end sikanie

r r
� Copyright by $taś
Sikanie
� Podstawowe zadania nerek � Wchłanianie mocznika, kwasu moczowego,
� Krążenie nerkowe kreatyniny, fosforanów, siarczanów
� Neurohormonalna regulacja układu krążenia � Wchłanianie sodu
� Pomiar przepływu osocza przez nerki � Wchłanianie zwrotne potasu
� Autoregulacja nerkowa � Wydzielanie H+
� Układ renina-angiotensyna-aldosteron � Zwrotne wchłanianie wodorowęglanów
� Przesączanie kłębuszkowe � Wchłanianie Cl-
� Równowaga kłębkowo-kanalikowa � Hormonalna kontrola zwrotnego wchłaniania
� Kłębuszkowo-kanalikowe sprzężenie zwrotne kanalikowego
� Metody pomiaru filtracji kłębuszkowej � ANP
� Elektrofizjologia cewek nefronu � Wydalanie nielotnych kwasów przez nerki,
� Wchłanianie zwrotne mechanizmy oszczędzania zasad
� Wchłanianie zwrotne wody � Mechanizmy zagęszczania i rozcieńczania moczu
� Kontrola wydalania wody � Klirens osmotyczny i klirens wolnej wody
� wpływ ADH na kanaliki � Wydzielanie kanalikowe
� diureza � Zaburzenia czynności nerek
� Wchłanianie zwrotne białek i hemoglobiny � Drogi moczowe, wydalanie moczu
� Wchłanianie zwrotne aminokwasów
� Wchłanianie zwrotne glukozy
� Zjawisko splay
1
a
a
T
T
n
n
s
s
F
F
f
f
o
o
D
D
r
r
P
P
m
m
Y
Y
e
e
Y
Y
r
r
B
B
2
2
.
.
B
B
0
0
A
A
Click here to buy
Click here to buy
w
w
m
m
w
w
o
o
w
w
c
c
.
.
.
.
A
A
Y
Y
B
B
Y
Y
B
B
r r
� Copyright by $taś
Podstawowe zadania nerek
1) Regulacja objętości i składu substancji nieorganicznych i organicznych oraz osmolarności płynu
zewnątrzkomórkowego
2) Udział w regulacji równowagi kwasowo-zasadowej, głównie przez wydalanie nadmiaru kwasów i
oszczędzanie zasad
3) Wydalanie zbędnych lub szkodliwych produktów końcowych metabolizmu, jak mocznik, kwas moczowy,
kreatynina i inne
4) Czynności metaboliczne, jak detoksykacja np. kwasu benzoesowego przez połączenie go z glicyną do
kwasu hipurowego, glukoneogeneza w warunkach głodu, utlenienie aminokwasów i inne
5) Wydzielanie do krwi substancji o działaniu hormonalnym, jak erytropoetyna, renina, bradykinina,
prostaglandyny i aktywna postać witaminy D3
a. Nerki są miejscem syntezy i uwalniania hormonów, ich prekursorów lub aktywatorów
hormonalnych, autokoidów i neuroprzekazników
b. Duże znaczenie w regulacji czynności nerek odgrywają eikozanoidy, przede wszystkim
prostaglandyny. Receptory dla głównej prostaglandyny nerkowej PGE2, syntetyzowanej głównie w
rdzeniu nerki, odnajduje się w różnych odcinkach kanalika a dla PGI2 (prostacykliny) przede
wszystkim w kłębuszkach
c. W nerce powstaje aktywna postać witaminy D3 w wyniku dodatkowej hydroksylacji dochodzi do
syntezy 1,25-dihydroksycholekacyferolu, potężnego hormonalnego regulatora gospodarki
wapniowej ustroju. Jego głównymi punktami uchwytu są błona śluzowa jelita oraz kości,
bezpośrednie działanie na nerki ma mniejsze znaczenie
d. Renina. Komórki przykłębuszkowe tętniczki doprowadzającej zawierają reninę - enzym
proteolityczny, który działając na swoisty substrat alfa-globulinę nazywaną angiotensynogenem
odszczepia angiotensynę I ą angiotensyna II
i. Patrz: Układ R-A-A
e. Erytropoetyna. Około 80% erytropoetyny pochodzi z nerek, a niemal cała reszta z wątroby.
Przypuszcza się, że miejscem syntezy są komórki nabłonkowe kłębuszków lub niektóre komórki
śródmiąższowe kory. Głównym bodzcem pobudzającym je do syntezy i wydzielania hormonu jest
zmniejszenie ciśnienia parcjalnego tlenu w tkance.
i. Usunięcie obu nerek hamuje erytropoezę, a niedokrwistość jest typowym objawem
towarzyszącym niewydolności nerek. Skuteczne leczenie stało się możliwe dzięki produkcji
erytropoetyny przy użyciu rekombinowanego DNA
f. Bradykinina
i. Powstaje przez działanie enzymów proteaz, znajdujących się w pocie, ślinie i wydzielinach
gruczołów wydzielania zewnętrznego, na białka globuliny osocza krwi (kininogen).
Bradykinina występuje w osoczu (jej prekursorJ) jako bradikininogen (kininogeną to ą2-
globulina osocza), który po dotarciu do miejsca zapotrzebowania pod wpływem
kalikreiny tkankowej lokalnie uwalnianej zmienia się w lizylobradykininę, która następnie
pod wpływem enzymu konwertującego przechodzi się w aktywną bradykininę.
1. Bradykinina zwiększa przepuszczalność naczyń włosowatych, w wyniku czego
następuje ból, obrzęk oraz przechodzenie leukocytów do tkanek.
2. Uczestniczy w procesie regulacji ciśnienia krwi.
a. Obniża ciśnienie krwi przez rozszerzenie naczyń krwionośnych.
b. Bradykinina rozszerza naczynia krwionośne skóry, mięśni prążkowanych,
nerek, mózgu, trzewi i naczynia wieńcowe przez porażenie mięśni
gładkich.
3. Kurczy również mięśnie macicy.
4. Bradykinina kurczy mięśnie oskrzeli
5. zwiększa uwalnianie katecholamin z nadnerczy.
6. W nerkach ponadto powoduje uwalnianie prostaglandyn.
wróć
2
a
a
T
T
n
n
s
s
F
F
f
f
o
o
D
D
r
r
P
P
m
m
Y
Y
e
e
Y
Y
r
r
B
B
2
2
.
.
B
B
0
0
A
A
Click here to buy
Click here to buy
w
w
m
m
w
w
o
o
w
w
c
c
.
.
.
.
A
A
Y
Y
B
B
Y
Y
B
B
r r
� Copyright by $taś
Krążenie nerkowe
� w spoczynku przez naczynia obu nerek przepływa przeciętnie 1200 ml krwi na minutę, co stanowi około
20% wyrzutu sercowego
ż tę część wyrzutu sercowego (wyrażoną w procentach), która przepływa przez nerki, nosi nazwę frakcji
nerkowej i może wahać się od 12 do 30%
ż część osocza przepływająca przez kłębuszki i ulegająca filtracji nosi nazwę frakcji filtracyjneją stanowi
ona około 20% przepływu minutowego osocza przez nerkę, czyli około 120 ml/min.
� W krążeniu nerkowym wyróżnia się dwa łożyska naczyń włosowatych zaopatrujących nefrony, a
mianowicie:
� Wysokociśnieniowe łożysko naczyń kapilarnych kłębuszkówą średnie ciśnienie 50 mmHg
� Zachodzi w nim wyłącznie proces filtracji płynu do torebki kłębuszka i w odróżnieniu od
innych kapilarów brak w nich zwrotnego wchłaniania
� Niskociśnieniowe łożysko kapilarów okołokanalikowychą średnie ciśnienie ok. 13 mmHg
� Niskie ciśnienie hydrostatyczne, ale wysokie ciśnienie onkotyczne osocza krwi
� zachodzi w nich wyłącznie proces reabsorpcji płynu tkankowego
� ich część stanowią także naczynia proste
� Przepływ krwi przez nefrony napotyka trzy opory:
ż W tętniczkach doprowadzającychą spadek ciśnienia z 100 mmHg w miejscu odgałęzienia od tętnic
międzyzrazikowych, do 60 mmHg w naczyniach doprowadzających kłębuszka
ż W tętniczkach odprowadzającychą dalszy spadek ciśnienia do wartości około 45 mmHg i do 13
mmHg w kapilarach okołokanalikowych
ż W żyłach nereką w żyle nerkowej ciśnienie wynosi około 8 mmHg
� Z całości przepływu nerkowego krwi;
� Na korę przypada ok. 88%
� Na część zewnętrzną rdzenia 10%
� Na część wewnętrzną rdzenia (naczynia proste) tylko 1-2%
wróć
3
a
a
T
T
n
n
s
s
F
F
f
f
o
o
D
D
r
r
P
P
m
m
Y
Y
e
e
Y
Y
r
r
B
B
2
2
.
.
B
B
0
0
A
A
Click here to buy
Click here to buy
w
w
m
m
w
w
o
o
w
w
c
c
.
.
.
.
