Fizjologiczne

funkcje nerek

Anatomia czynnościowa
nerek



Główne funkcje:

Główne funkcje:



1.utrzymanie homeostazy

1.utrzymanie homeostazy



2.funkcja wydalnicza

2.funkcja wydalnicza



3.regulacja gospodarki wodno-

3.regulacja gospodarki wodno-

elektrolitowej

elektrolitowej



4.regulacja równowagi kwasowo-

4.regulacja równowagi kwasowo-

zasadowej

zasadowej



5.funkcja wewnątrzwydzielnicza

5.funkcja wewnątrzwydzielnicza

Nerki



Narządy parzyste

Narządy parzyste



Położone pozaotrzewnowo

Położone pozaotrzewnowo



Waga pojedynczej – ok.150 g

Waga pojedynczej – ok.150 g



Składa się z ok. 1 mln nefronów

Składa się z ok. 1 mln nefronów



Część korowa

Część korowa



Część rdzeniowa

Część rdzeniowa

Nefron



Funkcjonalna jednostka nerki

Funkcjonalna jednostka nerki



1.kłębuszek nerkowy –ciałko

1.kłębuszek nerkowy –ciałko

nerkowe

nerkowe



2.cewka nerkowa/kanalik

2.cewka nerkowa/kanalik

nerkowy/ bliższy i dalszy

nerkowy/ bliższy i dalszy

Ciałko
nerkowe/kłębuszek/



Pęk naczyń włosowatych ok.20 –40 – podział

Pęk naczyń włosowatych ok.20 –40 – podział

tętniczki doprowadzającej kłębka- końce naczyń

tętniczki doprowadzającej kłębka- końce naczyń

– połączenie – tętniczka odprowadzająca

– połączenie – tętniczka odprowadzająca



Biegun naczyniowy – bliskie położenie tętniczki

Biegun naczyniowy – bliskie położenie tętniczki

doprowadzającej i odprowadzającej

doprowadzającej i odprowadzającej



W ścianie tętniczki doprowadzającej w biegunie

W ścianie tętniczki doprowadzającej w biegunie

naczyniowym- komórki przykłębuszkowe- renina

naczyniowym- komórki przykłębuszkowe- renina



Torebka – tzw.torebka Bowmana tworzona

Torebka – tzw.torebka Bowmana tworzona

przez kanalik nerkowy bliższy

przez kanalik nerkowy bliższy

Kanaliki



Bliższe – od ciałka nefronu do

Bliższe – od ciałka nefronu do

zagięcia pętli

zagięcia pętli



Dalsze – pozostała część

Dalsze – pozostała część

Kanalik



Kanalik kręty bliższy – powstaje z torebki

Kanalik kręty bliższy – powstaje z torebki

kłębuszka

kłębuszka



Przechodzi w część prostą kanalika bliższego

Przechodzi w część prostą kanalika bliższego



Powstaje pętla nefronu – pętla Henlego,

Powstaje pętla nefronu – pętla Henlego,

składa się

składa się



1.ramię zstępujące/ odcinek gruby, następnie

1.ramię zstępujące/ odcinek gruby, następnie

cienki/

cienki/



2.ramię wstępujące /odcinek cienki,

