Strona główna|Krew|Mocz|Analizator|Szpitale|Artykuły|Kontakt|Współpraca|Nota prawnat|Reklama|

Nowości

Budowa, funkcje nerki, anatomia i fizjologia nerki i układu moczowego, wydalniczego. Wyniki badań moczu. Układ moczowy: układ wydalniczy. Rola nerki w wydalaniu moczu. Nerka a narząd wydzielania hormonów. Rola nadnerczy w układzie hormanalnym. Adrenalina i noradrenalina - rola w organizmie. Sterydy a nerki. Wydzielanie kłębkowe. Wodobrzusze. Morfologia, rozmaz. Mocz - analiza. Pęcherz, cewka moczowa, układ moczowo płciowy.

więcej»

Witaj w zakładce "Mocz"

Mechanizm wytwarzania moczu w nerkach


Powstawanie moczu w nerkach jest związane z trzema procesami:

  1. filtracją kłębkową,

  2. wchłanianiem kanalikowym,   

  3. wydzielaniem kanalikowym.

Filtracja kłębkowa

 

Kanaliki nerkowe

 

Filtracja kłębkowa jest procesem fizycznym i polega na przechodzeniu przezbłonę filtracyjną kłębków, z osocza do przestrzeni kłębka wody oraz wszystkich rozpuszczalnych w niej substancji drobnocząsteczkowych. W przesączu kłębkowym, tzw. moczu pierwotnym, występują związki o masie cząsteczkowej poniżej 70000.
    Generalnie spośród prawidłowych składników osocza przez błonę filtracyjną nie przenikają białka. Jedynie nieznaczne ilości albumin (masa cząsteczkowa 69000) filtrują się do przesączu kłębkowego i w częściach bliższych kanalików nerkowych są wchłaniane na zasadzie pinocytozy.

    Wielkość filtracji kłębkowej GFR (ang. Glomerular filtration rate) zależy od:

    1. wielkości całkowitej powierzchni filtracyjnejwszystkich kłębków,

    2. przepuszczalności błony filtracyjnej,

    3. ciśnienia filtracyjnego.