A
A
Y
Y
B
B
Y
Y
B
B
r r
� Copyright by $taś
Neurohormonalna regulacja krążenia nerkowego
- naczynia nerkowe człowieka zaopatrzone są głównie we współczulne, adrenergiczne nerwy
naczynioruchowe. Uwalniająca się na ich zakończeniach noradrenalina działa obkurczająco na naczynia
nerkowe, głównie poprzez receptory ą1-adrenergiczne.
o W warunkach spoczynkowych toniczna czynność adrenergiczna włókien naczyniozwężąjących
jest słaba
o Przy miernym pobudzeniu włókien współczulnych nerek powoduje tylko skurcz tętniczek
doprowadzających i zmniejszenie ciśnienia hydrostatycznego oraz przepływu krwi przez kapilary
kłębuszkowe, co w efekcie prowadzi do spadku przesączania kłębuszkowego.
o Silne pobudzenie układu współczulnego (wywołane hipoksją i hiperkapnią, znacznym
zmniejszeniem wyrzutu sercowego np. po dużej utracie krwi, w stanach wstrząsu ciężkiej pracy
fizycznej) wywołuje skurcz zarówno tętniczek doprowadzający jak i odprowadzających z
następowym ustaniem przepływu krwi i spadkiem przesączania kłębuszkowego ą krew
przesuwana do ważnych życiowo narządów: mózgu i serca
o Pobudzenie nerwów współczulnych nerek wzmaga też wydzielanie reniny poprzez działanie
pobudzające uwalnianej noradrenaliny na �1-receptory adrenergiczne komórek ziarnistych
(przykłębuszkowych) oraz bezpośrednio zwiększa reabsorpsję Na+ przez kanaliki nerkowe,
wykazujące obfite unerwienie współczulne
- Również nerwy błędne oddają do nerek niewielką liczbę włókien cholinergicznych, a uwalniana przez nie
Ach działa poprzez receptory muskarynowe
- Naczynia nerkowe podlegają wpływom wielu czynników hormonalnych i humoralnych
o Noradrenalina wstrzyknięta dożylnie lub uwalniana endogennie w stanach wstrząsowych
powoduje wybiórczy skurcz tętnic i tętniczek głównie kory
o Silny skurcz tętnic następuje pod wpływem angiotensyny II i III, a także prostaglandyny F (PGF2ą)i
tromboksanu A2 (TXA2) powstających w nerkach
o Działanie rozszerzające na naczynia nerkowe wywiera Ach, zwiększająca przepływ krwi głównie w
rdzeniu nerki, gdzie znajdują się receptory muskarynowe
o Silny wpływ naczyniorozszerzający wywiera także produkowana w nerkach dopamina oraz
prostacyklina (PGI2) wytwarzana przez śródbłonek naczyń w korze nerek
o Spośród kinin silne działanie naczyniorozszerzające ma bradykinina, powstająca w nerkach z
globulin osocza pod wpływem kalikreiny. Ta ostatnie odszczepia lizylobradykininę, która pod
wpływem enzymu konwertującego zamienia się w nerkach na nonapeptyd o silnym działaniu
naczyniorozszerzającym. Bradykinina uwalnia także prostaglandyny w nerkach, a te z kole mają
wpływ na uwalnianie i produkcję bradykininy
Zmiany krążenia w różnych stanach fizjologicznych i patologicznych:
- podczas intensywnego wysiłkuą redukcja przepływu nerkowego nawet o połowę
- zmiana pozycji ciała z poziomej na pionowąą zmniejszenie przepływu o 10-20%
- długotrwałe stanie bez ruchuą zmniejszenie przepływu nawet do 50%
- hipoksjaą zmniejszenie przepływu
- niedotlenienie, hiperkapnia, kwasicaą zmniejszenie przepływu
- wstrząs pokrwotocznyą może nastąpić tak znaczna redukcja przepływu krwi, że może doprowadzić nawet
do martwicy kanalików nerkowych i rozwoju mocznicy
wróć
4
a
a
T
T
n
n
s
s
F
F
f
f
o
o
D
D
r
r
P
P
m
m
Y
Y
e
e
Y
Y
r
r
B
B
2
2
.
.
B
B
0
0
A
A
Click here to buy
Click here to buy
w
w
m
m
w
w
o
o
w
w
c
c
.
.
.
.
A
A
Y
Y
B
B
Y
Y
B
B
r r
� Copyright by $taś
Pomiar przepływu osocza przez nerki
Przepływ krwi przez nerki można badać w warunkach doświadczalnych zakładając przepływomierze
elektromagnetyczne na tętnice nerkowe, a dystrybucje przepływu stosując znakowany krypton lub ksenon
Pośrednio przepływ krwi bada się stosując klirens substancji którą nerki wydalają niemal całkowicie już po
jednorazowym przepływie krwi.
- do oznaczania przepływu nerkowego na zasadzie klirensu używa się kwasu paraaminohipuronowego
(PAH)
o kwas ten jest łatwy do oznaczenia w płynach ustrojowych
o nie podlega metabolizmowi, wytwarzaniu, ani magazynowaniu w nerkach
o niemal cała jego wstrzyknięta ilość (90%) zostaje usunięta z osocza krwi do moczu już po
jednorazowym przepływie krwi przez nerkę
ż ale ilość podanego PAH musi być mniejsza niż transport maksymalny nerek Tm dla tej
substancji (najwyższe stężenie PAH aby mógł zostać przeprowadzony pomiar to około
0,1mg/mlą odczytane z wykresu)
o ilość wydalonego z moczem PAH jest sumą ilości przesączonej w kłębuszkach (20%) do ilości
czynnie wydzielonej przez kanaliki (ok. 80%)
- Przepływ osocza przez nerki (RPF Renal Plasma Flow) jest równy ilości dowolnej substancji
wydalanej w moczu, podzielonej przez różnicę w stężeniu tej substancji pomiędzy krwią w tętnicy i żyle
nerkowej, zgodnie ze wzorem:
ż RPF = (U x V)/(Ax-Vx)
� U stężenie substancji w moczu
� V diureza minutowa
� Ax i Vx stężenie substancji we krwi tętniczej i żylnej
ż RPF = 650 ml/min
ż Przy oznaczaniu przepływu za pomocą klirensu PAH pomija się stężenie PAH w nerkowej
krwi żylnej, ponieważ PAH zostaje niemal w zupełności wydalony z osocza
� P x RPF = 0 + U x V
PAH PAH
ż Stosując PAH można oznaczyć efektywny przepływ nerkowy osocza (ERPF)
� ERPF = (U x V)/ P = C
PAH PAH PAH
o ERPF = efektywny przepływ nerkowy osocza (mL/min
o U = stężenie PAH w moczu (mg%)
PAH
o V objętość moczu (ml/min)
o P stężenie PAH w osoczu
PAH
ż Znając ten efektywny przepływ osocza i hematokryt (Ht) można obliczyć efektywną
objętość krwi (ERBF) przepływającej przez nerki w ciągu minuty
� ERBF = [1/(1-Ht)] x ERPF
wróć
5
a
a
T
T
n
n
s
s
F
F
f
f
o
o
D
D
r
r
P
P
m
m
Y
Y
e
e
Y
Y
r
r
B
B
2
2
.
.
B
B
0
0
A
A
Click here to buy
Click here to buy
w
w
m
m
w
w
o
o
w
w
c
c
.
.
.
.
A
A
Y
Y
B
B
Y
Y
B
B
r r
� Copyright by $taś
Autoregulacja nerkowa
- najważniejszą cechą krążenia nerkowego jest jego względna autonomia wyrażająca się autoregulacją,
która polega na tym, że nerkowy przepływ krwi (RBF) i osocza (RPF) jest względnie stały, mimo wahań
średniego ciśnienia w tętnicach nerkowych w zakresie 80-200 mmHg. (80-180 wg Traczyk)
- TEORIA MIOGENNA
o To autoregulacja związana ze skurczem mięśniówki naczyń oporowych, głównie tętniczek oraz
zwieraczy prekapilarnych przy wzroście ciśnienia transmuralnego, czyli różnicy ciśnienia pomiędzy
światłem tych naczyń a otaczającym płynem śródmiąższowym
o Polega na automatycznym wzmożeniu czynnego napięcia i skurczu tej mięśniówki przy wzroście
ciśnienia transmuralnego
o Autoregulacja nerkowa ma charakter autonomiczny, wewnątrzpochodny i zachodzi także w nerce
odnerwionej, przeszczepionej lub wyizolowanej. Nie zależy w zasadzie ani od hormonów ani
czynników neurogennych
o W sumie autoregulacji podlegają
ż Ciśnienie w kapilarach kłębuszka naczyniowego
ż Ilość przepływającej krwi przez nerki (RBF, RPF)
ż Filtracja kłebuszkowa (bo stała ilość krwi przepływająca przez kłębuszki)
o Natomiast ilość produkowanego moczu, czyli diureza nerkowa nie podlega autoregulacji i wzrasta
w miarę wzrostu ciśnienia perfuzyjnego w nerkach
o Mechanizm:
ż Wzrost ciśnienia w tętnicy nerkowej ą wzrost ciśnienia transmuralnego ą wstępne
rozciągnięcie mięśniówki gładkiej ą miogenny skurcz mięśni gładkich ą utrzymanie
stałego przepływu
ż Przy ciśnieniu w tętnicy nerkowej poniżej 80-90 mmHg tętniczka doprowadzająca jest
maksymalnie rozszerzona i jej opór się nie zmienia. Wynikiem tego jest wzrost przepływu
proporcjonalny do wzrostu ciśnienia.
ż Gdy ciśnienie w tętnicach nerkowych podnosi się (np. ze 100 do 180 mmHg) następuje
stopniowe zwężanie tętniczki doprowadzającej i wzrost oporu, wskutek czego przepływ
nerkowy krwi prawie się nie zmienia.
ż Przy dalszym wzroście ciśnienia powyżej 200 mmHg tętniczki doprowadzające są
maksymalnie zwężone i ponownie wzrasta ciśnienie w kapilarach kłębuszkowch, gdyż
przełamana zostaje autoregulacja i odpowiednio zwiększa się przepływ krwi przez nerkę
6
a
a
T
T
n
n
s
s
F
F
f
f
o
o
D
D
r
r
P
P
m
m
Y
Y
e
e
Y
Y
r
r
B
B
2
2
.
.
B
B
0
0
A
A
Click here to buy
Click here to buy
w
w
m
m
w
w
o
o
w
w
c
c
.
.
.
.
A
A
Y
Y
B
B
Y
Y
B
B
r r
� Copyright by $taś
- TEORIA METABOLICZNA
o Wprawdzie autoregulacja jest zjawiskiem głównie mięśniowym, autonomicznym i
wewnątrznerkowym, to jednak pewne znaczenie przypisuje się czynnikom hormonalnym.
