrzną i zewnętrzną. Każda nerka zawiera około 1 300 000 nefronów.

ü      Nefron zaczyna się od ciałka nerkowego złożonego z kłębka naczyń włosowatych, zwanego kłębuszkiem naczyniowym, wpuklającym się do torebki kłębuszka zwanej tez torebką Bowmana. Blaszka wewnętrzna torebki otacza wpuklające się do jej wnętrza pętle naczyń włosowatych. Blaszka zewnętrzna przechodzi bezpośrednio w ścianę części bliższej kanalika nerkowego. Część bliższa przechodzi w pętle nefronu zwaną też pętlą Henlego. Pętla nefronu do zagięcia pętli nosi nazwę części zstępującej a od zagięcia do kanalika zbiorczego – części wstępującej. Dalej nefron przechodzi w cześć dalszą kanalika nerkowego a następnie w kanalik nerkowy zbiorczy. Kanaliki zbiorcze łączą się w przewody brodawkowe, otwierające się na szczycie brodawek nerkowych do miedniczki nerkowej. Z miedniczki nerkowej odchodzi moczowód, łączący ją z pęcherzem moczowym.

ü      Nefron w obrębie nerki ma stałą lokalizację; ciało nerkowe wraz z częścią bliższą i dalsza kanalika nerkowego, jak tez początkowym odcinkiem części zstępującej  pętli Henlego mieszczą się w obrębie kory nerki, podczas gdy większość pętli nefronu i kanalik zbiorczy mieszczą się w części rdzennej nerki.

ü      Nefrony nie są jednakowej długości. Jedne rozpoczynają się na obrzeżu kory nerki, inne w pobliżu części przyrdzeniowej. Ze względu na lokalizacje dzielimy je na powierzchowne i okołordzeniowe, a ze względu na długość pętli na nefrony z długą i krótką pętlą.

ü      Kłębuszek naczyniowy tworzy się z docierającej do nefronu tętniczki doprowadzającej, która w torebce dzieli się na około 50 naczyń włosowatych o krętym przebiegu a następnie ponownie łączy się w tętniczkę odprowadzającą. Przepływającą przez naczynia kłębuszka krew oddziela od światła torebki: śródbłonek naczyń włosowatych, błona podstawna komórek torebki i warstwa komórek nabłonkowych – podocytów.

ü      Filtr kłębuszkowy ma strukturę sita, przez które mogą przejść cząsteczki o średnicy do 4 nm. W praktyce umożliwia to przechodzenie przez filtr wody, elektrolitów, części substancji organicznych, hemoglobiny i albumin. Nie przechodzą natomiast globuliny i elementy upostaciowione krwi.

Podstawowe procesy zachodzące w nerkach

Do podstawowych procesów związanych z tworzeniem moczu ostatecznego należą:

1. Przesączanie kłębuszkowe - Filtracja (przesączanie) zachodzi między siecią naczyń włosowatych w kłębuszku nerkowym (gdzie jest wyższe ciśnienie) a ścianą torebki Bowmana. Część składników krwi przechodzi do nefronu. Przez nerkę przepływa ok. 1 litra krwi na minutę. Powstały przesącz nosi nazwę moczu pierwotnego, w skład którego wchodzą:

-        woda,

-        jony nieorganiczne, np. Na+, K+, Cl-, Ca2+, H+, siarczanowe, węglanowe i fosforanowe,

-        związki organiczne, np. glukoza, aminokwasy, mocznik.

-        Brak w nim białek i komórek krwi.

Nerki człowieka produkują ok. 150–180 litrów moczu pierwotnego na dobę.

Mocz pierwotny jest izotoniczny w stosunku do osocza.

2. Wchłanianie zwrotne w kanalikach nerkowych
3. Wydzielanie kanalikowe

Przesącz trafiający do torebki Bowmana to mocz pierwotny, następnie podlega on zmianom ilościowym i jakościowym w czasie jego przepływu przez kanaliki nerkowe.  Procesy prowadzące do zmiany składu moczu to resorpcja (wchłanianie) i sekrecja (wydzielanie). Związki ulegające resorpcji trafiają z kanalika nerkowego do płynu śródmiąższowego i trafiają do naczyń nerkowych około kanalikowych . Wchłania się do nich z przesączu około 99% wody, jonów Na+, Cl-, wodorowęglanów, glukozy, anionów organicznych i aminokwasów. W kanalikach wydzielają się słabe zasady, jony H+ i K+, kwasy sulfonowe i przyjęte przez człowieka leki. Niektóre składniki przesączu (kwas moczowy, mocznik, kreatynina) ulegają tylko częściowemu wchłonięciu, reszta wydala się z moczem. Jony K+ nie tylko podlegają przesączaniu i wydzielaniu, są także wchłaniane.

Wszystkie wymienione procesy są zależne od siebie i mogą zachodzić równocześnie.

