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..

W każdej nerce jest ok..

1 mln nefronów

1 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

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 i ciśnieniem onkotycznym białek płynu

osocza i ciśnieniem onkotycznym białek płynu

w torebce Bowmana

w torebce Bowmana

FRAKCJA FILTRACYJNA

FRAKCJA FILTRACYJNA

Ilość przepływającej krwi przez nerki

Ilość przepływającej krwi przez nerki

zmienia się w zależności od

zmienia się w zależności od

aktywności aktualnej organizmu.

aktywności aktualnej organizmu.

W ciągu każdej minuty w nerkach

W ciągu każdej minuty w nerkach

przefiltrowane zostaje 4,5% całkowitej

przefiltrowane zostaje 4,5% całkowitej

objętości osocza.

objętości osocza.

Ograniczenie filtracji nerek o 1% prowadzi

Ograniczenie filtracji nerek o 1% prowadzi

do zatrzymania w organizmie ok.. 1,8l

do zatrzymania w organizmie ok.. 1,8l

płynu

płynu

Nerki dysponują mechanizmami

Nerki dysponują mechanizmami

umożliwiającymi utrzymanie filtracji

umożliwiającymi utrzymanie filtracji

kłębuszkowej na właściwym poziomie -

kłębuszkowej na właściwym poziomie -

AUTOREGULACJA

AUTOREGULACJA

AUTOREGULACJA

AUTOREGULACJA

Zachodzi w naczyniach kory nerek,

Zachodzi w naczyniach kory nerek,

naczynia rdzenia są jej pozbawione

naczynia rdzenia są jej pozbawione

Utrzymuje stały przepływ krwi mimo

Utrzymuje stały przepływ krwi mimo

zmian średniego ciśnienia tętniczego

zmian średniego ciśnienia tętniczego

(75-160 mmHg)

(75-160 mmHg)

Utrzymuje również na stałym

Utrzymuje również na stałym

poziomie przesączanie kłębuszkowe

poziomie przesączanie kłębuszkowe

Ogromną rolę w autoregulacji odrywa

Ogromną rolę w autoregulacji odrywa

układ renina – angiotensyna i NO

układ renina – angiotensyna i NO

Zwiększenie stosunku oporu

Zwiększenie stosunku oporu

pozawłośniczkowego (t. odprowadzająca)

pozawłośniczkowego (t. odprowadzająca)

do oporu przedwłośniczkowego (t.

do oporu przedwłośniczkowego (t.

doprowadzająca) powoduje wzrost

doprowadzająca) powoduje wzrost

ciśnienia hydrostatycznego w

ciśnienia hydrostatycznego w

kłębuszkach i zwiększenie tempa filtracji.

kłębuszkach i zwiększenie tempa filtracji.

Zmniejszenie tego stosunku powoduje

Zmniejszenie tego stosunku powoduje

zmniejszenie filtracji

zmniejszenie filtracji

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 nerkowy

Klirens nerkowy

Cs = Us x V (ml/min)

Cs = Us x V (ml/min)

Ps

Ps

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

To co zostaje w kanaliku ma bardzo

To co zostaje w kanaliku ma bardzo

podobny skład: taka sama

podobny skład: taka sama

osmolalność

osmolalność

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
K/Na

kotransporter

Kanał K

Kanał Cl

Przestrzeń
międzykomórkowa

kotransport

Kanał Na

1

7

6

4

2

3

5

REGULACJA RESORPCJI

REGULACJA RESORPCJI

PROKSYMALNEJ

PROKSYMALNEJ

Wzrost ciśnienia tętniczego krwi =

Wzrost ciśnienia tętniczego krwi =

zahamowanie resorpcji (wzrost

zahamowanie resorpcji (wzrost

ciśnienia płynu w śródmiąższu

ciśnienia płynu w śródmiąższu

uniemożliwia ewakuację

uniemożliwia ewakuację

resorbowanego płynu)

resorbowanego płynu)

Stymulacja

Stymulacja

rec.

rec.

α

α

w kanaliku bliższym

w kanaliku bliższym

= zwiększenie resorpcji

= zwiększenie resorpcji

Angiotensyna II = zwiększenie

Angiotensyna II = zwiększenie

resorpcji

resorpcji

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 wydzielanie

Resorpcja Na do śródmiąższu a wydzielanie

do kanalika K poprzez

do kanalika K poprzez

komórki główne

komórki główne

-

Regulowana przez

Regulowana przez

aldosteron

aldosteron

-

Regulowana przez

Regulowana przez

ANP (przedsionkowy

ANP (przedsionkowy

peptyd natriuretyczny)

peptyd natriuretyczny)

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

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

REGULACJA WYDZIELANIA

REGULACJA WYDZIELANIA

WAZOPRESYNY

WAZOPRESYNY

WZROST ADH

WZROST ADH

-

↑

↑

Osmolalności osocza

Osmolalności osocza

-

Spadek ciśnienia

Spadek ciśnienia

-

Spadek przepływu

Spadek przepływu

krwi

krwi

-

Mdłości

Mdłości

-

Hipoksja

Hipoksja

-

Morfina

Morfina

-

Nikotyna

Nikotyna

SPADEK ADH

SPADEK ADH

-

↓

↓

Osmolalności osocza

Osmolalności osocza

-

Wzrost ciśnienia

Wzrost ciśnienia

tętniczego

tętniczego

-

Wzrost przepływu krwi

Wzrost przepływu krwi

-

Alkohol

Alkohol

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

WYDALANIE JONÓW H

WYDALANIE JONÓW H

HPO4

H

H2PO4

CO2

H2O

H2CO3

H

HCO3

ŚWIATŁO KANALIKA

ŚRÓDMIĄŻSZ → KREW

AN.WĘGLANOWA

WYDALANIE

AMONIOGENEZA NERKOWA

AMONIOGENEZA NERKOWA

Źródłem jonów NH4+ jest glutamina

Źródłem jonów NH4+ jest glutamina

GLUTAMINA

NH3

NH4+

HCO3-

H+

NH4+

WYDALANIE

WYDALANIE

RESORPCJA

REGENERACJA

REGENERACJA

WODOROWĘGLANÓW

WODOROWĘGLANÓW

przesączone

zasady

HCO3

H

H2CO3

CO2

H2O

H2CO3

H

HCO3

ŚWIATŁO KANALIKA

ŚRÓDMIĄŻSZ → KREW

AN.WĘGLANOWA

AN.WĘGLANOWA

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 przepuszczalne dla

– błona filtracyjna jest przepuszczalne 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, endotelina

prostaglandyny, endotelina

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 (AM, PGE)

obniżających ciśnienie (AM, PGE)

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