2.ramię wstępujące /odcinek cienki,

następnie gruby/

następnie gruby/

Pętla Henlego



Odcinek gruby ramienia

Odcinek gruby ramienia

wstępującego przebiega w pobliżu

wstępującego przebiega w pobliżu

bieguna naczyniowego – powstanie z

bieguna naczyniowego – powstanie z

komórek kanalika tzw

komórek kanalika tzw

plamki gęstej

plamki gęstej



Plamka gęsta - reaguje na zmiany

Plamka gęsta - reaguje na zmiany

stężenia chloru

stężenia chloru



Plamka gęsta +komórki

Plamka gęsta +komórki

przykłębuszkowe – aparat

przykłębuszkowe – aparat

przykłębuszkowy

przykłębuszkowy

Kanalik zbiorczy nerki

Przedłużenie kanalika krętego

Przedłużenie kanalika krętego

dalszego

dalszego

Uchodzi do kanalika zbiorczego

Uchodzi do kanalika zbiorczego

Kanalik zbiorczy – kończy się na

Kanalik zbiorczy – kończy się na

brodawce nerkowej

brodawce nerkowej

Podział nefronów



Nefrony korowe: 85% w korze

Nefrony korowe: 85% w korze

-

o krótkiej pętli Henlego

o krótkiej pętli Henlego

-

zaginają się w zewnętrznej części rdzenia

zaginają się w zewnętrznej części rdzenia

Nefrony przyrdzeniowe:przejście kory w

Nefrony przyrdzeniowe:przejście kory w

rdzeń

rdzeń

-

o długich pętlach

o długich pętlach

-

zaginają się w okolicach brodawki

zaginają się w okolicach brodawki

nerkowej

nerkowej

Nefrony przyrdzeniowe



Główna rola w przeciwprądowym

Główna rola w przeciwprądowym

zagęszczaniu moczu

zagęszczaniu moczu

Nerkowy przepływ krwi



Ok.1200 ml/min 420ml/100 g/min

Ok.1200 ml/min 420ml/100 g/min



Nerkowe zużycie tlenu 6ml/100

Nerkowe zużycie tlenu 6ml/100

g/min

g/min

Tworzenie moczu



1.Filtracja

1.Filtracja

–przesączanie w

–przesączanie w

kłębuszkach

kłębuszkach



2.Wchłanianie zwrotne

2.Wchłanianie zwrotne

-

-

reabsorbcja w cewkach

reabsorbcja w cewkach



3.Wydzielanie

3.Wydzielanie

– sekrecja w

– sekrecja w

cewkach

cewkach

Filtracja

Wstępny etap tworzenia moczu

Wstępny etap tworzenia moczu

Odbywa się dzięki różnicy ciśnień

Odbywa się dzięki różnicy ciśnień

Ciśnienia hydrostatycznego w naczyniach

Ciśnienia hydrostatycznego w naczyniach

włosowatych ok.

włosowatych ok.

55 mmHg

55 mmHg

Sił przeciwstawiających się filtracji:

Sił przeciwstawiających się filtracji:

Ciśnienie

Ciśnienie

onkotyczne

onkotyczne

osocza ok

osocza ok

.25 mmHg

.25 mmHg

Ciśnienie w torebce kłębka ok.

Ciśnienie w torebce kłębka ok.