    Całkowita powierzchnia filtracyjna obu nerek łącznie u zdrowego dorosłego człowieka wynosi około 1,5 m2a u niektórych gatunków zwierząt domowych może dochodzić do 6 m2i jest mniej więcej równa powierzchni ciała. Jej wielkość zależy od liczby czynnych kłębków. Zniszczenie części kłębków w procesie chorobowym zmniejsza wielkość całkowitej powierzchni filtracyjnej. Zmniejszenie to może częściowo zostać skompensowane przez przerost pozostałych czynnych kłębków.
     U ssaków w warunkach fizjologicznych nigdy nie dochodzi do czynnościowego wyłączenia części kłębków. Wszystkie kłębki są zawsze czynne, a zmiany GFR zależą wyłącznie od zmian ilości filtratu powstającego w każdym kłębku.Przepuszczalność błony filtracyjnej zależy od jej fizycznych właściwości. Filtracja dokonuje się przez „potrójny" filtr, którego gęstość wzrasta w kierunku od światła naczyń do światła torebki.
    Pierwszym elementem filtru jest śródbłonek naczyń włosowatych zatrzymujący elementy morfotyczne krwi. Drugą barierę stanowi błona podstawna komórek torebki (blaszki wewnętrznej), uniemożliwiająca filtrację większości cząsteczek białkowych. Trzecią warstwę filtru stanowi cienka błona zamykająca szczeliny między wypustkami stopowatymi komórek nabłonkowych blaszki wewnętrznej.
     Zdolność substancji wielkocząsteczkowych do przenikania przez barierę filtracyjną zależy nie tylko od wielkości cząsteczek, ale także od kształtu i ładunku elektrycznego. Łatwiej przenikają cząsteczki o kształcie wydłużonym oraz cząsteczki elektrycznie obojętne bądź obdarzone ładunkiem dodatnim (błona filtracyjna zawiera dużo ładunków ujemnych związanych z kolagenem błony podstawnej). Stany chorobowe, w przebiegu których dochodzi do uszkodzenia błony filtracyjnej, powodują zwiększanie jej przepuszczalności. Efektem może być przenikanie białek z osocza do przesączu i wydalanie ich z moczem.
    Czynnikiem napędowym procesu filtracji jest ciśnienie filtracyjne.Jego wielkość jest wypadkową ciśnienia hydrostatycznego krwi w naczyniach włosowatych kłębka (Ph), ciśnienia onkotycznego w naczyniach włosowatych kłębka (P0) oraz ciśnienia hydrostatycznego we wnętrzu torebkikłębka. Współzależności te można przedstawić wzorem: Ciśnienie hydrostatyczne krwi w warunkach prawidłowych jest głównym czynnikiem warunkującym wielkość filtracji kłębkowej. Ciśnienie, z jakim krew wpływa do tętniczek doprowadzających jest niewiele niższe od średniego ciśnienia tętniczego (13,3 kPa — 100 mm Hg). Ciśnienie hydrostatyczne w naczyniach włosowatych kłębka wynosi około 9,3 kPa (70 mm Hg) i jest stosunkowo wysokie w porównaniu z naczyniami włosowatymi innych narządów.
    Krótkie i szerokie naczynia tętnicze nerek, mniejsza średnica tętniczek odprowadzających w porównaniu z tętniczkami doprowadzającymi kłębków nerkowych oraz zdolność zmian oporu tych tętniczek (patrz: autoregulacja przepływu krwi), warunkują utrzymanie tak wysokiego ciśnienia hydrostatycznego w kapilarach kłębka.
    Skurcz naczynia doprowadzającego lub rozkurcz odprowadzającego powoduje spadek ciśnienia hydrostatycznegow kłębkach, natomiast odwrotny efekt wywołuje rozkurcz tętniczki doprowadzającej lub skurcz odprowadzającej. Dzięki autoregulacji ciśnienie hydrostatyczne w naczyniach kłębkowych jest utrzymywane na mniej więcej stałym poziomie, przy wahaniach ogólnego ciśnienia tętniczego w granicach 10,6—26,6 kPa (80—200 mmHg).
    Spadek ogólnego ciśnienia tętniczego poniżej 10,6 kPa (80 mmHg)powoduje zmniejszenie ciśnienia filtracji i obniżenie przesączania kłębkowego. Ciśnienie onkotyczne osocza jest zależne od stężenia białek, zwłaszcza albumin. W warunkach prawidłowych jest ono praktycznie stałe i wynosi 3,99 kPa (30 mmHg).
    W stanach chorobowych przebiegających z hipoproteinemią, np. w zespole nerczycowym, ciśnienie onkotyczne obniża się, co może spowodować wzrost ciśnienia filtracyjnego i zwiększenie przesączania kłębkowego. Ciśnienie onkotyczne białek osocza jest siłą działającą w kierunku przeciwnym do ciśnienia hydrostatycznego w naczyniach kłębkowych. Ciśnienie hydrostatyczne we wnętrzu kłębka podobnie jak ciśnienie onkotyczne osocza, „utrudnia" filtrację.
    W warunkach fizjologicznych wynosi ono około 1,33 kPa (10 mm Hg) i ma niewielki wpływ na zmianę ciśnienia filtracyjnego i na wielkość przesączania. Jednakże w stanach patologicznych, w których odpływ moczu z nefronów jest utrudniony, ciśnienie wewnątrztorebkowe wzrasta, co powoduje zmniejszenie albo zupełne zahamowanie powstawania przesączu kłębkowego. Stan taki może być spowodowany np. niedrożnością dróg moczowych.
    Uwzględniając średnie wielkości ciśnienia hydrostatycznego krwi w kłębkach, ciśnienia onkotycznego białek osocza oraz ciśnienia hydrostatycznego we wnętrzu torebki kłębka, ciśnienie filtracyjne wynosi 3,98 kPa (30 mm Hg):

Pf = 9,30-(3,99+1,33) = 3,98 kPa

Pr = 7 0 - ( 3 0 + 1 0 ) = 30 mmHg.

