FIZJOLOGIA NEREK
FIZJOLOGIA NEREK
UNACZYNIENIE
UNACZYNIENIE
Tętnica nerkowa
Tętnica nerkowa
Tętniczki
Tętniczki
segmentowe
segmentowe
Tętniczki łukowate
Tętniczki łukowate
Tętniczki
Tętniczki
międzypłacikowe
międzypłacikowe
Tętniczki
Tętniczki
doprowadzające
doprowadzające
kłębuszka
kłębuszka
Podstawową jednostką
Podstawową jednostką
czynnościowo –
czynnościowo –
morfologiczną nerki jest
morfologiczną nerki jest
NEFRON
NEFRON
W każdej nerce jest ok. 1
W każdej nerce jest ok. 1
mln nefronów
mln nefronów
W kłębuszku nerkowym
W kłębuszku nerkowym
nefronu zachodzi filtracja
nefronu zachodzi filtracja
Powierzchnia filtracyjna
Powierzchnia filtracyjna
wszystkich kłębuszków
wszystkich kłębuszków
nerkowych wynosi 1,5
nerkowych wynosi 1,5
m2
m2
NEFRON
NEFRON
Dwie populacje nefronów:
Dwie populacje nefronów:
-
nefrony, których kłębuszki są
nefrony, których kłębuszki są
położone w części przyrdzeniowej:
położone w części przyrdzeniowej:
dłuższe pętle Henlego i naczynia
dłuższe pętle Henlego i naczynia
krwionośne proste (
krwionośne proste (
vasa recta
vasa recta
)
)
-
nefrony, których kłębuszki położone
nefrony, których kłębuszki położone
są bardziej powierzchownie
są bardziej powierzchownie
Mocz pierwotny
Mocz pierwotny
- Frakcja filtracyjna – 20%
- Frakcja filtracyjna – 20%
Mocz ostateczny – właściwa diureza
Mocz ostateczny – właściwa diureza
przy dobrym nawodnieniu wynosi 1-2
przy dobrym nawodnieniu wynosi 1-2
ml/kg/h
ml/kg/h
W ciągu doby objętość osocza
W ciągu doby objętość osocza
przefiltrowanego wynosi ok. 180 l
przefiltrowanego wynosi ok. 180 l
FILTRACJA KŁĘBUSZKOWA
FILTRACJA KŁĘBUSZKOWA
Kłębuszek otoczony jest torebką Bowmana,
Kłębuszek otoczony jest torebką Bowmana,
powstaje w nim ultrafiltrat – mocz pierwotny
powstaje w nim ultrafiltrat – mocz pierwotny
Ciśnienie filtracyjne w kłębuszku zależy od:
Ciśnienie filtracyjne w kłębuszku zależy od:
-
Efektywnego ciśnienia hydrostatycznego
Efektywnego ciśnienia hydrostatycznego
–
–
różnica pomiędzy ciśnieniem hydrostatycznym
różnica pomiędzy ciśnieniem hydrostatycznym
krwi w naczyniach kłębuszka (60 mmHg) a
krwi w naczyniach kłębuszka (60 mmHg) a
ciśnieniem hydrostatycznym płynu w
ciśnieniem hydrostatycznym płynu w
przestrzeni zewnątrznaczyniowej (18 mmHg)
przestrzeni zewnątrznaczyniowej (18 mmHg)
-
Efektywnego ciśnienia onkotycznego
Efektywnego ciśnienia onkotycznego
– różnica
– różnica
pomiędzy ciśnieniem onkotycznym białek
pomiędzy ciśnieniem onkotycznym białek
osocza (ok. 30 mmHg) i ciśnieniem
osocza (ok. 30 mmHg) i ciśnieniem
onkotycznym białek płynu w torebce Bowmana
onkotycznym białek płynu w torebce Bowmana
(powinno być 0)
(powinno być 0)
FILTRACJA KŁĘBUSZKOWA
FILTRACJA KŁĘBUSZKOWA
Naczynia włosowate kłębuszka są