Zwłaszcza:
ż Angiotensynie II
� Powstaje lokalnie w nerkach pod wpływem reniny produkowanej w komórkach
przykłębuszkowych (ziarnistych) nefronów
� Powoduje lokalne skurcze tętniczek odprowadzających, stanowiąc element
sprzężenia zwrotnego ujemnego, zapobiegające spadkowi ciśnienia w kapilarach
kłębuszkowych i podtrzymującego ciśnienie hydrostatyczne w tych kapilarach i
filtrację kłebuszkową
ż Tlenkowi azotu (NO) i prostaglandynom serii E i I
� Działanie naczyniorozszerzające
� Zwiększony chwilowo przepływ krwi przez nerki z powodu wzrostu ciśnienia
napędowego wypłukuje te naczyniorozszerzające substancje, warunkując skurcz
naczyń doprowadzających
� Odwrotnie, przy spadku ciśnienia w tętnicach nerkowych niedokrwieniu oraz
hipoksji nerek następuje wzrost biosyntezy NO i PG, prowadząc do rozszerzenia
naczyń doprowadzających i zapewniając utrzymanie przepływu krwi w kapilarach
kłębuszka oraz filtracji kłębuszkowej na niezmienionym poziomie.
Wg kartki:
- autoregulacja nie działa:
o w stanach pobudzenia współczulnego
o w stanach krwotoku i anaksji
o w ciężkiej hipoksji;
o po działaniu cyjanków, prokainy, czy etanoli
wróć
7
a
a
T
T
n
n
s
s
F
F
f
f
o
o
D
D
r
r
P
P
m
m
Y
Y
e
e
Y
Y
r
r
B
B
2
2
.
.
B
B
0
0
A
A
Click here to buy
Click here to buy
w
w
m
m
w
w
o
o
w
w
c
c
.
.
.
.
A
A
Y
Y
B
B
Y
Y
B
B
r r
� Copyright by $taś
Układ renina angiotensyna aldosteron
DROGA AKTYWACJI
Komórki przykłębuszkowe tętniczki doprowadzającej zawierają reninę enzym proteolityczny, który
działając na swoisty substrat alfa-globulinę nazywaną angiotensynogenem, odszczepia z niej biologicznie mało
aktywny dekapeptyd angiotensynę I. Kolejne odszczepienie dwóch aminokwasów przez enzym konwertujący
zachodzące głównie w krążeniu płucnym, prowadzi do powstania oktapeptydu angiotensyny II.
CZYNNIKI STYMULUJCE UWALNIANIE RENINY:
o obniżone stężenie sodu hiponatremia, spadek liczby jonów sodowych w obrębie plamki gęstej
o bo receptorem kontrolującym wydzielanie reniny jest plamka gęsta aparatu przykłębuszkowego i
obniżenie ilości soli dopływającej do ramienia wstępującego pętli nefronu i plamki gęstej (spadek
tzw. ładunku dystalnego) prowadzi do zwiększenia wydzielania reniny i syntezy Ang II (natomiast
zwiększenie ładunku dystalnego hamuje wydzielanie reniny)
o spadek ciśnienia perfuzyjnego nerek
o obniżenie ciśnienia krwi w tętnicy nerkowej (czyli tzw. ciśnienia perfuzyjnego nerki), np. w
następstwie jej patologicznego zwężenia lub obniżenia ogólnego ciśnienia tętniczego krwi,
prowadzi do rozszerzenia tętniczki doprowadzającej kłębuszków (typowa odpowiedz
autoregulacyjna).
o Tętniczka doprowadzająca odgrywa tu także rolę baroreceptora nerkowego, którego pobudzenie
prowadzi do zwiększenia uwalniania reniny i ostatecznie powstania angiotensyny II
o zmniejszenie objętości płynu pozakomórkowego - np. wstrząs hipowolemiczny
o odruchowe pobudzenie włókien współczulnych unerwiających komórki przykłębuszkowe. Noradrenalina
przez receptor adrenergiczny typu beta1 pobudza je do uwalniania reniny.
o Prostaglandyny (szczególnie PGI)
o Spadek ciśnienia krwi, odwodnienie, krwotok, stany utraty sodu, marskość wątroby, niewydolność układu
krążenia, nagła zmiana pozycji ciała z leżącej na stojącą, stres
8
a
a
T
T
n
n
s
s
F
F
f
f
o
o
D
D
r
r
P
P
m
m
Y
Y
e
e
Y
Y
r
r
B
B
2
2
.
.
B
B
0
0
A
A
Click here to buy
Click here to buy
w
w
m
m
w
w
o
o
w
w
c
c
.
.
.
.
A
A
Y
Y
B
B
Y
Y
B
B
r r
� Copyright by $taś
CZYNNIKI HAMUJCE UWALNIANIE RENINY:
- wazopresyna
- ANP (przedsionkowy peptyd natriuretyczny)
- potas
- angiotensyna II
- adenozyna
- blokowanie receptorów �-adrenergicznych np. propranololem
- blokowanie syntezy prostaglandyn przez indometacynę, aspirynę
WPAYW ANGIOTENSYNY II NA ORGANIZM:
- Angiotensyna II działa na tkanki docelowe za pośrednictwem dwu klas receptorów tj. receptorów klasy AT1
i AT2.
o Receptory AT1
ż występują w ścianie naczyń tętniczych i mózgu
ż po ich pobudzeniu przez angiotensynę II następują zmiany w białku G i fosfolipazie C, wraz
ze wzrostem jonów Ca2+ w miocytach i ich skurczem.
ż AT1 receptory występują także w komórkach kory nadnerczy i pod wpływem ich
pobudzenia przez angiotensynę II następuje wzrost uwalniania aldosteronu
o Bezpośrednio obkurcza naczynia krwionośne, przez wpływ na receptory angiotensynowe, powodując
wzrost oporów obwodowych i ciśnienia tętniczego
o Pobudzanie warstwę kłebuszkową kory nadnerczy do wytwarzania aldosteronu
o Aldosteron pobudza proces resorpcji sodu i wydzielania potasu działając na komórki główne
kanalików zbiorczych nerki. W ten sposób przyczynia się do podwyższenia stężenia jonów sodu w
osoczu i wzrostu ciśnienia krwi.
o Pobudza układ współczulny poprzez zwiększanie wydzielania adrenaliny w nadnerczach oraz nasilanie
przekaznictwa adrenergicznego w autonomicznym i ośrodkowym układzie nerwowym
o Obkurcza zarówno doprowadzające, jak i odprowadzające tętniczki kłębuszka nerkowego, przy czym
doprowadzające w mniejszym stopniu.
o W związku z tym w wyniku oddziaływania Ang II dochodzi do zmian w ukrwieniu nerek oraz
zwiększenia frakcji filtracyjnej.
o Pobudzenie neuronów podwzgórza w kierunku wzmożonego uwalniania wazopresyny (ADH), ACTH i wzrost
pragnienia
o Działanie naczynioobkurczające angiotensyny prowadzące do zwiększenia całkowitego oporu
obwodowego oraz działanie prowadzące, za pośrednictwem aldosteronu do zwiększenia zawartości sodu i
objętości płynów ustrojowych mogą wywołać wspólnie podwyższenie ciśnienia krwi tętniczej.
o Zatem głównym efektem pobudzenia układu RAA jest wzrost ciśnienia tętniczego. Fakt ten wykorzystuje się
w lecznictwie, w terapii nadciśnienia tętniczego. Lekami znoszącymi efekty pobudzenia układu RAA są
inhibitory konwertazy angiotensyny i antagoniści receptorów angiotensynowych.
WPAYW ANGIOTENSYNY III NA ORGANIZM
- wykazuje ona około 40% aktywności naczynioskurczowej angiotensyny II i 100% jej aktywności obudzającej
wydzielanie aldosteronu
ROLA UKAADU R-A-A
- utrzymanie odpowiedniego stosunku pomiędzy filtracją a zwrotnym wchłanianiem kanalikowym, czyli
zapewnia równowagę kłębuszkowo - kanalikową poprzez kontrolę przepływu krwi do kłębuszków i filtracji
kłębuszkowej
- utrzymanie prawidłowego ciśnienia tętniczego poprzez wpływ na aktywność skurczową mięśniówki
tętniczek i wypełnienie łożyska naczyniowego poprzez wydzielanie aldosteronu i zapewnienie zwrotnego
wchłaniania Na+ w kanalikach nerkowych
- układ R-A występuje nie tylko w nerkach, ale też w wielu innych narządach produkując angiotensynę II na
lokalne potrzeby (trzustka, serca, kora nadnerczy, jajniki, przysadka)
wróć
9
a
a
T
T
n
n
s
s
F
F
f
f
o
o
D
D
r
r
P
P
m
m
Y
Y
e
e
Y
Y
r
r
B
B
2
2
.
.
B
B
0
0
A
A
Click here to buy
Click here to buy
w
w
m
m
w
w
o
o
w
w
c
c
.
.
.
.
A
A
Y
Y
B
B
Y
Y
B
B
r r
� Copyright by $taś
Przesączanie kłębuszkowe
- budowa błony filtracyjnej
o to potrójny filtr o grubości ok. 0,3 źm
o składa się z
(1) śródbłonka kapilarów,
(2) błony podstawnej komórek torebki i
(3) warstwy komórek nabłonkowych, zwanych podocytami z pseudowypustkami
stopkowatymi spoczywającymi na wspólnej z kapilarami błonie podstawnej
o właściwą zaporę filtracji stanowi ciągła błona podstawna, a szczególne jej środkowa blaszka
gęsta, która uniemożliwia lub w znacznym stopniu ogranicza filtrację cząsteczek białka
o całkowita powierzchnia śródbłonka kapilarów kłębuszków obu nerek przez którą odbywa się
filtracja wynosi u człowieka około 0,8m2
- przesączanie osocza przez błonę filtracyjną kłębuszków (GFR) zachodzi na tych samych zasadach, co
filtracja przez ścianę zwykłych naczyń włosowatych, a więc zależy os różnicy ciśnień hydrostatycznych i
onkotycznych poprzez błonę filtracyjną kłębuszków
- przesączanie kłębuszkowe (GFR Glomerular Filtration Rate)
o GFR = K (P ) - P
f h-P
t o
o GFR = K x EFP
f
- Jest ono uzależnione od dwóch głównych czynników
o EFEKTYWNEGO CIŚNIENIA FILTRACJI
ż Czyli (zgodnie z koncepcją Starlinga) od różnicy ciśnienia hydrostatycznego w kapilarach
kłębuszka i w torebce kłębuszka oraz od ciśnienia onkotycznego białek osocza. Wobec
znikomej zawartości białek w przesączu można pominąć ciśnienie onkotyczne w torebce
kłębuszka
o WSPÓACZYNNIKA K zależnego od przepuszczalności i powierzchni błony filtracyjnej
f
ż Może zmieniać się pod wpływem komórek mezangialnych, których skurcz powoduje
zmniejszenie powierzchni filtracji w wyniku odkształcenia i zmniejszenia światła kapilarów
� Do czynników wywołujących skurcz tych komórek i zmniejszenie filtracji należą:
o Endoteliny
o Angiotensyna II
o Wazopresyna
o Tromboksan A2
o PGF2alfa
o Leukotrieny C i D
o PAF
� Rozkurcz komórek mezangialnych i wzrost filtracji kłębuszkowej powodują
o Dopamina
o PGE2
o PGI2
o ANP
ż Gdy wzrost powierzchni błony foltracyjneją wzrost GFR
ż Zmniejszenie grubości błony filtracyjneją wzrost GFR
ż Wzrost przepuszczalności błony filtracyjneją wzrost GFR
ż Spadek ładunku blaszki gęsteją wzrost GFR
- W warunkach prawidłowych przepuszczalność i powierzchnia błony kłębuszkowej są wielkościami
stałymi i w związku z tym zasadniczą siłą napędową filtracji w kłębuszkach jest ciśnienie filtracji.
