Urinbildning

Bildandet av den slutliga urinen genom njuren består av flera grundläggande processer:

• ultrafiltrering av arteriellt blod i renal glomeruli;
• reabsorption av ämnen i tubulären, utsöndring av ett antal ämnen i tubulans lumen;
• syntesen av nya substanser genom njurarna, som kommer in i både tubulans lumen och in i blodet;
• motströmsystemet, vilket resulterar i att den slutliga urinen är koncentrerad eller skild.

Ultrafiltrering

Ultrafiltrering från blodplasman i Bowman-kapseln sker i kapillärerna i renalglomeruli. GFR är en viktig indikator vid urinbildningsprocessen. Dess värde i en separat nefron beror på två faktorer: det effektiva trycket för ultrafiltrering och ultrafiltreringskoefficienten.

Drivkraften för ultrafiltrering är det effektiva filtreringstrycket, vilket är skillnaden mellan det hydrostatiska trycket i kapillärerna och summan av det onkotiska trycket av proteiner i kapillärerna och trycket i glomeruluskapseln:

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

Där P _effekt - en effektiv filtreringstryck, P _hyd - det hydrostatiska trycket i kapillärerna, P _ONC - onkotiskt tryck i kapillärer proteiner, P _kapslar - trycket i det glomerulära kapseln.

Det hydrostatiska trycket på kapillärernas avferenta och efferenta ände är 45 mm Hg. Det förblir konstant längs hela filillängden av kapillärslingan. Han motsatte sig det onkotiska trycket av plasmaproteiner, vilket ökar mot kapillärens efferenta ände från 20 mm Hg. Upp till 35 mm Hg, och trycket i Bowman-kapseln är 10 mm Hg. Som ett resultat är det effektiva filtreringstrycket 15 mm Hg vid kapillärens avferenta ände. (45- [20 + 10]) och på efferent-0 (45- [35 + 10]), vilket i termer av kapillärens hela längd är approximativt 10 mm Hg.

Såsom tidigare angivits, är glomerulär kapillärväggen ett filter som blockerar cellulära element krupnomolekulyarnyh föreningar och kolloidala partiklar, medan vatten och lågmolekylära substanser passerar genom den fritt. Villkoret för det glomerulära filtret karakteriserar ultrafiltreringskoefficienten. Vasoaktiva hormoner (vasopressin, angiotensin II, prostaglandiner, acetylkolin) ändrar ultrafiltreringskoefficienten, vilket följaktligen påverkar GFR.

Vid fysiologiska förhållanden bildar aggregatet av alla renalglomeruli 180 liter filtrat per dag, d.v.s. 125 ml filtrat per minut.

Reabsorption av ämnen i tubulär och deras utsöndring

Återabsorption av filtrerade ämnen förekommer huvudsakligen i den proximala delen av nefronen, där alla mottagna absorberas i nephron fysiologiskt värdefulla substanser och ca 2/3 av den filtrerade natriumjoner, klor och vatten. Funktionen reabsorption i det proximala röret ligger i det faktum att alla ämnen absorberas osmotiskt ekvivalent med volymen av vatten i vätskan och förblir i huvudsak tubuli izoosmotichnoy blodplasma, varvid den primära urinvolym i slutet av den proximala tubuli minskar med mer än 80%.

Det distala nefronets arbete utgör urinens sammansättning på grund av både processerna för reabsorption och utsöndring. I detta segment reabsorberas natrium utan motsvarande volym vatten och kaliumjoner utsöndras. Från rörenas celler går vätejoner och ammoniumjoner in i nefronlumenet. Transport av elektrolyter kontrollerar antidiuretiskt hormon, aldosteron, kinin och prostaglandiner.

Motströmssystem

Aktivitet motströms system presenteras synkron drift av flera strukturer av njuren - fallande och stigande Henles slynga tunna segmentet, och cerebral kortikal samla kanalsegment och raka blodkärl tränger hela tjockleken av njurmärgen.

Grundläggande principer för njurens motströmsystem:

• i alla steg rör sig endast passivt passivt längs den osmotiska gradienten;
• Den distala raka canaliculusen i Henle slinga är ogenomtränglig för vatten;
• I den direkta tubulen i Henle-slingan förekommer aktiv transport av Na ⁺, K ⁺, Cl;
• Det tunna nedåtgående knäet av Henle slinga är ogenomsläppligt för joner och genomträngliga för vatten;
• det finns en urea-cirkulation i njurens inre medulla;
• antidiuretiskt hormon ger permeabilitet att samla rör för vatten.

Beroende på tillståndet i vattenbalansen i kroppen kan utsöndra njure hypoton mycket frånskild eller osmotiskt koncentrerad urin. I denna process fungerar alla sektioner av tubulär och kärl av medulla av njurfunktionen som ett motströms rotationsmultiplikationssystem. Kärnan i aktiviteten hos detta system är som följer. Ultrafiltratet emot av det proximala röret, kvantitativt reduceras till 3 / 4-2 / 3 av dess ursprungliga volym på grund av reabsorptionen sektionen i vattnet och substanser löstes däri. Den återstående vätskan i tubulen är osmolaritet som skiljer sig från blodplasman, även om den har en annan kemisk sammansättning. Vätskan passerar sedan från den proximala tubuli i fallande tunn segment av Henles slynga och rör sig vidare till toppen av njur papilla, varvid Henles slynga är böjd genom 180 ° och innehållet uppåt genom en tunn segment blir rak distal tubulus belägen nedströms parallella tunna segment.