Naczynia włosowate kłębuszka są
otoczone pericytami, które mają
otoczone pericytami, które mają
właściwości kurczliwe i wyposażone
właściwości kurczliwe i wyposażone
są w receptory dla związków
są w receptory dla związków
naczyniozwężających i
naczyniozwężających i
naczyniorozszerzających –
naczyniorozszerzających –
REGULACJA POWIERZCHNI
REGULACJA POWIERZCHNI
FILTRACYJNEJ KŁĘBUSZKÓW
FILTRACYJNEJ KŁĘBUSZKÓW
-
Pory odpowiedniej wielkości
Pory odpowiedniej wielkości
-
Powierzchnia naładowana ujemnie
Powierzchnia naładowana ujemnie
FRAKCJA FILTRACYJNA
FRAKCJA FILTRACYJNA
Stosunek objętości osocza, które
Stosunek objętości osocza, które
ulega przefiltrowaniu w kłębuszkach
ulega przefiltrowaniu w kłębuszkach
nerkowych do całkowitej objętości
nerkowych do całkowitej objętości
osocza przepływającego przez nerkę
osocza przepływającego przez nerkę
w ciągu minuty.
w ciągu minuty.
Ilość przepływającej krwi przez nerki
Ilość przepływającej krwi przez nerki
zmienia się w zależności od aktualnej
zmienia się w zależności od aktualnej
aktywności organizmu.
aktywności organizmu.
W ciągu każdej minuty w nerkach przefiltrowane
W ciągu każdej minuty w nerkach przefiltrowane
zostaje 4,5% całkowitej objętości osocza.
zostaje 4,5% całkowitej objętości osocza.
Ograniczenie filtracji nerek o 1% prowadzi do
Ograniczenie filtracji nerek o 1% prowadzi do
zatrzymania w organizmie ok.1,8l płynu
zatrzymania w organizmie ok.1,8l płynu
Nerki dysponują mechanizmami
Nerki dysponują mechanizmami
umożliwiającymi utrzymanie filtracji
umożliwiającymi utrzymanie filtracji
kłębuszkowej na właściwym poziomie -
kłębuszkowej na właściwym poziomie -
AUTOREGULACJA
AUTOREGULACJA
Zwiększenie stosunku oporu
Zwiększenie stosunku oporu
pozawłośniczkowego (t. odprowadzająca)
pozawłośniczkowego (t. odprowadzająca)
do oporu przedwłośniczkowego (t.
do oporu przedwłośniczkowego (t.
doprowadzająca) powoduje wzrost ciśnienia
doprowadzająca) powoduje wzrost ciśnienia
hydrostatycznego w kłębuszkach i
hydrostatycznego w kłębuszkach i
zwiększenie tempa filtracji.
zwiększenie tempa filtracji.
Zmniejszenie tego stosunku powoduje
Zmniejszenie tego stosunku powoduje
zmniejszenie filtracji
zmniejszenie filtracji
AUTOREGULACJA
AUTOREGULACJA
Zachodzi w naczyniach kory nerek, naczynia
Zachodzi w naczyniach kory nerek, naczynia
rdzenia są jej pozbawione
rdzenia są jej pozbawione
Utrzymuje stały przepływ krwi mimo zmian
Utrzymuje stały przepływ krwi mimo zmian
średniego ciśnienia tętniczego (75-160
średniego ciśnienia tętniczego (75-160
mmHg)
mmHg)
Utrzymuje również na stałym poziomie
Utrzymuje również na stałym poziomie
przesączanie kłębuszkowe
przesączanie kłębuszkowe
Właściwości autoregulacyjne posiadają t.
Właściwości autoregulacyjne posiadają t.