10
a
a
T
T
n
n
s
s
F
F
f
f
o
o
D
D
r
r
P
P
m
m
Y
Y
e
e
Y
Y
r
r
B
B
2
2
.
.
B
B
0
0
A
A
Click here to buy
Click here to buy
w
w
m
m
w
w
o
o
w
w
c
c
.
.
.
.
A
A
Y
Y
B
B
Y
Y
B
B
r r
� Copyright by $taś
EFEKTYWNE CIŚNIENIE FILTRACJI:
o Efektywne ciśnienie filtracji (EFP = Effective Filtration Pressure) wynosi około 20 mmHg (wg Traczyka
15 mmHg, wg kartek 17 mmHg)
EFP =(Ph-Pt) -Po
ż EFP = P (P + P )
h o T
� P = 60mmHg
h
� P = 14 mmHg
t
� P = 25mmHg
o
� Głównym czynnikiem zmiennym, wpływającym na przesączanie kłębuszkowe, jest
ciśnienie hydrostatyczne w kapilarach kłębuszka (P ).
h
o Zależy ono od spadku ciśnienia na odcinku pomiędzy aortą a
kłębuszkiem, głównie w tętniczkach doprowadzających
� Ogólnie im wyższe jest ciśnienie w kapilarach kłębuszkowych i im mniejsze
ciśnienie onkotyczne (P ) osocza lub ciśnienie hydrostatyczne przesączu w
o
torebce kłębuszków (P ), tym większe przesączanie kłębuszkowe
t
- Czynniki wywierające wpływ na przesączanie kłębuszkowe
o Przepływ krwi przez kłębuszki nerkowe
ż Im większy przepływ krwi przez kłębuszki tym lepsze są warunki do filtracji kłębuszkowej
ż Bo im dłużej krew przepływa przez kłębuszek to odsącza się więcej osocza do przesączuą
zagęszczenie krwią podniesienie ciśnienia onkotycznegoą zwolnienie filtracji
o Stan skurczu tętniczek doprowadzających i odprowadzających kłębuszków
ż Bo np. skurcz tętniczek doprowadzających zmniejsza przepływ krwi i ciśnienie
hydrostatyczne w kapilarach kłębuszka, co ostatecznie prowadzi do zmniejszenia filtracji
kłębuszkowej; rozkurcz przeciwnie
ż Skurcz tętniczek odprowadzających zwiększa opory dla przepływu krwi przez kłębuszek i
wzmaga ciśnienie hydrostatyczne w jego kapilarach, co zwiększa filtracje, ale
jednocześnie spada przepływ krwi, co stanowi czynnik limitujący filtracje
o Aktywność układu współczulnego
ż Wpływa na filtracje poprzez skurcz tętniczek doprowadzających i odprowadzających
ż Umiarkowane pobudzenie powoduje skurcz głównie tętniczek doprowadzających
11
a
a
T
T
n
n
s
s
F
F
f
f
o
o
D
D
r
r
P
P
m
m
Y
Y
e
e
Y
Y
r
r
B
B
2
2
.
.
B
B
0
0
A
A
Click here to buy
Click here to buy
w
w
m
m
w
w
o
o
w
w
c
c
.
.
.
.
A
A
Y
Y
B
B
Y
Y
B
B
r r
� Copyright by $taś
o Ciśnienie tętnicze krwi
ż Przy spadku tego ciśnienia poniżej 80 mmHg ciśnienie hydrostatyczne w kapilarach
kłębuszkowych staje się mniejsze niż suma ciśnienia onkotycznego osocza i ciśnienia
hydrostatycznego w torebce kłębuszkaąciśnienie filtracji spada do zera
ż przy wzroście ciśnienia tętniczego od 100 do 200 mmHg filtracja kłębuszkowa zwiększa się
zaledwie o 15%, ale ten wzrost połączony jest z kilkukrotnym zwiększeniem ilości
wytwarzanego moczu ostatecznego
ż Przy wzroście ciśnienia powyżej 200 mmHg, ustaje autoregulacja i przesączanie
kłębuszkowe zaczyna się wzmagać
ż Systemy stabilizujące GFR to:
� Kłębuszkowo-kanalikowe sprzężenie zwrotne
� Równowaga kłebuszkowo-kanalikowa
o Stężenie białek osocza
ż Stanowi siłę przeciwdziałającą filtracji i dlatego przy jego spadku wzrasta przesączanie
kłębuszkowe
ż Spadek ciśnienia onkotycznego o 5 mmHg wywołuje wzrost przesączania kłębuszkowego
o 15-20%
o Ciśnienie w drogach moczowych
- Zaburzenia
o Niewydolność nerek (filtracja białek)ą wzrost GFRą wzrost filtracji
o Kamica nerkowaą wzrost ciśnienia filtracyjnego w torebce Bowmanaą spadek GFRą spadek
filtracji
o Wysiłek fizycznyą wzrost ciśnienia onkotycznego w torebce (białkomocz fizjologiczny)
wróć
12
a
a
T
T
n
n
s
s
F
F
f
f
o
o
D
D
r
r
P
P
m
m
Y
Y
e
e
Y
Y
r
r
B
B
2
2
.
.
B
B
0
0
A
A
Click here to buy
Click here to buy
w
w
m
m
w
w
o
o
w
w
c
c
.
.
.
.
A
A
Y
Y
B
B
Y
Y
B
B
r r
� Copyright by $taś
Równowaga kłębkowo kanalikowa
- równowaga kłębuszkowo-kanalikowa określa istnienie stałego stosunku objętości przesączonej w
kłębuszkach do objętości zaabsorbowanej w kanaliku bliższym
- Przy wzroście lub spadku GFR resorpcja zwiększa się lub zmniejsza w sposób proporcjonalny tak, że w
dalszym ciągu niemal 70% przesączu ulega wchłonięciu
- wzrost GFR prowadzi do zwiększenia reabsorpcji ultrafiltratu w kanaliku bliższym, wzrostu ciśnienia
onkotycznego białka we krwi dopływającej do kapilarów okołokanalikowych i wtórnie do wzmożonej
reabsorpcji Na+ w kanalikach nerkowych już w ciągu kilku sekund co zapewnia utrzymanie równowagi
kłębuszkowo-kanalikowej
- dzięki tej równowadze każdy wzrost GFR jest wkrótce zrównoważony przez zwiększoną reabsorpcję wody i
Na+ już w kanaliku.
- Zjawisko to zapobiega większym wahaniom objętości płynu nie zresorbowanego w kanaliku bliższym i
dostarczonego do kanalika dalszego (tzw. ładunek dystalny).
- Ma to duże znaczenie ponieważ utrzymywanie ładunku dystalnego płynu w wąskich granicach jest
warunkiem sprawnego funkcjonowania dalszych odcinków kanalika.
o Wiadomo bowiem, że nie są one, w przeciwieństwie do kanalika bliższego, przystosowane do
resorbowania dużych objętości płynu kanalikowego i ich zalanie nie wchłoniętym przesączem
spowodowałoby utratę z moczem znacznych ilości wody i elektrolitów.
o Znacznie zmniejszony ładunek dystalny mógłby ulec w całości wchłonięciu, co byłoby
jednoznaczne z ustaniem czynności wydalniczej i regulacyjnej nerki.
- Równowaga kłębuszkowo-kanalikowa jest zjawiskiem wewnątrznerkowym, niezależnym od wpływów
nerwowych lub humoralnych.
wróć
13
a
a
T
T
n
n
s
s
F
F
f
f
o
o
D
D
r
r
P
P
m
m
Y
Y
e
e
Y
Y
r
r
B
B
2
2
.
.
B
B
0
0
A
A
Click here to buy
Click here to buy
w
w
m
m
w
w
o
o
w
w
c
c
.
.
.
.
A
A
Y
Y
B
B
Y
Y
B
B
r r
� Copyright by $taś
Kłębuszkowo-kanalikowe sprzężenie zwrotne
- to system stabilizujący GFR.
- działa on na zasadzie ujemnego sprzężenia zwrotnego pomiędzy ilością przesączu i moczu kanalikowego
dopływającego do kanalika dalszego i plamki gęstej (pobudzającego chemoreceptory plamki) a
średnicą tętniczki doprowadzającej do kłębuszka.
- Wzrost GFR i zwiększony ładunek NaCl działa poprzez chemoreceptory w ten sposób, że ostatecznie kurczy
się tętniczka doprowadzająca kłębuszka i zostaje przywrócony zarówno RBF, jak i GFR. (a w równowadze
kłębuszkowo-kanalikowej odpowiedzią na wzrost GFR jest zwiększenie reabsorpcji w kanaliku bliższym)
o W tym skurczu pośredniczy prawdopodobnie tromboksan A2.
- Odwrotnie, wyrazny spadek filtracji kłębuszkowej zmniejsza ilość NaCl dopływającego z moczem
kanalikowym do plamki gęstej, co zmniejsza pobudzenie jej chemoreceptorów i w końcu prowadzi do
rozkurczu tętniczki doprowadzającej i powrotu RBF i GFR do normy.