Główne mechanizmy transportu w nefronie:

·         Kanalik kręty bliższy – następuje redukcja objętości filtratu o ok. 70%

-        Resorpcja: HCO3-, H2O, K+, glukoza (tylko tutaj)

-        Sekrecja: H+, NH3

·         Pętla Henlego – ramię zstępujące

-        Resorpcja: H2O

·         Pętla Henlego – ramię zstępujące

-        Resorpcja: NaCl (początkowo biernie – zgodnie z gradientem stężeń, następnie w wyższej części pętli Henlego dochodzi do transportu aktywnego – z wykorzystaniem energii z rozkładu ATP)

·         Kanalik dalszy

-        Resorpcja: NaCl, H2O, HCO3-

-        Sekrecja: H+, K+

·         Cewka zbiorcza

-        Resorpcja: NaCl oraz mocznik* i H2O*

(*mocznik i woda – są resorbowane jedynie pod warunkiem, że w tylnym płacie przysadki dochodzi do syntezy wazopresyny – jeśli zachodzi potrzeba zatrzymania wody w organizmie)

Przesączanie kłębuszkowe

Przesączanie kłębuszkowe (GFR) zależy od różnicy ciśnień hydrostatycznych i onkotycznych po obu stronach naczynia i czynniki o nim decydujące są takie jak w zwykłych naczyniach włosowatych. Można to ująć wzorem:

GFR = Kf (Ph – Pt) – Po

Gdzie:

GFR – przesączanie kłębuszkowe

Kf – współczynnik przesączania zależny od przepuszczalności i powierzchni kłębuszkowych naczyń włosowatych.

Ph – ciśnienie hydrostatyczne w kłębuszkowych naczyniach włosowatych

Pt – ciśnienie hydrostatyczne wewnątrz torebki kłębuszka

Po – ciśnienie onkotyczne białek osocza.

Siły przesączania kłębuszkowego są wiec różnicą ciśnień hydrostatycznych między naczyniami włosowatymi kłębuszka a ciśnieniem w torebce kłębuszka, pomniejszonymi o różnice ciśnień onkotycznych między ciśnieniem onkotycznym w naczyniu kłębuszka a panującym w torebce Bowmana.

WIELKOŚC FILTRACJI KŁĘBUSZKOWEJ ( GFR)  zależy od:

·         ciśnienia hydrostatycznego wewnątrz naczyń włosowatych kłębuszka

·         nerkowego przepływu krwi, na który wpływ ma:

-        autoregulacja miogenna

-        związki regulujące przepływ krwi przez naczynia nerek

-        opór naczyniowy w tętniczkach

Przesączanie w nerkach wywołuje ciśnienie, który nosi nazwę efektywnego ciśnienia przesączania (EFP):

EFP = Ph – (Po + Pt)

Gdzie:

Ph – ciśnienie hydrostatyczne w kłębuszkowych naczyniach włosowatych

Po – ciśnienie onkotyczne białek osocza

Pt – ciśnienie hydrostatyczne wewnątrz torebki kłębuszka nerkowego

Czynnikami wywierającymi wpływ na przesączanie kłębuszkowe są:

·         Ciśnienie tętnicze krwi

·         Przepływ krwi przez kłębuszki nerkowe

·         Stan skurczu tętniczek doprowadzających i odprowadzających kłębuszków

·         Stężenie białek osocza

·         Aktywność układu współczulnego

·         Ciśnienie w drogach moczowych

Należy jednak zaznaczyć, ze głównym czynnikiem wpływającym na przesączanie kłębuszkowe jest ciśnienie hydrostatyczne w naczyniach włosowatych kłębuszka. Przesączanie kłębuszkowe jest stabilizowane przez kanalikowo-kłębuszkowe sprzężenie zwrotne.

Kanalikowo - kłębuszkowe sprzężenie zwrotne

Kanalikowo- kłębuszkowe sprzężenie zwrotne ma na celu utrzymanie stałości „ładunku” moczu kanalikowego dopływającego do kanalika dalszego i plamki gęstej.

Mechanizm działania:

W nefronie działa system stabilizujący GFR – działa on na zasadzie ujemnego sprzężenia zwrotnego pomiędzy ilością przesączu i moczu kanalikowego dopływającego do kanalika dalszego i plamki gęstej a średnicą tętniczki doprowadzającej kłębuszka.

Zwiększenie GFR i ilości przesączonego NaCl działa przez chemoreceptory w ten sposób, ze kurczy się tętniczka doprowadzająca kłębuszka i zostaje przywrócona prawidłowa GFR, w procesie tym pośredniczą tromboksany. W warunkach przeciwnych podczas zmniejszenia przesączania kłębuszkowego zmniejsza się ilość NaCl docierającego z moczem do plamki gęstej i zmniejsza się jej pobudzenie, co prowadzi do rozkurczu tętniczki doprowadzającej i powrotu GFR do warunkach prawidłowych.

...