15 mmHg

15 mmHg

Efektywne ciśnienie filtracyjne ok.15 mmHg

Efektywne ciśnienie filtracyjne ok.15 mmHg

EFP

EFP =/P

EFP =/P

kap

kap

– P

– P

Bov

Bov

/ - COP

/ - COP

kap

kap

Przesącz kłębkowy



Tzw mocz pierwotny =

Tzw mocz pierwotny =

odbiałczone osocze

odbiałczone osocze



Przechodzi przez błonę filtracyjną

Przechodzi przez błonę filtracyjną

kłębuszków –zatrzymywane

kłębuszków –zatrzymywane

krwinki większość białek

krwinki większość białek



Zbiera się w torebce Bowmana

Zbiera się w torebce Bowmana

Filtracja kłębuszkowa



Objętość przesączu kłębuszkowego

Objętość przesączu kłębuszkowego

powstającego w ciągu jednej

powstającego w ciągu jednej

minuty w obu nerkach

minuty w obu nerkach

GFR

GFR

= 125 ml/min

= 125 ml/min

80 l /24 godz

80 l /24 godz

Klirens

Ilość osocza wyrażona w mililitrach,

Ilość osocza wyrażona w mililitrach,

jaka zostaje całkowicie oczyszczona

jaka zostaje całkowicie oczyszczona

z danej substancji w ciągu 1 minuty

z danej substancji w ciągu 1 minuty

Miara sprawności oczyszczania

Miara sprawności oczyszczania

osocza z danej substancji

osocza z danej substancji

Klirens

U

U

X

X

x

x

V

V

C

C

x

x

= ---------------

= ---------------

P

P

X

X

C

C

x

x

=

=

klirens substancji w ml/min

klirens substancji w ml/min

U

U

x

x

= stężenie substancji w moczu mg/ml

= stężenie substancji w moczu mg/ml

V = wielkość diurezy w ml/min

V = wielkość diurezy w ml/min

P

P

x =

x =

stężenie substancji w surowicy w mg/ml

stężenie substancji w surowicy w mg/ml

Klirens inuliny



Inulina – polisacharyd ulegający tylko

Inulina – polisacharyd ulegający tylko

całkowitej filtracji w kłębuszkach

całkowitej filtracji w kłębuszkach



Klirens inuliny odpowiada GFR

Klirens inuliny odpowiada GFR

U

U

in

in

x V

x V

GFR =

GFR =

________________________

________________________

P

P

in

in

Klirens



Klirens inuliny- porównanie z

Klirens inuliny- porównanie z

klirensem innych substancji –

klirensem innych substancji –

informacja o mechanizmach

informacja o mechanizmach

oczyszczających osocze z tej

oczyszczających osocze z tej

substancji

substancji

Klirens

C

C

x

x

=C

=C

in

in

Ok.1

Ok.1

Wydalanie głównie przez filtrację

Wydalanie głównie przez filtrację

taka sama ilość jest przesączana i

taka sama ilość jest przesączana i

wydalana w jednostce czasu

wydalana w jednostce czasu

Jedynie filtracja

Jedynie filtracja

Mannitol,sorbitol,B12, sacharoza

Mannitol,sorbitol,B12, sacharoza

Klirens

C

C

x

x

< C

< C

in

in

Filtracja + reabsorbcja

Filtracja + reabsorbcja

ilość substancji wydalanej z moczem<

ilość substancji wydalanej z moczem<

ilości substancji przesączanej

ilości substancji przesączanej

Glukoza 0 ml/min ,ksyloza,fruktoza, mocznik 75

Glukoza 0 ml/min ,ksyloza,fruktoza, mocznik 75

ml/min

ml/min

Klirens

C

C

x

x

>C

>C

in

in

Wydalanie danej substancji

Wydalanie danej substancji

przewyższa jej filtrowanie

przewyższa jej filtrowanie

Usuwanie = filtracja + wydzielanie

Usuwanie = filtracja + wydzielanie

Kwas paraaminohipurowy, jodopiracet, niektóre

Kwas paraaminohipurowy, jodopiracet, niektóre

penicylliny, kreatynina endogenna 140 ml/min

penicylliny, kreatynina endogenna 140 ml/min

Czynność cewek
nerkowych



Z 125 ml moczu pierwotnego –

Z 125 ml moczu pierwotnego –

powstaje

powstaje

1 ml moczu ostatecznego

1 ml moczu ostatecznego

Wymiana wody , substancji w niej

Wymiana wody , substancji w niej

rozpuszczonych pomiędzy

rozpuszczonych pomiędzy

kanalikami a śródmiąższem , krwią

kanalikami a śródmiąższem , krwią

naczyń włosowatych

naczyń włosowatych

okołokanalikowych

okołokanalikowych

Powstawanie moczu



Mechanizmy :

Mechanizmy :



