Tworzenie moczu

Tworzenie się ostatecznego moczu przez nerkę składa się z kilku podstawowych procesów:

• ultrafiltracja krwi tętniczej w kłębuszkach nerkowych;
• reabsorpcja substancji w kanalikach, wydzielanie pewnej liczby substancji do światła kanalików;
• synteza nowych substancji przez nerki, które wchodzą zarówno do światła kanalika, jak i do krwi;
• działanie systemu przeciwprądowego, w wyniku którego końcowy mocz jest skoncentrowany lub rozwiedziony.

Ultrafiltracja

Ultrafiltracja z osocza krwi do kapsułki Bowmana występuje w naczyniach włosowatych kłębuszków nerkowych. GFR jest ważnym wskaźnikiem w procesie tworzenia moczu. Jego wartość w oddzielnym nefronie zależy od dwóch czynników: efektywnego ciśnienia ultrafiltracji i współczynnika ultrafiltracji.

Siła napędowa działa ultrafiltracji ciśnieniu filtracyjnej, która odpowiada różnicy pomiędzy wartością ciśnienia hydrostatycznego w kapilarach przez sumę ilości białek ciśnieniem onkotycznego w naczyniach włosowatych oraz kłębuszkowe ciśnienia w kapsułce:

R _Effekt = R _gidr - (R _onk + R _kaps )

Gdzie P _efekt - skuteczny ciśnienia filtracji P _hyd - ciśnienie hydrostatyczne w naczyniach włosowatych, P _ONC - ciśnienie onkotyczne we włosowatych białkach, P _kapsułek - ciśnienie kłębuszkowego kapsułki.

Ciśnienie hydrostatyczne na doprowadzającym i odprowadzającym końcu naczyń włosowatych wynosi 45 mm Hg. Pozostaje on stały na całej długości filtracji pętli kapilarnej. Porównał on ciśnienie onkotyczne białek osocza, które wzrasta w kierunku odprowadzającego końca kapilary od 20 mm Hg. Do 35 mm Hg, a ciśnienie w kapsule Bowmana wynosi 10 mm Hg. W rezultacie skuteczne ciśnienie filtracji wynosi 15 mm Hg na doprowadzającym końcu kapilary. (45- [20 + 10]), a na odprowadzającym - 0 (45- [35 + 10]), który w ujęciu na całej długości kapilary wynosi w przybliżeniu 10 mm Hg.

Jak wspomniano wcześniej, ściana kapilar kłębuszkowych jest filtrem, który nie pozwala na przejście elementów komórkowych, związków wielkocząsteczkowych i cząstek koloidalnych, podczas gdy woda i substancje niskocząsteczkowe przechodzą przez nie swobodnie. Stan filtra kłębuszkowego charakteryzuje współczynnik ultrafiltracji. Hormony wazoaktywne (wazopresyna, angiotensyna II, prostaglandyny, acetylocholina) zmieniają współczynnik ultrafiltracji, który odpowiednio wpływa na GFR.

W warunkach fizjologicznych agregat wszystkich kłębuszków nerkowych tworzy 180 litrów filtratu na dzień, tj. 125 ml filtratu na minutę.

Reabsorpcja substancji w kanalikach i ich wydzielanie

Resorpcję substancji przesączono występuje głównie w części bliższej narząd, w którym wszystkie odebrane absorpcji do Nephron fizjologicznie cennymi substancjami 2/3 przefiltrowanego jony sodu, chloru i wody. Resorpcji cechą w kanaliku proksymalnym polega na tym, że wszystkie substancje wchłaniane osmotycznie równa objętości wody w cieczy i pozostaje zasadniczo cewki izoosmotichnoy osocze krwi, znamienny tym, że objętość pierwotnego moczu końca bliższego rurki zmniejsza się o więcej niż 80%.

Prace dystalnego nefronu składają się na skład moczu z powodu zarówno procesów resorpcji, jak i wydzielania. W tym segmencie sód jest reabsorbowany bez równoważnej objętości wody, a jony potasu są wydzielane. Z komórek kanalików jony wodoru i jony amonowe wchodzą do światła nerki. Transport elektrolitów kontroluje hormon antydiuretyczny, aldosteron, kininę i prostaglandyny.

System przeciwprądowy

Aktywny układ przeciwprądowy przedstawiono synchroniczną pracą różnych strukturach nerki - zstępującego i pętlę wzrastające Henle cienkiej segment i kory mózgowej zbierania segmentów kanałowych i proste naczyń krwionośnych przenikającego przez całą grubość rdzenia nerki.

Podstawowe zasady przeciwprądowego układu nerek:

• na wszystkich etapach woda porusza się tylko biernie wzdłuż gradientu osmotycznego;
• dystalny prosty kanał pętli Henle'a jest nieprzepuszczalny dla wody;
• W bezpośrednim kanale pętli Henle'a występuje aktywny transport Na ⁺, K ⁺, CI;
• Cienkie, malejące kolano pętli Henle'a jest nieprzepuszczalne dla jonów i przepuszczalne dla wody;
• w rdzeniu wewnętrznym nerki występuje krążenie mocznika;
• hormon antydiuretyczny zapewnia przepuszczalność probówek do zbierania wody.