łukowate, międzypłacikowe i odprowadzające
łukowate, międzypłacikowe i odprowadzające
Ogromną rolę w autoregulacji odrywa
Ogromną rolę w autoregulacji odrywa
układ
układ
renina – angiotensyna i NO
renina – angiotensyna i NO
Regulacja przepływu krwi przez
Regulacja przepływu krwi przez
nerkę
nerkę
Zmiany impulsacji we włóknach
Zmiany impulsacji we włóknach
współczulnych
współczulnych
Regulacja hormonalna
Regulacja hormonalna
Regulacja lokalna – związki
Regulacja lokalna – związki
parakrynne i zmiany środowiska
parakrynne i zmiany środowiska
JAK OCENIĆ SPRAWNOŚĆ
JAK OCENIĆ SPRAWNOŚĆ
KŁĘBUSZKÓW NERKOWYCH ?
KŁĘBUSZKÓW NERKOWYCH ?
PRZESĄCZANIE KŁĘBUSZKOWE (GFR)
PRZESĄCZANIE KŁĘBUSZKOWE (GFR)
-
Mówi nam o liczbie czynnych nefronów
Mówi nam o liczbie czynnych nefronów
-
Do oznaczania GFR nadają się tylko takie
Do oznaczania GFR nadają się tylko takie
substancje, które po przeniknięciu przez
substancje, które po przeniknięciu przez
błonę filtracyjną nie ulegają resorpcji ani
błonę filtracyjną nie ulegają resorpcji ani
wydzielaniu przez komórki cewek
wydzielaniu przez komórki cewek
-
Klirens inuliny
Klirens inuliny
(C
(C
inul
inul
) = 80-120 ml/min/1,73
) = 80-120 ml/min/1,73
m2
m2
-
W praktyce lekarskiej do oznaczenia GFR
W praktyce lekarskiej do oznaczenia GFR
używa się
używa się
klirensu nerkowego kreatyniny
klirensu nerkowego kreatyniny
endogennej
endogennej
(C
(C
kreat
kreat
)
)
KLIRENS KREATNINY
KLIRENS KREATNINY
Około 10% wydalonej z moczem kreatyniny
Około 10% wydalonej z moczem kreatyniny
jest wynikiem wydzielania tego metabolitu
jest wynikiem wydzielania tego metabolitu
przez cewki nerkowe – klirens kreatyniny
przez cewki nerkowe – klirens kreatyniny
jest o ok. 10% wyższy od rzeczywistego
jest o ok. 10% wyższy od rzeczywistego
przesączania kłębuszkowego
przesączania kłębuszkowego
Zależy od płci, wieku i masy ciała
Zależy od płci, wieku i masy ciała
Wzór do obliczenia klirensu kreatyniny w
Wzór do obliczenia klirensu kreatyniny w
oparciu jedynie o kreatyninemię
oparciu jedynie o kreatyninemię
C
C
kreat
kreat
= (140-wiek) x masa ciała
= (140-wiek) x masa ciała
P
P
kreat
kreat
x 72
x 72
U kobiet x
U kobiet x
0,85
0,85
TRANSPORT KANALIKOWY
TRANSPORT KANALIKOWY
RESORPCJA – wchłanianie zwrotne z
RESORPCJA – wchłanianie zwrotne z
kanalika do śródmiąższu i krwi
kanalika do śródmiąższu i krwi
SEKRECJA – ze śródmiąższu do światła
SEKRECJA – ze śródmiąższu do światła
kanalika
kanalika
Transport przez komórki (transcelularny)
Transport przez komórki (transcelularny)
Transport przez złącza
Transport przez złącza
międzykomórkowe (paracelularny)
międzykomórkowe (paracelularny)
Transport wraz z wodą
Transport wraz z wodą
KANALIK BLIŻSZY
KANALIK BLIŻSZY
Redukcja objętości płynu – ok. 70%
Redukcja objętości płynu – ok. 70%
objętości przesączu ulega resorpcji
objętości przesączu ulega resorpcji
Niezależnie od wielkości filtracji
Niezależnie od wielkości filtracji
istnieje stały stosunek objętości
istnieje stały stosunek objętości