   W ciągu jednej minuty powstaje w nerkach dorosłego człowieka około 125 ml przesączu, co odpowiada 180 l/dobę. Wynika stąd, że ilość przesączu kłębkowego (moczu pierwotnego) powstającego w ciągu doby jest około 60 razy większa niż objętość całego osocza, z którego przesącz kłębkowy powstaje.
    Ponieważ człowiek wydala w ciągu doby 1—2 1 moczu ostatecznego,oczywiste jest, że wchłanianiu zwrotnemu w kanalikach podlega w przybliżeniu 178—179 1. Całkowita ilość wody u człowieka o masie ciała 70 kg wynosi średnio 45 1, czyli przeciętnie całkowita zawartość wody ustrojowej ulega czterokrotnie w ciągu doby przesączeniu i wchłanianiu zwrotnemu w nefronach.

Wchłanianie i wydzielanie kanalikowe


    Wchłanianie kanalikowe — resorpcja (ang. tubular resorption) i wydzielanie kanalikowe — sekrecja (ang. tubular secrection) to zasadnicze funkcje kanalików nerkowych. Woda oraz substancje przefiltrowane w kłębkach nerkowych do przesączu przepływają przez kanaliki nerkowe, gdzie podlegają następującym procesom:

  1. nie są wchłaniane ani wydzielane w kanalikach i przechodzą do moczu ostatecznego w ilości, w jakiej zostały przefiltrowane w kłębkach; w ten sposób zachowuje się inulina;

  2. zostają wchłaniane całkowicie w kanalikach (np. glukoza) lub częściowo(mocznik, sód);

  1. zostają dodatkowo wydzielane przez nabłonek kanalika (np. kwas paraaminohipurowy lub kreatynina);

  2. są jednocześnie wchłaniane w jednym miejscu kanalika, np. w odcinku proksymalnym, i wydalane w odcinku dystalnym; tak zachowuje się potas.