1.resorbcja – zwrotne wchłanianie

1.resorbcja – zwrotne wchłanianie

ze światła kanalika do tkanki

ze światła kanalika do tkanki

otaczającej

otaczającej



2.sekrecja – wydzielanie substancji

2.sekrecja – wydzielanie substancji

przez nabłonek kanalika do

przez nabłonek kanalika do

światła

światła

Resorbcja kanalikowa



Bierna

Bierna

– zgodna z gradientem

– zgodna z gradientem

stężeń , potencjału elektrycznego

stężeń , potencjału elektrycznego



Czynna

Czynna

– wbrew gradientowi

– wbrew gradientowi

stężeń,wymagająca nakładu energii

stężeń,wymagająca nakładu energii

1.ograniczona stężeniem/

1.ograniczona stężeniem/

np.glukoza, aminokwasy ,potas/

np.glukoza, aminokwasy ,potas/

2.ograniczona stężeniem, czasem

2.ograniczona stężeniem, czasem

wchłaniania /np.sód/

wchłaniania /np.sód/

Sekrecja kanalikowa



Wydzielanie bierne – dyfuzja zgodnie

Wydzielanie bierne – dyfuzja zgodnie

z gradientem stężeń/np. kwas

z gradientem stężeń/np. kwas

salicylowy/

salicylowy/



Wydzielanie czynne –

Wydzielanie czynne –

1.ograniczone stężeniem

1.ograniczone stężeniem

substancji/np.kreatynina ,penicyllina/

substancji/np.kreatynina ,penicyllina/

2.ograniczone stężeniem substancji,

2.ograniczone stężeniem substancji,

czasem /np.jony K

czasem /np.jony K

+

+

,H

,H

+

+

Transport maksymalny

T

T

m

m

-maksymalna ilość w

-maksymalna ilość w

miligramach substancji, którą

miligramach substancji, którą

kanaliki mogą przetransportować

kanaliki mogą przetransportować

przez ściany w czasie 1 min

przez ściany w czasie 1 min

np.glukoza – 350 mg/min

np.glukoza – 350 mg/min

Próg nerkowy



Maksymalne stężenie substancji

Maksymalne stężenie substancji

we krwi , po przekroczeniu

we krwi , po przekroczeniu

którego dana substancja pojawia

którego dana substancja pojawia

się w moczu

się w moczu



Przekroczenie zdolności

Przekroczenie zdolności

resorbcyjnych kanalików

resorbcyjnych kanalików



np.glukoza – 180 mg%

np.glukoza – 180 mg%

Równowaga
kłębuszkowo-
kanalikowa

Resorbcja 70% przesączu

Resorbcja 70% przesączu

kłębuszkowego w kanalikach bliższych

kłębuszkowego w kanalikach bliższych

Resorbcja izotoniczna/ H

Resorbcja izotoniczna/ H

2

2

O ,Na, Cl,

O ,Na, Cl,

HCO3-/

HCO3-/

Ochrona kanalików dalszych przed

Ochrona kanalików dalszych przed

nadmierną ilością płynu

nadmierną ilością płynu

Zagęszczanie,
rozcieńczanie moczu



Zdolność nerek do wydalania zbędnych

Zdolność nerek do wydalania zbędnych

produktów metabolicznych w zmiennej

produktów metabolicznych w zmiennej

objętości moczu

objętości moczu



Minimalna ilość – 400 ml/24 godz/oliguria/

Minimalna ilość – 400 ml/24 godz/oliguria/



< 1 ml/godz/kg c.c

< 1 ml/godz/kg c.c



< 400 ml/24 godz- anuria

< 400 ml/24 godz- anuria



0,5 ml/godz/kg c.c

0,5 ml/godz/kg c.c

Osmolalność moczu



Ciśnienie osmotyczne moczu

Ciśnienie osmotyczne moczu



Maks- 1300 mOs/ H

Maks- 1300 mOs/ H

2

2

O

O



Min 70 mOsm/ kg H

Min 70 mOsm/ kg H

2

2

O

O