- Ten mechanizm znany jako kanalikowo-kłębuszkowe sprzężenie zwrotne ma na celu utrzymanie stałości
ładunku moczu kanalikowego dopływającego do kanalika dalszego i plamki gęstej
wróć
14
a
a
T
T
n
n
s
s
F
F
f
f
o
o
D
D
r
r
P
P
m
m
Y
Y
e
e
Y
Y
r
r
B
B
2
2
.
.
B
B
0
0
A
A
Click here to buy
Click here to buy
w
w
m
m
w
w
o
o
w
w
c
c
.
.
.
.
A
A
Y
Y
B
B
Y
Y
B
B
r r
� Copyright by $taś
Metody pomiaru filtracji kłębuszkowej
Wielkość filtracji kłębuszkowej (GFR) jest najbardziej podstawową zmienną charakteryzującą czynność nerek.
O wielkości filtracji kłębuszkowej można sądzić jedynie na podstawie określenia wskaznika oczyszczania osocza
w nerkach, czyli badania klirensowego.
W celu oznaczenia filtracji kłębuszkowej stosuje się substancje klirensowe o określonych właściwościach.
Substancje te musi cechować:
- łatwość filtracji przez błonę kłębuszkową i niewiązanie się z białkami osocza
- łatwe przechodzenie z torebki kłębuszka do moczu ostatecznego bez ulegania zwrotnej resorpcji czy
osadzania się w kanalikach nerkowych
- utrzymywanie się w organizmie na poziomie niezmienionym od chwili wstrzyknięcia do ustroju wydalania
wraz z moczem
- brak działania toksycznego czy farmakologicznego
Klirens nerkowy (współczynnik oczyszczania) jakiejś substancji - określa objętość osocza krwi oczyszczonej z danej
substancji w jednostce czasu. Oczyszczanie nigdy nie jest całkowite i współczynnik oczyszczania osocza jest zatem
najmniejszą objętością osocza, która zawiera taką ilość substancji, jaką nerki są w stanie wydalić z moczem w ciągu
minuty.
Do pomiarów filtracji kłębuszkowej u człowieka najczęściej stosuje się klirens inuliny lub endogennej kreatyniny:
- Inulina polimer fruktozy, wielocukier, substancja obca dla ustrojuą musi być podawana w ciągłej infuzji
dożylnej, celem osiągnięcia jej stałego poziomu we krwi.
o Tylko filtracja
- Oznaczanie współczynnika oczyszczania endogennej kreatyniny nie jest tak dokładne jak substancji
egzogennych, gdyż przedostaje się ona do kanalików nerkowych nie tylko drogą przesączania przez
kłębuszki (filtracja), lecz także wydzielania w niedużych ilościach prze komórki kanalików nerkowych. To
wydzielanie kanalikowe, niewielkie u osób z prawidłowym stężeniem kreatyniny we krwi (1mg%), może
zwiększyć się wybitnie u chorych z zaburzeniem czynności nerek, gdy stężenie kreatyniny w osoczu wzrośnie
Klirens nerkowy inuliny (w ml/min), który jest równy GFR, można obliczyć, znając ilość substancji wydalonej z
moczem w ciągu minuty, czyli jest to iloczyn stężenia jej w moczu (U ) i objętości moczu (V) wydalonego w ciągu
in
minuty, podzielony przez stężenie tej substancji w osoczu (P ):
in
Stężenie inuliny w osoczu x klirens inuliny (filtracja, GFR) = stężenie inuliny w moczu x objętość moczu
C = (U x V)/ P
in in in
Z klirensu można obliczyć dobową produkcje moczu :
Dla inuliny: 120 ml/min x 60 min x 24 = 180 L/doba
Filtracja kłębuszkowa wynosi przeciętnie u mężczyzny około 130 ml/min a u kobiety około 110 ml/min
Całkowita ilość filtratu kłębuszkowego wynosi przeciętnie 180 litrów na dzień, z tego 99% ulega zwrotnej resorpcji, a
reszta wydalaniu w postaci moczu
WARTOŚCI KLIRENSU NERKOWEGO SZEREGU SUBSTANCJI:
- glukoza 0 ml/min
o glukoza ulega całkowitemu zwrotnemu wchłonięciu
- mocznik 75 ml/min
- inulina 125 ml/min
- kreatynina 140 ml/min
- kwas para-aminohipuronowy 650 ml/min
o PAH jest usuwany do przesączu pierwotnego na drodze filtracji i wydzielania cewkowego
Resorpcja kanalikowa jest ściśle proporcjonalna do objętości filtratu (równowaga kłębuszkowo-kanalikowa),
natomiast filtracja jest niezależna od zmian objętości wydalanego moczu. Diureza bowiem jest funkcją obwodowej
części nefronu, regulowanej czynnikami pozanerkowymi, głównie o charakterze hormonalnym. Filtracja
kłębuszkowa wykazuje rytm dobowy ze szczytem dziennym i wzrasta podczas posiłków oraz przy diecie o dużej
zawartości soli.
wróć
15
a
a
T
T
n
n
s
s
F
F
f
f
o
o
D
D
r
r
P
P
m
m
Y
Y
e
e
Y
Y
r
r
B
B
2
2
.
.
B
B
0
0
A
A
Click here to buy
Click here to buy
w
w
m
m
w
w
o
o
w
w
c
c
.
.
.
.
A
A
Y
Y
B
B
Y
Y
B
B
r r
� Copyright by $taś
Elektrofizjologia cewek nefronu
- Różnica potencjałów po obu stronach komórek (potencjał transtubularny)
o To różnica potencjałów pomiędzy wnętrzem kanalika a stroną zewnętrzną
o Wnętrze kanalików posiada potencjał ujemny w stosunku do strony zewnętrznej:
ż Kanalik bliższy: -3mV
ż Ramie wstępujące pętli Henlego: -8 mV
ż Kanalik dalszy: -50 mV
ż Kanalik zbiorczy: -20 mV
o Potencjał transtubularny ma wartość ujemną, gdyż kationy są na przebiegu pętli transportowane
szybciej niż aniony
o ROLA: mechanizm wspomagający resorpcję zwrotną anionów
- Ponadto wszystkie komórki wykazują potencjał transmembranowy wynoszący 50-70 mV, przy czym
wewnętrzna strona błony komórkowej nosi jak zwykle ładunek ujemny, a zewnętrzna dodatni
o Potencjał transmembranowy to różnica pomiędzy wnętrzem komórki kanalika nerkowego, a
wnętrzem kanalika nerkowego
o Wynika z gradientów stężeń jonów oraz działania pompy sodowo-potasowej
o ROLA: to jeden z mechanizmów sprzyjających wchłanianiu zwrotnemu kationów dlatego
transport kationów na przebiegu pętli o około 5% przeważa nad transportem anionów
o Dlatego kationy (głównie jon sodowy) wnikają do komórki kanalika nie tylko zgodnie z gradientem
stężeń generowanym przez pompę sodowo-potasową lecz także zgodnie z gradientem
potencjałów
ż Ten potencjał transmembranowy, a także niskie stężenie jonów Na+ w komórkach (około
10 mmol/L) sprawiają, że jony Na+ przenikają z moczu kanalikowego (przy udziale
wspólnego z glukozą lub aminokwasami nośnika) do komórek, zgodnie z gradientem
elektrochemicznym natomiast dalej są transportowane czynnie poprzez boczną i
przypodstawną błonę komórkową przeciwko gradientowi elektrochemicznemu a więc na
drodze czynnego transportu z udziałem pompy Na+ - K+ i związanej z nią ATP-azy.
o Aniony, np. HCO3- i Cl-, opuszczają komórki kanalików nerkowych zgodnie z gradientem
elektrochemicznym, a więc na zasadzie biernej dyfuzji
wróć
Wchłanianie zwrotne
Przesącz, ustawicznie wytwarzany w kłębuszkach, przepływa przez kanaliki nerkowe, ulegając po drodze zmianom
ilościowym i jakościowy,. W kanalikach wchłania się z przesączu ponad 99% wody, jonów Na+, Cl-, HCO3-, glukozy,
aminokwasów, anionów organicznych i ponad 92% jonów K+.
Niektóre składniki przesączu, np. mocznik, kwas moczowy lub kreatynina, ulegają tylko częściowemu wchłonięciu,
reszta wydala się z moczem. W ten sposób nerka pozbywa się substancji zbędnych lub szkodliwych dla ustroju.
Zwrotne wchłanianie ogromnych ilości wody i składników w niej rozpuszczonych możliwe jest dzięki stosunkowo
niskiemu ciśnieniu hydrostatycznemu i wysokiemu ciśnieniu onkotycznemu krwi w kapilarach okołokanalikowych,
ułatwiających wessanie przesączu z kanalików (reabsorpcja). Proces ten ułatwia ponadto specjalna struktura
kanalików i mechanizmu transportu w komórkach kanalików nerkowych.
Ogólna charakterystyka procesów wchłaniania zwrotnego:
- zwrotne wchłanianie składników przesączu może mieć charakter pinocytozy, transportu czynnego, dyfuzji
zwykłej albo ułatwionej.
o Endocytozie (pinocytoza) podlegają substancje wielkocząsteczkowe jak albumina lub
hemoglobina, które dostają się w niewielkich ilościach do przesączu kłębuszkowego
o Niemal wszystkie ważniejsze dla ustroju składniki przesączu wchłaniają się na drodze czynnego
transportu, a więc przeciwko gradientowi elektrochemicznemu lub osmotycznemu
ż Do substancji wchłanianych na drodze transportu czynnego należą: glukoza, fruktoza,
aminokwasy, witaminy, reszty kwasów: mlekowego, pirogronowego, octowego,
szczawiooctowego, cytrynowego, fosforowego, siarkowego
16
a
a
T
T
n
n
s
s
F
F
f
f
o
o
D
D
r
r
P
P
m
m
Y
Y
e
e
Y
Y
r
r
B
B
2
2
.
.
B
B
0
0
A
A
Click here to buy
Click here to buy
w
w
m
m
w
w
o
o
w
w
c
c
.
.
.
.