Podstawową czynnością spełnianą przez kanaliki nerkowe jest wchłanianie zwrotne wielu składników moczu pierwotnego. Resorpcja kanalikowa chroni organizm przed nadmierną utratą wody i wielu składników stałych.
    Wielkość wchłaniania zwrotnego poszczególnych substancji z moczu pierwotnego jest różna. Istnieją także odmienne mechanizmy resorpcji poszczególnych składników.
    Dzięki temu mocz ostateczny różni się od filtratu kłębkowego nie tylko objętością i stopniem zagęszczenia składników stałych, ale również odmiennym stosunkiem ilościowym poszczególnych substancji. Jedne ze składników moczu są resorbowane w kanalikach w sposób bierny, inne zaś — w sposób czynny. Wchłanianie zwrotne bierne nie jest bezpośrednio zależne od procesów energetycznych zachodzących w komórkach, odbywa się bowiem bez zużytkowania energii. Transport bierny składników moczu umożliwiają różnice: ciśnienia osmotycznego, potencjału elektrycznego lub stężeń poszczególnych składników w moczu i przestrzeni okołokanalikowej.
    Wchłanianie zwrotne czynne (aktywne) niektórych składników moczu przez ściany kanalików nerkowych zachodzi wówczas, gdy składniki te są przenoszone wbrew istniejącej różnicy stężeń, tzn. ze środowiska o stężeniu niższym do środowiska o stężeniu wyższym.
    Aktywny jest również transport jonów, jeśli przenoszone są one wbrew istniejącemu potencjałowi elektrycznemu. Aktywne wchłanianie zwrotne jest związane ze zużyciem energii. Charakterystyczną cechą tego transportu jest ograniczenie maksymalnej jego wielkości. Wyraża się to tym, że zdolność wchłaniania zwrotnego poszczególnych składników moczu pierwotnego jest ilościowo ograniczona. Na przykład maksymalna zdolność resorpcji — Tm (ang. Tubular maximum) glukozy w cewkach obu nerek wynosi u człowieka około 350 mg/min. Wartość Tm dla poszczególnych składników moczu resorbowanych w kanalikach nerkowych w warunkach fizjologicznych cechuje się dużą stałością, dlatego pomiar Tm poszczególnych substancji jest wskaźnikiem stopnia wydolności resorpcyjnej nerek.         W procesie resorpcji zwrotnej na granicy komórek ze światłem kanalika powstają związki kompleksowe transporterów chemicznych z substancjami znajdującymi się w przepływającym moczu pierwotnym. Te związki kompleksowe przemieszczają się w komórkach, w kierunku przestrzeni śródmiąższowej, a następnie — po odłączeniu się od nośników — przenoszone substancje dostają się do krwi.
    W procesie aktywnego transportu uczestniczy wiele enzymów. Ponieważ ilość transporterów dla każdej substancji jest ograniczona, dlatego też ilość przenoszonej substancji przez dany transporter jest również ograniczona. Z punktu widzenia ilościowego głównym odcinkiem nefronu, w którym odbywa się czynne wchłanianie zwrotne jest kanalik proksymalny. Są w nim resorbowane takie składniki, jak np. glukoza, aminokwasy, sód i fosforany. Dlatego uszkodzenie przez proces chorobowy kanalików proksymalnych może powodować zwiększone pojawienie się tych składników w moczu ostatecznym (glikozuria, aminoacyduria, fosfaturia).
    Drugą obok resorpcji czynnością kanalików nerkowych jest wydzielanie — sekrecja różnych składników. Do moczu przepływającego przez kanaliki nerkowe wydzielane są zarówno jony, jak i cząsteczki związków nie dysocjujących. Przez komórki nabłonka wydzielane są m.in. jony H+ , K+, aniony organiczne pochodzenia endogennego oraz wiele substancji egzogennych, takich jak: kwas paraaminohipurowy, penicylina, sulfonamidy.
    Wydzielanie do światła kanalików nerkowych odbywa się na zasadzie biernego wydzielania, czyli dyfuzji zgodnie z gradientem, oraz aktywnego wydzielania. Bierne wydzielanie dotyczy słabych zasad (np. soli amonowych) i słabych kwasów (np. kwasu salicylowego). Jeżeli stężenie jonów wodorowych w płynie kanalikowym osiągnie pH 5, wówczas słabe zasady dyfundują z przestrzeni okołokanalikowej przez nabłonek do światła kanalika. Alkalizacja moczu przepływającego przez kanaliki do pH 8 powoduje dyfuzję słabych kwasów z przestrzeni okołokanalikowej do światła kanalików.
    Czynne wydzielanie jest związane z nakładem energii. Kanaliki wykazują również pewną maksymalną zdolność wydzielania do moczu poszczególnych składników. Analogicznie do Tm resorpcyjnego istnieje Tm sekrecyjne, które oznacza maksymalną ilość określonej substancji, jaką kanaliki są zdolne wydzielić w określonym czasie. W praktyce wskaźnikiem zdolności sekrecyjnej kanalików nerkowych jest Tm kwasu paraaminohipurowego.
    Dla wielu substancji transportowanych czynnie zarówno przy wchłanianiu, jak i wydzielaniu, istnieje wzajemna konkurencja o ten sam system przenośników. W takich wypadkach wzrost wchłaniania lub wydzielania jednej substancji powoduje zmniejszenie wchłaniania lub wydzielania innych substancji, współzawodniczących o ten sam układ transportujący; np. glukoza hamuje wchłanianie zwrotne ksylozy i odwrotnie, PAH hamuje sekrecję penicyliny, a wydzielanie PAH jest hamowane przez diodrast.
    Zjawisko konkurencji wykorzystywane jest w lecznictwie, gdy chodzi o utrzymanie wysokiego stężenia leku we krwi przez hamowanie jego wydzielania w kanalikach nerkowych. Komórki kanalików nie są w stanie wydzielać jednocześnie związków konkurujących w ilościach maksymalnych. Wydzielanie każdego z nich jest wtedy mniejsze.

Kolba z moczem

Uwaga:

Już jest - nowy analizator wyników badań. Zapraszamy

lekarz pacjent