ciśnienie moczu pierwotnego=

ciśnienie moczu pierwotnego=

ciśnieniu osmotycznemu osocza =

ciśnieniu osmotycznemu osocza =

300 mOs/kg H

300 mOs/kg H

2

2

O

O

Wzmocnienie
przeciwprądowe



Wzrost osmolarności w obrębie pętli

Wzrost osmolarności w obrębie pętli

Henlego

Henlego

1.przepuszczalność kanalika zstępującego

1.przepuszczalność kanalika zstępującego

dla wody

dla wody

2.brak przepuszczalności dla wody w

2.brak przepuszczalności dla wody w

obrębie ramienia wstępującego

obrębie ramienia wstępującego



Wytworzenie różnicy stężeń wzdłuż

Wytworzenie różnicy stężeń wzdłuż

długiej osi nefronu

długiej osi nefronu

Ramię zstępujące



Przechodzenie H

Przechodzenie H

2

2

O do

O do

śródmiąższu

śródmiąższu



Transport n H

Transport n H

2

2

O naczyniami

O naczyniami

prostymi

prostymi

Ramię wstępujące



Czynny transport do śródmiąższu

Czynny transport do śródmiąższu

NaCl

NaCl



Nieprzepuszczalne dla H

Nieprzepuszczalne dla H

2

2

O

O



Z pętli Henlego – mocz

Z pętli Henlego – mocz

hypotoniczny

hypotoniczny

Kanalik kręty dalszy

Przepuszczalność dla H

Przepuszczalność dla H

2

2

O – regulowana poziomem

O – regulowana poziomem

ADH

ADH



Przy

Przy





zapotrzebowania na H

zapotrzebowania na H

2

2

O

O

1.

1.





ADH

ADH

2.

2.





przepuszczalności ścian kanalika dla

przepuszczalności ścian kanalika dla





H2O

H2O

3.

3.





zatrzymania wody –

zatrzymania wody –

4.zmniejszone wydzielanie zagęszczonego moczu

4.zmniejszone wydzielanie zagęszczonego moczu

Zagęszczenie moczu – zależne od stężenia ADH

Zagęszczenie moczu – zależne od stężenia ADH



Kanalik zbiorczy



Możliwość rozcieńczania moczu

Możliwość rozcieńczania moczu

przez reabsorbcję NaCl

przez reabsorbcję NaCl

Równowaga kwasowo-
zasadowa
rola nerek

Wydalanie jonów H

Wydalanie jonów H

+

+

Regulowanie zasobów HCO

Regulowanie zasobów HCO

3

3

-

-

HCO

HCO

3

3

-/ z przesączu/ +

-/ z przesączu/ +

H

H

+/wydzielany

+/wydzielany

czynnie przez komórki kanalika bliższego =

czynnie przez komórki kanalika bliższego =

H

H

2

2

CO3

CO3

przy

przy

udziale anhydrazy węglanowej z

udziale anhydrazy węglanowej z

kk kanalika

kk kanalika

H

H

2

2

O + CO

O + CO

2

2



CO

CO

2

2

do komórek kanalika

do komórek kanalika



CO

CO

2 + =

2 + =

H

H

2

2

CO3 /przy udziale

CO3 /przy udziale

anhydrazy węglanowej/

anhydrazy węglanowej/



H

H

2

2

CO3

CO3





H

H

+ +

+ +

HCO

HCO

3

3

-/

-/



HCO

HCO

3

3

-

-

dyfunduje do śródmiąższu

dyfunduje do śródmiąższu

nerki,do naczyń okołokanalikowych

nerki,do naczyń okołokanalikowych

Bufor fosforanowy



Wychwytywanie jonów H

Wychwytywanie jonów H

+

+

w

w

dalszych odcinkach

dalszych odcinkach

nefronu

nefronu



Wymiana z jonem Na fosforanu

Wymiana z jonem Na fosforanu

dwusodowego

dwusodowego

Amoniak – wydalanie H

+



W płynie kanalikowym

W płynie kanalikowym



Z amoniaku i jonu H

Z amoniaku i jonu H

+

+





jon

jon

amonowy

amonowy