W zależności od stanu równowagi wodnej organizmu, nerki mogą wytwarzać hipotoniczny, bardzo rozcieńczony lub osmotycznie skoncentrowany mocz. W tym procesie wszystkie odcinki kanalików i naczyń rdzenia nerki funkcjonują jako przeciwprądowy system rotacyjny. Istota działania tego systemu jest następująca. Ultrafiltrat otrzymane przez kanalika proksymalnego ilościowo zmniejszona do 3 / 4-2 / 3 jego objętości w wyniku sekcji reabsorpcję w wodzie i rozpuszczonym w nim substancji. Pozostała ciecz w kanule jest osmolarna, inna niż osocze krwi, chociaż ma inny skład chemiczny. Płyn przepływa następnie z bliższego kanaliku malejąco cienki odcinek pętli Henlego i przemieszcza się dalej do góry brodawki nerek, w którym pętla Henlego jest wygięta o 180 °, a zawartość w górę przez cienką segmentu staje prosta dalsza cewka usytuowana za równolegle cienka segmentu.

Cienki segment w dół pętli jest przepuszczalny dla wody, ale stosunkowo nieprzepuszczalny dla soli. W rezultacie woda przechodzi od światła segmentu do otaczającej tkanki śródmiąższowej wzdłuż gradientu osmotycznego, w wyniku czego stopniowo wzrasta stężenie osmotyczne w świetle kanalika.

Gdy ciecz wchodzi przez dalszy prostą pętlę kanaliku Henlego, które, przeciwnie, jest nieprzepuszczalna dla wody i którego transport aktywny osmotycznie czynnego chloru i sodu w otaczającej tkance śródmiąższowej, zawartość tej karty traci stężenie osmotycznego i staje hipoosmolalności zdefiniowano nazwisko - „Rozcieńczanie segment nefronu. " W otaczającej śródmiąższu zachodzi proces odwrotny - gromadzenie gradientu osmotycznego z powodu Na ⁺, K ⁺ i C1. W wyniku tego, poprzeczna gradientu osmotycznego między zawartością bezpośrednim dalszym pętli Henlego i cewek z otaczającej tkanki śródmiąższowej wynosi 200 mOsm / l

W wewnętrznej strefie rdzenia, dodatkowy wzrost stężenia osmotycznego zapewnia krążenie mocznika, które przechodzi biernie przez nabłonek kanalików. Nagromadzenie mocznika w substancji mózgowej zależy od różnej przepuszczalności mocznika z kory zbierania korowego i rurek zbierających rdzenia. Dla mocznika, nieprzepuszczalnych korowych probówek zbiorczych, dalszej kanaliki prostej i dalszej kanalikowanej rurki. Koloidalne rurki rdzenia są bardzo przepuszczalne dla mocznika.

Gdy filtrowana ciecz przechodzi z pętli Henle'a przez dystalne, zwinięte kanaliki i korowe rury zbierające, stężenie mocznika w kanalikach wzrasta z powodu reabsorpcji wody bez mocznika. Gdy płyn dostanie się do rur zbiorczych wewnętrznego rdzenia, gdzie przepuszczalność mocznika jest wysoka, przenosi się do śródmiąższu, a następnie jest transportowany z powrotem do kanalików znajdujących się w wewnętrznym rdzeniu. Wzrost osmolalności w substancji mózgowej jest spowodowany mocznikiem.

W wyniku tych procesów osmotyczne wzrostem stężenia z kory (300 mOsm / l) w brodawce nerek, sięgające do 1200 mOsm / l w początkowej części światła cienkiej rosnącym ramię pętli Henlego i okoliczne tkanki śródmiąższowej. Zatem gradient osmotyczny korowo-rdzeniowy wytworzony przez przeciwprądowy system namnażania wynosi 900 mOsm / l.

Dodatkowy wkład w tworzenie i utrzymanie podłużnego gradientu osmotycznego stanowią bezpośrednie naczynia, które powtarzają przebieg pętli Henle'a. Podziemny gradient osmotyczny jest wspierany przez skuteczne usuwanie wody przez wstępujące bezpośrednie naczynia, które mają większą średnicę niż malejące bezpośrednie naczynia i są prawie dwa razy większe od tych ostatnich. Unikalną cechą prostych naczyń jest ich przepuszczalność dla makrocząsteczek, co powoduje powstanie dużej ilości albuminy w substancji mózgowej. Białka wytwarzają śródmiąższowe ciśnienie osmotyczne, które zwiększa reabsorpcję wody.

Końcowe stężenie moczu występuje w obszarze zbierania rur, które zmieniają ich przepuszczalność dla wody, w zależności od stężenia wydzielanego ADH. Przy wysokim stężeniu ADH wzrasta przepuszczalność wody membrany komórek rurek zbierających. Siły osmotyczne powodują ruch wody z komórki (przez błonę podstawną) do hiperosmotycznej tkanki śródmiąższowej, co zapewnia wyrównanie stężeń osmotycznych i tworzenie wysokiego stężenia osmotycznego końcowego moczu. W przypadku braku produktów ADH, probówka zbierająca jest praktycznie nieprzepuszczalna dla wody i stężenie osmotyczne końcowego moczu pozostaje równe stężeniu śródmiąższu w obszarze korowej substancji nerki, tj. Wydalany jest izoosmotyczny lub hipoosmolarny mocz.

Zatem, maksymalny poziom rozcieńczenia moczu zależy od zdolności nerek zmniejszenia osmolarności płynu rurowego na skutek aktywnego transportu jonów jak węglan potasu, sodu i chloru w górnej części pętli Henlego i aktywnego transportu elektrolitów w dystalnych kanalików. W rezultacie osmolowość płynu rurkowego na początku probówki zbierającej staje się mniejsza niż osocze krwi i wynosi 100 mOsm / l. W przypadku braku ADH w obecności dodatkowego transportu z kanalików chlorku sodu w probówce zbierającej, osmolalność w tym oddziale nefronu można zmniejszyć do 50 mOsm / l. Tworzenie stężonego moczu zależy od obecności śródmiąższowego rdzenia o wysokiej osmolalności i wytwarzania ADH.