przesączonej w kłębuszkach do
przesączonej w kłębuszkach do
objętości zresorbowanej w kanaliku
objętości zresorbowanej w kanaliku
bliższym –
bliższym –
RÓWNOWAGA
RÓWNOWAGA
KŁĘBUSZKOWO – KANALIKOWA
KŁĘBUSZKOWO – KANALIKOWA
(niezależne od wpływów nerwowych
(niezależne od wpływów nerwowych
lub humoralnych)
lub humoralnych)
KANALIK BLIŻSZY
KANALIK BLIŻSZY
Wchłonięciu z kanalika do śródmiąższu
Wchłonięciu z kanalika do śródmiąższu
ulega:
ulega:
-
2/3 przesączonego ładunku Na, Cl i wody
2/3 przesączonego ładunku Na, Cl i wody
-
50% mocznika
50% mocznika
-
Niemal cały przesączony K
Niemal cały przesączony K
-
Ca
Ca
-
Wodorowęglany i fosforany
Wodorowęglany i fosforany
-
Glukoza
Glukoza
-
Aminokwasy
Aminokwasy
-
Liczne związki organiczne
Liczne związki organiczne
Światło kanalika
śródmiąższ
Na
K
K
K
Cl
Cl
Na
HCO3
Na, K, Ca
Cl, H2O
Na
G, A-kw, Aorg, Pi
Na
H
H
Na
Cl
anion
Pompa
3Na/2K
kotransporter
Kanał K
Kanał Cl
Przestrzeń
międzykomórkowa
kotransport
Kanał Na
1
7
6
4
2
3
5
RAMIĘ ZSTĘPUJĄCE PĘTLI
RAMIĘ ZSTĘPUJĄCE PĘTLI
HENLEGO –
HENLEGO –
zagęszczanie
zagęszczanie
moczu
moczu
Resorpcja wody – dzięki białkowym
Resorpcja wody – dzięki białkowym
kanałom wodnym –
kanałom wodnym –
AKWAPORYNY 1
AKWAPORYNY 1
Resorpcja wody bo hipertoniczny
Resorpcja wody bo hipertoniczny
śródmiąższ
śródmiąższ
Dyfuzja Na, Cl i mocznika do światła
Dyfuzja Na, Cl i mocznika do światła
kanalika
kanalika
RAMIĘ WSTĘPUJĄCE PĘTLI
RAMIĘ WSTĘPUJĄCE PĘTLI
HENLEGO –
HENLEGO –
rozcieńczanie
rozcieńczanie
moczu
moczu
Ramię jest nieprzepuszczalne dla
Ramię jest nieprzepuszczalne dla
wody:
wody:
1.
1.
Brak kanałów wodnych
Brak kanałów wodnych
2.
2.
Szczelne złącza
Szczelne złącza
Resorpcja Na do śródmiąższu –
Resorpcja Na do śródmiąższu –
początkowo bierna a następnie
początkowo bierna a następnie
czynna
czynna
KANALIK KRĘTY DALSZY
KANALIK KRĘTY DALSZY
Dalsza czynna resorpcja jonów
Dalsza czynna resorpcja jonów
Woda nie jest resorbowana
Woda nie jest resorbowana
Mocz coraz bardziej rozcieńczony
Mocz coraz bardziej rozcieńczony
KANALIK ZBIORCZY
KANALIK ZBIORCZY
Resorpcja Na do śródmiąższu a
Resorpcja Na do śródmiąższu a
wydzielanie do kanalika K poprzez
wydzielanie do kanalika K poprzez
komórki
komórki
główne
główne
-
Regulowana przez
Regulowana przez
aldosteron
aldosteron
Przepuszczalność dla wody zależna od
Przepuszczalność dla wody zależna od
obecności
obecności
ADH
ADH
(wazopresyny)
(wazopresyny)
- W obecności ADH komórki główne stają się
- W obecności ADH komórki główne stają się
przepuszczalne dla wody –
przepuszczalne dla wody –
AKWAPORYNA 2
AKWAPORYNA 2
Transport mocznika
Transport mocznika
ZAGĘSZCZANIE MOCZU
ZAGĘSZCZANIE MOCZU
Wzmacniacz przeciwprądowy – dzięki
Wzmacniacz przeciwprądowy – dzięki
wysokiej osmolalności rdzenia nerek
wysokiej osmolalności rdzenia nerek
wytwarza się gradient osmotyczny
wytwarza się gradient osmotyczny
konieczny do resorpcji wody. Woda z
konieczny do resorpcji wody. Woda z
rdzenia dostaje się do naczyń
rdzenia dostaje się do naczyń
prostych, do krwi.