Det tunna nedåtgående segmentet av slingan är genomträngligt för vatten, men relativt ogenomträngligt för salter. Som ett resultat passerar vatten från segmentets lumen till den omgivande interstitiella vävnaden längs den osmotiska gradienten, vilket resulterar i att den osmotiska koncentrationen i tubulans lumen gradvis ökar.

Efter det att vätskan som kommer in i distala raka tubuli Henles slynga, vilka, tvärtom, är ogenomträngligt för vatten och av vilka den aktiva transporten av osmotiskt aktivt klor och natrium in i den omgivande interstitium, innehållet i detta kort förlorar osmotisk koncentration och blir hypoosmolality som definierade hans namn - "späda segment av nefronen. " I det omgivande interstitiumet uppträder den motsatta processen - ackumuleringen av den osmotiska gradienten på grund av Na ⁺, K ⁺ och Cl. Som ett resultat, kommer den tvärgående osmotiska gradienten mellan innehållet i den direkta distala tubuli Henles slynga och omgivande interstitium vara 200 mOsm / L.

I den inre zonen av medulla ger en ytterligare ökning av den osmotiska koncentrationen en urea-cirkulation, som passerar passivt genom rörets epitel. Kumulationen av karbamid i hjärnämnet beror på den olika permeabiliteten för urea i de kortikala uppsamlingsrören och medullas samlingsrör. För urea, ogenomträngliga kortikala uppsamlingsrör, distal rak tubulär och distal konvolutad tubulär. Kollektiva rör av medulla är mycket permeabla för karbamid.

När den filtrerade vätskan passerar från Henle-slingan genom de distala konvoluta tubulerna och kortikala uppsamlingsrören ökar ureakoncentrationen i tubulerna på grund av reabsorptionen av vatten utan urea. När vätskan kommer in i insamlingsrören i den inre medulan, där ureapermeabiliteten är hög, rör den sig till interstitium och transporteras sedan tillbaka till tubulerna belägna i inre medulla. Ökningen av osmolalitet i hjärnämnen beror på urea.

Som ett resultat av dessa processer osmotiska koncentrationen ökar från cortex (300 mOsm / l) i njur papilla och når upp till 1200 mOsm / L i den inledande delen av hålrummet i det tunna uppåtstigande extremiteten i Henles slynga och de omgivande interstitiella vävnader. Sålunda är den cortico-medullära osmotiska gradienten som produceras av motströms multiplikationssystemet 900 mOsm / 1.

Ett ytterligare bidrag till bildandet och upprätthållandet av den longitudinella osmotiska gradienten är gjord av direkta kärl som upprepar kursen av Henle-slingan. Den interstitiella osmotiska gradienten bibehålls genom effektiv avlägsnande av vatten genom stigande direkta kärl, vilka har en större diameter än de nedåtgående direkta kärlen, och är nästan dubbelt så många som de senare. En unik egenskap hos raka kärl är deras permeabilitet för makromolekyler, vilket resulterar i en stor mängd albumin i hjärnämnet. Proteiner skapar ett interstitiellt osmotiskt tryck som ökar återabsorptionen av vatten.

Slutlig koncentration av urin uppstår i området för uppsamling av rör, vilket förändrar deras permeabilitet för vatten, beroende på koncentrationen av det utsöndrade ADH. Med en hög koncentration av ADH ökar membranets permeabilitet för membranet i uppsamlingsrörens celler. Osmotiska krafter medför att vattnets rörelse (från basalmembranet) in i det hyperosmotiska interstitiumet, vilket säkerställer inriktningen av osmotiska koncentrationer och skapandet av en hög osmotisk koncentration av den slutliga urinen. I frånvaro av ADH-produkter är uppsamlingsröret praktiskt taget ogenomträngligt för vatten och den osmotiska koncentrationen av den slutliga urinen förblir lika med koncentrationen av interstitium i regionen av den kortikala substansen av njuren, d.v.s. Isoosmotisk eller hypoosmolär urin utsöndras.

Således, den maximala nivån av urin utspädning beror på förmågan hos njurarna att minska osmolaliteten hos den rörformiga fluiden på grund av den aktiva transporten av joner som kalium, natrium och klor i den uppströms belägna delen av Henles slynga, och aktiv transport av elektrolyter i distala tubuli. Som ett resultat blir osmolaliteten hos den rörformiga vätskan vid början av uppsamlingsröret mindre än blodplasman och är 100 mOsm / l. I frånvaro av ADH i närvaro av ytterligare transport tubuli natriumklorid i uppsamlingsröret osmolaliteten i denna nephron kan reduceras till 50 mOsm / l. Bildandet av koncentrerad urin beror på förekomsten av interstitial medulla och ADH-produktion med hög osmolalitet.