A
A
Y
Y
B
B
Y
Y
B
B
r r
� Copyright by $taś
- Dla wszystkich substancji wydalanych z moczem można określić maksymalną ilość, jaka może być
wchłaniana z kanalików nerkowych, czyli tzw. transport maksymalny (Tm), zwany także pojemnością
resorpcyjną
o Wchłanianie tych substancji jest ograniczone (limitowane) Tm, to znaczy, że po przekroczeniu Tm
ich nadwyżka zostaje wydalona z moczem.
o Dla glukozy wartość Tm wynosi około 380 mg/min --> czyli tyle właśnie glukozy w ciągu minuty
może maksymalnie ulec reabsorpcji (wchłanianiu zwrotnemu) w kanalikach, a nadwyżka zostaje
wydalona z moczem
ż Substancje wysokoprogowe
� To substancje wydalane z moczem dopiero po przekroczeniu stosunkowo
wysokiego ich stężenia w krwi, czyli tzw. progu nerkowego
� Zalicza się do nich glukozę i aminokwasy
ż Substancje niskoprogowe
� Są wydalane do moczu nawet przy ich niskim stężeniu w osoczu krwi
� To np. fosforany i siarczany
o Elektrolity takie jak: Na+, K+, H+, Mg2+ lub Ca2+ również wchłaniają się z kanalików, częściowo na
drodze czynnego, a częściowo biernego transportu. Nie można jednak dla nich ustalić Tm, gdyż
ich zwrotne wchłanianie w kanalikach zależy od:
� Gradientu elektrochemicznego dla dyfuzji tych substancji przez błonę
� Przepuszczalności błony kanalików
� Czasu pozostawania tych substancji z nabłonkiem kanalików
ż Transport tego typu jest ograniczony gradientem i czasem
o Do składników moczu kanalikowego wchłaniających się na drodze zwykłej dyfuzji, a więc bez
udziału nośników i wydatku energetycznego a tylko zgodnie z gradientem elektrochemicznym i
osmotycznym, należą poza wodą także mocznik i kreatynina
wróć
Wchłanianie zwrotne wody
- resorpcja wody z kanalików nerkowych ma charakter wyłącznie bierny i przebiega na zasadzie
osmozy
- KANALIKI BLIŻSZE (60-70%)
o w kanalikach bliższych wchłania się przeciętnie 60-70% wody
o w kanalikach bliższych dyfuzja wody z moczu kanalikowego do płynu okołokanalikowego jest
spowodowana wyłącznie gradientem osmotycznym wytworzonym przez transport Na+, K+ i biernie
przez Cl- i HCO3-ą wchłanianie wody proporcjonalne do ich ilości
o woda wchłania się biernie ze światła kanalika bliższego:
ż drogą międzykomórkową
ż poprzez błonę komórek kanalikowych za pośrednictwem kanałów ( porów ) wodnych
� kanały utworzone są przez białka zwane akwaporyną-1 (w kanalikach bliższych)
� w kanalikach dalszych i zbiorczych kanały utworzone przez białka akwaporyny-2
o Pod wpływem ADH zwiększa się liczba i szerokość kanałów wodnych
(utworzonych przez akwaporyny-2), umożliwiając zwrotne wchłanianie
wody, zgodnie z gradientem osmotycznym kanalików nerkowych dalszych
i zbiorczych.
17
a
a
T
T
n
n
s
s
F
F
f
f
o
o
D
D
r
r
P
P
m
m
Y
Y
e
e
Y
Y
r
r
B
B
2
2
.
.
B
B
0
0
A
A
Click here to buy
Click here to buy
w
w
m
m
w
w
o
o
w
w
c
c
.
.
.
.
A
A
Y
Y
B
B
Y
Y
B
B
r r
� Copyright by $taś
- RAMIE ZSTPUJCE PTLI HENLEGO (10%)
o woda przenika z pętli do hiperosmotycznego płynu okołokanalikowego, a jony Na+ i mocznik w
kierunku odwrotnymą zagęszczanie moczu
o Ciśnienie osmotyczne płynu śródmiąższowego (okołokanalikowego) istoty rdzeniowej osiąga na
szczycie piramid wartość około 1200 mOsm/L, (niekiedy nawet 1400 mOsm/L). Do podobnych
wartości wzrasta także ciśnienie osmotyczne moczu kanalikowego przepływającego przez ramie
zstępujące pętli Henlego w kierunku szczytu piramid.
- RAMIE WSTPUJCE PTLI HENLEGO (0%)
o Nieprzepuszczalne dla wody
o Stopniowe rozcieńczenie moczu
ż W ramieniu wstępującym pętli w obrębie jego grubszego segmentu czynnie wchłaniane
są jony Na+ i K+ wraz z Cl- i HCO3-, które przechodzą do otoczenia kanalików. Aktywność
Na+-K+ pompy ATP-azowej w błonie boczno-przypodstawnej komórek tej części kanalika
nerkowego jest wyższa niż w innych odcinkach kanalików, a ponieważ ramie wstępujące
jest jednocześnie nieprzepuszczalne dla wody nie może ona podążać za wchłanianiem
o W wyniku rozcieńczania mocz odpływający z ramienia wstępującego pętli nefronów
przyrdzeniowych do kanalika dalszego jest hipotoniczny (100-150 mOsm/L).
o Należy zaznaczyć że te duże zmiany osmolarności moczu w pętli Henlego dotyczą tylko nefronów
przyrdzeniowych a nie nefronów korowych, których pętle zaginają się tylko na pograniczu między
korą i rdzeniem nerki.
o Objętość moczu kanalikowego w pętli nefronu zmniejsza się o około 10% tak że do kanalików
dalszych dopływa około 20% pierwotnej objętości przesączu kłębuszkowego.
- KANALIKI DALSZE
o Kanaliki dalsze nefronów, tak rdzennych, jak i korowych, czynnie wchłaniają jony Na+, za którymi
podążają (1) jony Cl-, zgodnie z gradientem elektrycznym i (2) woda, zgodnie z gradientem
osmotycznym.
o Wchłanianie zwrotne Na+ podlega tu regulacji przez aldosteron i przedsionkowy peptyd
natriuretyczny, a resorpcja wody zależy od obecności ADH (Patrz też).
ż Aldosteron wzmaga, a ANP hamuje zwrotną resorpcję Na+ w kanalikach dalszych.
ż ADH zwiększa średnicę i liczbę kanałów wodnych w błonie komórek nabłonkowych
kanalików dalszych i zbiorczych i wzmaga wchłanianie zwrotne H2O.
� ADH działa na te komórki nabłonkowe za pośrednictwem receptorów błonowych
w ich błonie boczno-przypodstawnej i wzrostu w nich cAMP.
� W obecności ADH resorpcja wody jest izoosmotyczna, a jej końcowym efektem
jest zmniejszenie w kanalikach dalszych (zwykle o 10%) objętości moczu
kanalikowego dopływającego do ostatniego odcinka nefronu.
- KANALIKI I PRZEWODY ZBIORCZE
o Środowisko przez które przebiegają kanaliki i przewody zbiorcze w drodze do miedniczki nerkowej,
stanowi płyn śródmiąższowy (okołokanalikowy) substancji rdzennej nerek o wzrastającym w
kierunku miedniczki ciśnieniu osmotycznym,
o Podobnie jak kanaliki dalsze, także i kanaliki i przewody zbiorcze są przepuszczalne dla wody, ale
pod warunkiem działania na nie ADH.
ż W obecności tego hormonu zachodzi tu intensywna resorpcja bierna wody z kanalików do
płynu okołokanalikowegoąobjętość moczu ulega zmniejszeniu u o dodatkowe 4,7%.
o Mocz kanalikowy osiąga największe ciśnienie osmotyczne przed ujściem kanalików zbiorczych do
brodawek nerkowych.
ż Ciśnienie to zbliża się tam do jego wartości w płynie okołokanalikowym i może dochodzi
do około 1200 mOsm/L, a ciężar właściwy moczu osiąga wówczas wartość około 1,035.
- Tak więc , z całkowitej objętości (125 mL/min) przesączu wytworzonego w kłębuszku resorpcji kanalikowej
ulega łącznie ponad 99% wody, a reszta czyli, nieco mniej niż 1% przechodzi do miedniczki nerkowej jako
mocz ostateczny
o Przyjmuje się że od ADH zależy zwrotna resorpcja około 13% filtratu kłębuszkowego i w związku z
tym, przy braku tego hormonu, objętość moczu może wzrosnąć do 20-25l na dobę. W zależności
od poziomu ADH we krwi zakres ciśnień osmotycznych moczu może wahać się od 30 do 1200
mOsm/L
18
a
a
T
T
n
n
s
s
F
F
f
f
o
o
D
D
r
r
P
P
m
m
Y
Y
e
e
Y
Y
r
r
B
B
2
2
.
.
B
B
0
0
A
A
Click here to buy
Click here to buy
w
w
m
m
w
w
o
o
w
w
c
c
.
.
.
.
A
A
Y
Y
B
B
Y
Y
B
B
r r
� Copyright by $taś
- Z całkowitej objętości (125 ml/min) przesączu wytworzonego w kłębuszku resorpcji kanalikowej ulega
wyłącznie ponad 99% wody, a reszta, to jest nieco mniej niż 1% (czyli około 1ml/min), przechodzi do
miedniczki nerkowej jako mocz ostateczny
- Czynniki regulujące ilość wydalanej wody z moczem:
o Kanalikowy klirens osmotyczny
o Ciśnienie onkotyczne białek osocza
o Stopień pobudzenia układu współczulnego
o Ciśnienie tętnicze krwi
wróć
Kontrola wydalania wody
Objętość wydalanego moczu jest wypadkową dwu równocześnie przebiegających w nerce procesów:
przesączania kłębuszkowego i zwrotnej resorpcji kanalikowej
U podstaw kontroli leżą takie zjawiska jak:
- sprzężenie zwrotne kanalikowo-kłębuszkowe
- równowaga kłębuszkowo-kanalikowa
Do czynników które regulują ilość wydalanej wody moczem, wpływając na przesączanie kłębkowe lub resorpcje
kanalików, albo też na oba te procesy jednocześnie należą:
- klirens osmotyczny
o w warunkach prawidłowych ilość substancji osmotycznie czynnych i wody, które ulegają
wchłonięciu w kanalikach nerkowych, są ściśle proporcjonalne. Oznacza to że każdy wzrost lub
spadek wchłaniania składników osmotycznie czynnych powoduje odpowiednio zwiększenie lub
zmniejszenie ilości resorbowanej wody Zatem klirens osmotyczny jest proporcjonalny do objętości
wydalanego moczu.