prostych, do krwi.
Hormon antydiuretyczny – zwiększa
Hormon antydiuretyczny – zwiększa
przepuszczalność dla wody w kanaliku
przepuszczalność dla wody w kanaliku
dystalnym i zbiorczym (resorpcja
dystalnym i zbiorczym (resorpcja
wody)
wody)
CO SPRZYJA WYSOKIEJ
CO SPRZYJA WYSOKIEJ
OSMOLALNOŚCI RDZENIA ?
OSMOLALNOŚCI RDZENIA ?
Aktywny transport Na, kotransport K,
Aktywny transport Na, kotransport K,
Cl i innych jonów do rdzenia nerek w
Cl i innych jonów do rdzenia nerek w
grubej części zstępującego ramienia
grubej części zstępującego ramienia
pętli Henlego
pętli Henlego
Aktywny transport jonów z kanalika
Aktywny transport jonów z kanalika
zbiorczego do rdzenia nerkowego
zbiorczego do rdzenia nerkowego
Dyfuzja mocznika z części wewnętrznej
Dyfuzja mocznika z części wewnętrznej
rdzenia do śródmiąższu rdzenia
rdzenia do śródmiąższu rdzenia
NACZYNIA PROSTE (VASA
NACZYNIA PROSTE (VASA
RECTA)
RECTA)
NIE ODPOWIADAJĄ ZA
NIE ODPOWIADAJĄ ZA
WYTWORZENIE GRADIENTU
WYTWORZENIE GRADIENTU
OSMOTYCZNEGO RDZENIA NEREK,
OSMOTYCZNEGO RDZENIA NEREK,
ALE ZABEZPIECZAJĄ GO PRZED JEGO
ALE ZABEZPIECZAJĄ GO PRZED JEGO
UTRATĄ
UTRATĄ
REGULACJA RÓWNOWAGI
REGULACJA RÓWNOWAGI
KWASOWO - ZASADOWEJ
KWASOWO - ZASADOWEJ
Wydalanie jonu H przez nerki:
Wydalanie jonu H przez nerki:
-
Bufor fosforanowy
Bufor fosforanowy
-
W formie NH4+
W formie NH4+
Regulacja poziomu jonu HCO3 w
Regulacja poziomu jonu HCO3 w
osoczu:
osoczu:
-
ok. 80% jonów wodorowęglowych
ok. 80% jonów wodorowęglowych
resorbowane jest w kanaliku bliższym
resorbowane jest w kanaliku bliższym
-
10-15% w pętli nefronu
10-15% w pętli nefronu
CO Z INNYMI ZWIĄZKAMI ?
CO Z INNYMI ZWIĄZKAMI ?
GLUKOZA
GLUKOZA
– całkowicie resorbowana w kanaliku
– całkowicie resorbowana w kanaliku
bliższym. Gdy pojawia się cukrzyca i glukoza we krwi
bliższym. Gdy pojawia się cukrzyca i glukoza we krwi
występuje w dużym stężeniu, zaczyna się pojawiać w
występuje w dużym stężeniu, zaczyna się pojawiać w
moczu.
moczu.
-
Transport max
Transport max
. – maksymalna zdolność kanalików do
. – maksymalna zdolność kanalików do
transportu glukozy
transportu glukozy
-
Próg nerkowy
Próg nerkowy
– takie stężenie glukozy w osoczu przy
– takie stężenie glukozy w osoczu przy
którym osiągany jest Tmax (ok. 180mg%).
którym osiągany jest Tmax (ok. 180mg%).
