FIJOLOGIA WYKŁAD 3 SEM II

FIZJOLOGIA NEREK

Dr Dmitruk

Funkcje nerek:

1. Wydalanie

• Wody i elektrolitów

• Zbędnych produktów przemiany materii:

-mocznik (produkt metabolizmu białek)

-kwas moczowy (produkt metabolizmu puryn)

-kreatynina (endogenny bezwodnik mięśniowej kreatyny)

• Związków toksycznych

1. Są narządem efektorowym w regulacji objętości i osmolarności płynów ustrojowych, gospodarki kwasowo-zasadowej, gospodarki wapniowo-fosforanowej

2. Wytwarzają związki hormonalne – renina i erytropoetyna.

Jednostka osmolarności – Osmol. Miliosmol mOsm

Izo – 300 mOsm

Hipo – mniej niż 300 mOsm

Hiper – więcej niż 300 mOsm

Gospodarka kwasowo-zasadowej: prawidłowe pH=-log [H+]

Za mało jonów wodorowych to pH jest podwyższone.

Wzrost jonów wodorowych to pH jest niższe.

7,35-7,45.

Erytropoetyna odpowiada za tworzenie krwinek czerwonych w szpiku kostnym. 70% nerki, 30% wątroba. Wydzielanie erytropoetyny stymuluje spadek prężności tlenu we krwi.

Skutkiem usunięcia nerki może być niedokrwistość, anemia.

Nefron składa się z ciałka nerkowego a ono z naczyń sieci włosowatych otoczone torebką Bowmana. Kanalik proksymalny, pętla Henlego

W nerce jest podwójna sieć naczyń włosowatych tzw sieć dziwną.

Mocz pierwotny ma skład zbliżony do osocza.

2 typy nefronów: różnica w długości pętli Henlego.

-korowe

-przyrdzeniowe – sięgają do rdzenia, mają długie pętle Henlego sięgające w głąb rdzenia nerki.

Plamka gęsta

Budowa ciałka nerkowego

Podocyty – budują ścianę naczynia włosowatego

Skład filtratu: z białek filtrowane są jedynie peptydy i białka o małej masie cząsteczkowej (głównie albuminy, hormony, enzymy, immunoproteiny)

-w kanalikach bliższych endocytoza z udziałem klatryny

-w komórkach kanalika rozkład do aminokwasów i transport do płynu okołokanalikowego.

W kanaliku bliższym dochodzi do endocytozy (transport komórkowy, który polega na powstaniu wpuklenia błony kom i otoczenia cząsteczki, która jest pochłaniana. Tworzy się endosom i cząsteczka jest rozkładana do aminokwasów. Te aminokwasy, które powstają w obrębie kanalika nerkowego są transportowane do naczyń włosowatych okołokanalikowych dzięki czemu zatrzymujemy je w organizmie i mogą być one wykorzystane do syntezy białek. Są pochłonięte przez kanalik bliższy i dzięki temu w moczu nie ma białka)

Klatrena związana z błoną komórkową, ułatwia wpuklenie błony kom i powstaje endosom

Białko pojawi się w moczu gdy jest uszkodzenie błony filtracyjnej kłębuszka nerkowego.

Siły fizyczne biorące udział w procesie filtracji:

EFP = P_{gc – (}P_{t +} pi_b)

P_gc – ciśnienie hydrostatyczne w sieci naczyń włosowatych kłębuszka

P_t – ciśnienie hydrostatyczne płynu w torebce Bowmana

Pi_b – ciśnienie onkotyczne (inaczej koloidoosmotyczne, wynika z obecności białek w osoczu, im więcej białek w osoczu tym wyższe ciśnienie onkotyczne, więcej wody jest zatrzymywane w świetle naczynia)

EFP – efektywne ciśnienie filtracyjne.

Filtrat będzie tworzony kiedy ciśnienie hystrosatyczne jest wyższe niż suma dwóch ciśnień.

Kamień w moczowodzie – wyższe będzie wtedy ciśnienie hydrostatyczne płynu w torebce Bowmana. Może być nawet równe 0.

Wysokie stężenie albumin u człowieka – zwiększone ciśnienie onkotyczne. Zmniejszenie procesu filtracji kłębuszkowej.

Tętniczka doprowadzająca – tętniczka aferentna.

Tętniczka odprowadzająca – tętniczka eferentna.

Reabsorpcja kanalikowa - wchłanianie kanalikowe.

Sekrecja kanalikowa – wydzielanie kanalikowe.

Mechanizmy transportu w nefronie.

Reabsorpcja jonów w sposób bierny – zgodnie z gradientem stężeń.

W sposób aktywny – wymaga dopływu energii z ATP.

Transport Na w kanaliku proksymalnym:

Mechanizm pierwotny:

-NA-K-ATP- aza w błonie podstawno-bocznej

-utrzymuje niskie stężenie Na w komórce

-utrzymuje wysokie stężenie jonów K w komórce

-utrzymuje ujemny potencjał błonowy

Ten gradient stężeń odpowiada za mechanizmy transportu aktywnego wtórnego.

Pompa sodowo-potasowa wyst w błonie podstawno-bocznej, obniża stężenie jonów sodu w komórce.

Mechanizm transportu dla reabsorpcji glukozy:

Współtransporter Na – glukoza zlokalizowany w rabku transportuje jedną cząsteczkę glukozy i dwa jony Na na 1 cykl z filtratu do komórek kanalika proksymalnego. Jest to transport aktywny wtórny, który wykorzystuje gradient chemiczny i elektryczny. Glukoza jest transportowana z komórek do płynu śródmiąższowego przez niezależny mechanizm.

SGLT – sód, glukoza, luminalny transporter

GLUT – glukoza, transporter

Glukoza pojawi się w moczu jeśli jest jej za dużo we krwi bo wtedy jest jej za dużo w filtracie i za mało transporterów glukozy spowoduje, że glukoza pojawi się w moczu.

Reabsorpcja sodu w kanaliku zbiorczym:

-Na jest reabsorbowany przez komórki główne w kanaliku zbiorczym

-mechanizm pierwotny Na-K-ATPaza w błonie podstawno-bocznej

-dzięki pompie sodowo-potasowej tworzy się gradient elektrochemiczny dla sodu w błonie luminalnej

-gradient ten powoduje ruch jonów Na do komórki przez kanały sodowe

-reabsorpcja jonów Na jest stymulowana przez aldosteron (kora nadnerczy, odpowiada za reabsorpcję jonów sodu a wydzielanie jonów potasowych)

-reabsorpcja jonów Cl drogą paracelularną

Droga transceluralna (ruch jonów przez komórkę)

Mechanizm działania hormonu antydiuretycznego ADH: ADH przyłącza się do receptora V2 i aktywuje kaskadę reakcji przez białko Gs, cyklazę adenylanową, cAMP i kinazę proteinową A. umożliwia to wbudowanie aquaporyny 2 do błony luminalnej. Woda przemieszcza się przez aquaporynę 2 (kanał wodny) w odpowiedzi na gradient osmotyczny a następnie przez aqauporynę 3 i 4 w błonie podstawno-bocznej.

Fosforylacja – przyłączenie cząsteczki białkowej, powoduje to kinaza. Białka po fosforylacji nazywamy akwaporyny (tworzą kanały wodne).