- ciśnienie onkotyczne białek osocza
o udział tego ciśnienia w filtracji kłębuszkowej i zwrotnym wchłanianiu płynu śródmiąższowego do
kapilarów okołokanalikowych (ciśnienie onkotyczne osocza przeciwdziała filtracji kłębuszkowej i w
związku z tym jego wzrost hamuje, a spadek wzmaga filtracje
- stopień pobudzenia układu sympatycznego
o pobudzenie układu sympatycznego powoduje skurcz tętniczek doprowadzających krew do
kłębuszków i zmniejszenie przepływu krwi przez nie, a zatem i redukcję filtracji kłębuszkowej. Z kolei
nawet niewielki spadek filtracji prowadzi do zaburzenia równowagi kłębuszkowo - kanalikowej i w
następstwie tego do wyraznego zmniejszenia objętości moczu.
o Zahamowanie układu sympatycznegoą rozszerzenie tętniczek doprowadzającychą wzmożenie
filtracji kłębuszkoweją zwiększenie produkcji moczu ostatecznego
- ciśnienie tętnicze krwi
o patrz też: Autoregulacja krążenia
o wzrost ciśnienia tętniczego zwiększa ciśnienie filtracyjne, a to z kolei produkcję ultraprzesączu
o wzrost ciśnienia tętniczego wzmaga ciśnienie hydrostatyczne w kapilarach okołokanalikowych, co
hamuje zwrotną resorpcję w kanalikach i prowadzi z kolei do zmniejszenia zwrotnej reabsorpcji
kanalikowej i zwiększenia ilości moczu ostatecznego.
- działanie ADH na kanaliki
o zmiany poziomu ADH we krwi prowadzą do dużych wahań w produkcji moczu z powodu działania
tego hormonu na zwrotną resorpcję wody w kanalikach dalszych i zbiorczych. Wzrost poziomu ADH
we krwi zmniejsza produkcje moczu.
ż Nagły wzrost poziomu ADHą bardziej zaznaczone zmniejszenie objętości moczu
ż Długotrwały wzrost poziomu ADHą mniej zaznaczone zmniejszenie objętości moczu bo
aktywacja mechanizmów kompensujących
o ADH uwalniany jest do krwioobiegu przez układ podwzgórzowo-przysadkowy pod wpływem wielu
różnych czynników, jak:
ż wzrost ciśnienia osmotycznego
ż zmniejszenie objętości krwi krążącej
19
ADH
a
a
T
T
n
n
s
s
F
F
f
f
o
o
D
D
r
r
P
P
m
m
Y
Y
e
e
Y
Y
r
r
B
B
2
2
.
.
B
B
0
0
A
A
Click here to buy
Click here to buy
w
w
m
m
w
w
o
o
w
w
c
c
.
.
.
.
A
A
Y
Y
B
B
Y
Y
B
B
r r
� Copyright by $taś
ż spadek ciśnienia tętniczego krwi i pobudzenia baroreceptorów naczyniowych
ż działanie na ustrój bodzców stresowych
ż działanie niektórych związków jak nikotyna, alkohol, barbiturany, morfina.
o Zwiększa on zwrotne wchłanianie wody w kanalikach zbiorczych na skutek wzrostu liczby i
wielkości kanałów wodnych utworzonych przez akwaporynę-2. Przez to ułatwione jest
przechodzenie wody z kanałów zbiorczych do hiperosmotycznego płynu śródmiąższowego istoty
rdzennej nerek i następuje zagęszczenie moczu.
o ADH działa na receptory komórek nabłonka kanalików zbiorczych od strony błony przypodstawnej
za pośrednictwem kompleksu receptorowego (V2) błony komórkowej który składa się z samego
stereoswoistego receptora, modulatora otrzymującego zarówno dodatnie jak i ujemne sygnały
przekazywane dalej do części katalitycznej, zawierającej cyklazę adenylową.
ż Mechanizm:
ADH łączy się na błonie podstawnobocznej z receptorem typu V2
związanym z białkiem G, co prowadzi do aktywacji cyklazy
adenylanowej (Ad-Cy). Gromadzący się cAMP aktywuje kinazę
białkową A (PKA), która powoduje przemieszczenia i
przycumowanie pęcherzyków cytoplazmatycznych do błony i
wbudowanie przenoszonych przez nie kanałów wodnych
(akwaporyny-2) oraz natychmiastowe zwiększenie
przepuszczalności tej błony dla wody.
Przy braku ADH pęcherzyki z akwaporynami odcumowują i
oddalają się od błony, która traci przepuszczalność
o ADH zwiększa też aktywny transport NaCl w ramieniu wstępującym pętli Henlego oraz transport
mocznika w części dystalnej kanalików zbiorczych. Oba te efekty wzmagają zdolność nerek do
produkcji hiperosmotycznego moczu.
o Oksytocyna o podobnej jak ADH strukturze ma również działanie antydiuretyczne, ale znacznie
słabsze niż ADH, przez co może hamować działanie tego ostatniego na kanaliki nerkowe
o Prostaglandyny serii E silnie hamują działanie ADH
o aminy katecholowe zwiększają działanie ADH
o Substancje hamujące aktywność fosfodiesterazy (teofilina, kofeina, teobromina) rozkładającej
cykliczny AMP do nieaktywnego 5-AMP wzmagają efekt antydiuretyczny ADH
wróć
Diureza
- Diureza to wzrost objętości wydalanej wody z moczem
- Wyróżnia się diurezę wodną i osmotyczną
Diureza wodna:
- występuje po około 15 min od wypicia wody i osiąga szczyt po 40 min.
- To wynik początkowo niewielkiego spadku ADH, a potem znacznego zahamowania tego hormonu na
skutek spadku osmolarności osocza rozcieńczonego przez wypitą wodę
Diureza osmotyczna
- zachodzi gdy niepodlegające zwrotnej resorpcji substancje rozpuszczone w przesączu przepływają do
kanalików dalszych, a więc gdy wyraznie zwiększa się w nich ładunek osmotyczny.
- Substancje rozpuszczone w przesączu, które nie są resorbowane w kanaliach bliższych oddziałują
osmotycznie na kanaliki dalsze w miarę zmniejsza się objętości płynu kanalikowego i zwiększania ich
stężenia.
- Związki te zatrzymują wodę w tych kanalikach. Ponadto istnieje pewien limit gradientu stężeń, przeciwko
któremu wchłaniają się z kanalików jony Na+ w kanalikach bliższych.
20
ADH
a
a
T
T
n
n
s
s
F
F
f
f
o
o
D
D
r
r
P
P
m
m
Y
Y
e
e
Y
Y
r
r
B
B
2
2
.
.
B
B
0
0
A
A
Click here to buy
Click here to buy
w
w
m
m
w
w
o
o
w
w
c
c
.
.
.
.
A
A
Y
Y
B
B
Y
Y
B
B
r r
� Copyright by $taś
- Normalnie woda wchłaniając się w kanaliku bliższym zapobiega powstawaniu większego gradientu stężeń,
ale gdy w płynie kanalikowym znajdują się substancje niewchłanialne w dużych ilościach, to wówczas
zmniejsza się wchłanianie zwrotne wody.
- Wraz z wodą w kanalikach zatrzymuje się więcej Na+, który nie ulega wchłonięciu w kanalikach bliższych i
przechodzi w większej ilości do pętli Henlego, w której redukcji ulega też reabsorpcja Na+ i wody,
zmniejszając hiperosmolarność substancji rdzennej nerek.
- Dzieje się to głównie z powodu zmniejszenia reabsorpcji Na+, K+. Cl- w ramieniu wstępującym pętli.
- Zatem więcej płynu z substancjami niewchłoniętymi przechodzi do kanalików dalszych i zbiorczych, mniej
wody w nich się wchłania w czasie ich przebiegu przez okolicę piramid i w efekcie więcej jest
produkowanego moczu.
� W cukrzycy występuje szczególny rodzaj diurezy osmotycznej, spowodowanej zbyt dużym ładunkiem
dystalnym glukozy niezresorbowanej w kanalikach bliższych. Zwiększona objętość płynu kanalikowego z
niewchłoniętą glukozą dostaje się wówczas do kanalików dalszych, prowadząc do diurezy.
� Diurezę osmotyczną można wywołać dożylnym podawaniem wielu różnych substancji słabo lub w ogólne
niepodlegających zwrotnej resorpcji w kanalikach nerkowych, jak mannitol, sacharoza, mocznik
� W diurezie osmotycznej zawsze mniejsze jest wchłanianie przesączu w kanalikach bliższych , a objętość
moczu osiąga znacznie wyższe wartości niż w diurezie wodnej wywołanej piciem większej ilości wody,
Ponadto wraz z moczem wydalane są elektrolity, zwłaszcza sód, i dlatego ciśnienie osmotyczne i ciężar
właściwy moczu są wysokie i utrzymują się na poziomie wartości w osoczu krwi. W diurezie w przebiegu
cukrzycy ciśnienie osmotyczne i ciężar właściwy moczu bywają zwykle wyższe niż osocza krwi. J
Główna różnica między diurezą wodną i osmotyczna:
- w diurezie wodnej objętość wchłonięta w kanalikach bliższych wody jest prawidłowa i maksymalna
produkcja moczu sięga około 16 ml/min
- w diurezie osmotycznej wzrost objętości moczu wynika ze zmniejszonego wchłaniania zwrotnego wody w
kanalikach bliższych i pętli Henlego w wyniku czego zalaniu ulegają kanaliki dalsze, zwiększając objętość
moczu o stężeniu substancji osmotycznie zbliżonym do osocza pomimo wzrostu wydzielania ADH
DIURETYKI
Diuretyki to czynniki zwiększające objętość moczu i zawartość w nim Na+
- woda i alkohol działają moczopędnie i powodują wzrost wydalania moczu o niskim ciężarze właściwym
na drodze zahamowania wydzielania ADH
- duże ilości substancji osmotycznie czynnych podawanych dożylnie, np. mannitol lub glukoza wywołują
diurezę osmotyczną, głównie przez wzrost ilości płynu niezresorbowanego w kanalikach bliższych i wzrost
ładunku osmotycznego w kanalikach dalszych
- ksantyny i ich pochodne jak kofeina czy teofilina wzmagają diurezę głównie dzięki zwiększaniu
przesączania kłębuszkowego i spadku reabsorpcji kanalikowej Na+
- pochodne tiazydowe hamują wchłanianie zwrotne we wstępującym ramieniu pętli Henlego i w
początkowej części kanalików dalszych
- diuretyki takie jak furosemid (Lasix), kwas etakrynowy (Edercin) i bumetanid, hamują wchłanianie Na+, K+ i
Cl- we wstępującym ramieniu pętli Henlego, gdyż hamują kotransporter tych elektrolitów
- spironolaktony (np. aldakton) hamują wymianę Na+ i K+ w kanalikach zbiorczych, głównie poprzez
zahamowanie działania aldosteronu
- inhibitory anhydrazy węglanowej (acetazolamid) obniżają wydzielanie jonów H+ w kanalikach i wzmagają
wydalanie Na+ i K+
21
a
a
T
T
n
n
s
s
F
F
f
f
o
o
D
D
r
r
P
P
m
m
Y
Y
e
e
Y
Y
r
r
B
B
2
2
.