AMINOKWASY
AMINOKWASY
– resorbowane niemal całkowicie w
– resorbowane niemal całkowicie w
kanaliku bliższym
kanaliku bliższym
BIAŁKA
BIAŁKA
– błona filtracyjna jest przepuszczalna dla
– błona filtracyjna jest przepuszczalna dla
odpowiednio małych cząsteczek białka ale jest ono
odpowiednio małych cząsteczek białka ale jest ono
niemal całkowicie resorbowane. Dobowe wydalanie
niemal całkowicie resorbowane. Dobowe wydalanie
białka do 150 mg. Proteinuria nasila się po wysiłku
białka do 150 mg. Proteinuria nasila się po wysiłku
fizycznym
fizycznym
Albuminy – dobowe wydalanie
Albuminy – dobowe wydalanie
albumin < 30 mg
albumin < 30 mg
-
30 – 300 mg/d mikroalbuminuria
30 – 300 mg/d mikroalbuminuria
-
> 300 mg/d makroalbuminuria
> 300 mg/d makroalbuminuria
Badanie ogólne
moczu
Badanie ogólne
moczu
1. Ciężar właściwy moczu
2. pH moczu
3. Kolor
4. Białka
5. Glukoza
6. Osmolarność moczu
7. Leukocyty
8. Erytrocyty
9. Kryształy, szczawiany
10.Nabłonki
11.Bakterie
Osad moczu
Osad moczu
1015-1025
1015-1025
4,5-6,5
4,5-6,5
(-
)
(-
)
(-)
(-)
ROLA NEREK W UTRZYMANIU
ROLA NEREK W UTRZYMANIU
HOMEOSTAZY
HOMEOSTAZY
Regulacja gospodarki wodno –
Regulacja gospodarki wodno –
elektrolitowej
elektrolitowej
Regulacja gospodarki kwasowo –
Regulacja gospodarki kwasowo –
zasadowej
zasadowej
Wydalanie produktów przemiany
Wydalanie produktów przemiany
materii
materii
Czynność dokrewna (erytropoetyna,
Czynność dokrewna (erytropoetyna,
aktywna witamina D3, angiotensyna II,
aktywna witamina D3, angiotensyna II,
prostaglandyny)
prostaglandyny)
NADCIŚNIENIE
NADCIŚNIENIE
NERKOPOCHODNE
NERKOPOCHODNE
ZWĘŻENIE TĘTNICY NERKOWEJ – nadmierne uwalnianie reniny
ZWĘŻENIE TĘTNICY NERKOWEJ – nadmierne uwalnianie reniny
-
Dysplazja
Dysplazja
-
Miażdżyca
Miażdżyca
-
Choroby zapalne naczyń
Choroby zapalne naczyń
MIĄŻSZOWE CHOROBY NEREK:
MIĄŻSZOWE CHOROBY NEREK:
-
Upośledzenie natriurezy ciśnieniowej
Upośledzenie natriurezy ciśnieniowej
-
Nadmierna aktywacja układów naczyniokurczących
Nadmierna aktywacja układów naczyniokurczących
-
Upośledzone wytwarzanie NO przez śródbłonek naczyń
Upośledzone wytwarzanie NO przez śródbłonek naczyń
-
Niedostateczne wytwarzanie w nerkach czynników
Niedostateczne wytwarzanie w nerkach czynników
obniżających ciśnienie
obniżających ciśnienie
PO PRZESZCZEPIE NERKI
PO PRZESZCZEPIE NERKI
-
Ostra niewydolność nerki
Ostra niewydolność nerki
-
Odrzucanie nerki
Odrzucanie nerki
-
Zwężenie tętnicy
Zwężenie tętnicy
-
Z powodu leków immunosupresyjnych
Z powodu leków immunosupresyjnych