.
B
B
0
0
A
A
Click here to buy
Click here to buy
w
w
m
m
w
w
o
o
w
w
c
c
.
.
.
.
A
A
Y
Y
B
B
Y
Y
B
B
r r
� Copyright by $taś
wróć
Wchłanianie zwrotne białek i hemoglobiny
- większość białek nie przechodzi przez błonę filtracyjną
- spośród białek osocza krwi, do przesączu kłębuszkowego przechodzą nieznaczne ilości albumin (0,2%
albumin osocza) i hemoglobina
o Albuminy
ż Utrata nawet tych 0,2% albumin, czyli jakby się wydawało nieznacznej ilości tego składnika
(co daje ok. 30g/dobę) wywoływałaby zaburzenia --> dlatego białko to jest praktycznie w
całości resorbowane zwrotnie w kanalikach proksymalnych w mechanizmie
pinocytozy --> śladowe ilości w moczu ostatecznym pochodzą głównie ze złuszczonego
nabłonka kanalikowego
o hemoglobina
ż jest przesączana w kłębuszkach dopiero, gdy zostaną całkowicie nią wysycone kompleksy
cząsteczek alfa2-globuliny osocza
ż hemoglobina ma swoje Tm, które wynosi 1 mg/min i zaczyna się pojawiać w moczu
ostatecznym dopiero po przekroczeniu progu nerkowego wynoszącego 150 mg%.
ż Resorpcja Hb, podobnie jak albuminy, odbywa się w kanalikach bliższych na
zasadzie endocytozy
ż Rozpad erytrocytów (hemoliza) --> związanie z alfa2-globuliną osoczową --> przekroczenie
możliwości wiązania z alfa2-globuliną osoczową --> filtracja --> pinocytoza ograniczona
transportem maksymalnym (Tmax = 1mg/min) --> prób nerkowy 150 mg% --> mocz
ostateczny
wróć
Wchłanianie zwrotne aminokwasów
- do przesączu kłębuszkowego przechodzą wszystkie aminokwasy i następnie ulegają one całkowitemu
zwrotnemu wchłonięciu na drodze transportu czynnego wtórnego (razem z jonami Na+) podczas
przepływu przesączu przez początkową część kanalików bliższych
- podobnie jak w jelitach, także i w kanaliku bliższym, istnieje kilka układów transportujących czynnie
aminokwasy ze światła kanalika do płynu okołokanalikowego (resorpcja zwrotna), przy czym siłą
napędową tych transportów jest Na+ - K+ pompa ATP-azowa w błonie bocznej i przypodstawnej komórek
kanalikowych
- Wyróżnia się cztery układy transportowe dla:
o Aminokwasów obojętnych
o Aminokwasów dwuzasadowych
o Aminokwasów dwukarboksylowych
o Glicyny
- Poszczególne rodzaje aminokwasów mogą współzawodniczyć między sobą o nośniki w układach
transportowych. Wchłanianie aminokwasów wykazuje wyrazne zjawisko splay, czyli zaokrąglenia krzywej
przebiegu zwrotnego wchłaniania i wydalania tych składników. Jest ono ograniczone ich maksymalnym
transportem (Tm, pojemność resorpcyjna) i, jak to przedstawiono poprzednio, wymaga jonów Na+ do
wniknięcia ze światła kanalika do wnętrza komórek kanalikowych.
- Tylko nieznaczna ilość aminokwasów wchłania się na drodze zwykłej dyfuzji i nie wymaga obecności jonów
Na+
wróć
22
a
a
T
T
n
n
s
s
F
F
f
f
o
o
D
D
r
r
P
P
m
m
Y
Y
e
e
Y
Y
r
r
B
B
2
2
.
.
B
B
0
0
A
A
Click here to buy
Click here to buy
w
w
m
m
w
w
o
o
w
w
c
c
.
.
.
.
A
A
Y
Y
B
B
Y
Y
B
B
r r
� Copyright by $taś
Wchłanianie zwrotne glukozy
- glukoza i inne proste cukry z łatwością ulegają przesączaniu w kłębuszkach i są następnie całkowicie
wchłaniane w kanalikach bliższych
- wchłanianie zwrotne glukozy (podobnie jak aminokwasów) wymaga obecności jonów Na+
o Glukoza i Na+ wiążą się ze wspólnym nośnikiem SGLT2 (glukoza w symporcie z 1Na+) lub SGLT1
(Glukoza + 2Na+) w błonie przyszczytowej komórek kanalików i glukoza dostaje się do tych
komórek ze światła kanalików razem z przesuwającymi się do nich jonami Na+, zgodnie z
gradientem elektrochemicznym.
o Następnie jony Na+ zostają wypompowane przez Na+-K+ pompę ATP-azową z komórek do
przestrzeni międzykomórkowej, a glukoza przetransportowana do tych przestrzeni przy udziale
innego nośnika GLUT.
o Transport glukozy w kanalikach nerkowych, podobnie jak w jelitach, odbywa się w na zasadzie
wtórnego transportu czynnego, w którym Na+-K+ pompa ATP-azowa w błonie bocznej i
przypodstawnej komórek stanowi główną siłę napędową.
Wartość charakteryzująca maksymalną zdolność transportową kanalików nerkowych w stosunku do glukozy nosi
nazwę transportu maksymalnego (Tm) i wynosi dla glukozy ok. 375 mg/min (2,1 mmol/min).
Natomiast stężenie glukozy w osoczu przy którym osiągana jest wartość Tm, nazywana jest progiem nerkowym dla
glukozy-160-180 g%
23
ZJAWISKO SPLAY
a
a
T
T
n
n
s
s
F
F
f
f
o
o
D
D
r
r
P
P
m
m
Y
Y
e
e
Y
Y
r
r
B
B
2
2
.
.
B
B
0
0
A
A
Click here to buy
Click here to buy
w
w
m
m
w
w
o
o
w
w
c
c
.
.
.
.
A
A
Y
Y
B
B
Y
Y
B
B
r r
� Copyright by $taś
Glukoza zaczyna pojawiać się w moczu już przy jej stężeniu w osoczu powyżej 160-180 mg%, które to stężenie
stanowi jej próg nerkowy.
- ten aktualny próg nerkowy jest niższy od wyliczonego na podstawie Tm glukozy i jej stężenia we krwi
(teoretycznie powinien wynosić ok. 300mg%), a ponadto zależy od jednoczesnego wchłaniania Na+ (bo w
pierwszym odcinku kanalika bliższego Na+ i glukoza są transportowane przez wspólny nośnik)
o na krzywej wydalania glukozy splay zaokrąglenie krzywej wydalania pomiędzy progiem
nerkowym aktualnym a teoretycznym
- tę różnicę pomiędzy teoretycznym i aktualnym progiem można tłumaczyć znacznymi indywidualnymi
różnicami w filtracji i Tm poszczególnych nefronów.
o Jedne spośród nefronów mają większą filtrację i mniejszy od przeciętnej Tm, stąd odpływający z
nich mocz zawiera glukozę już przy niższym jej stężeniu w osoczu. Inne nefrony mają wyższy Tm, a
ich mechanizmy transportujące zostają wysycone dopiero przy wyższych stężeniach glukozy we
krwi.
o Na skutek różnic w filtracji i wysycaniu się układów transportujących nefronów o różnych Tm,
wydalanie glukozy w moczu wzrasta stopniowo i proporcjonalnie do wzrostu jej stężenia we krwi.
Dopiero gdy układy resorpcyjne wszystkich nefronów zostaną w pełni wysycone, cała dodatkowa
ilość przesączanej do kłębków glukozy zostaje w całości wydalona z moczem. Nierównomierność
filtracji i Tm poszczególnych nefronów sprawia, że glukoza jest wydalana z moczem zanim jeszcze
zostanie wysycona pojemność resorpcyjna wszystkich nefronów.
Układ transportujący glukozę przez komórki kanalików jest identyczny z mechanizmem transportu galaktozy i ksylozy.
Nie podlega on wpływom insuliny i dlatego nie zmienia się w cukrzycy. Można go zablokować za pomocą
czynników hamujących fosforylację glukozy np. przy użyciu cyjanków lub florydzyny. Ta ostatnia jest zbliżona
strukturalnie do glukozy. Współzawodniczy ona silnie z d-glukozą o miejsce wiązania w błonie komórek nabłonka
nerkowego, hamując fosforylacje glukozy i tym samym zwrotne jej wchłanianie w kanalikach nerkowych
wróć
Wchłanianie mocznika, kwasu moczowego, kreatyniny, fosforanów i
siarczanów
- wszystkie te substancje będące końcowymi produktami metabolizmu, przedostają się z łatwością do
przesączu kłębuszkowego
- kwas moczowy wchłania się następnie w kanalikach bliższych niemal w 100%, a następnie jest wydzielany
przez te kanaliki, w ilościach niemal równych ilości przesączanej w kłębuszkach, aby znów ulec biernemu
wchłonięciu zwrotnemu, w blisko 98% w kanalikach dalszych.
- Mocznik
o wchłania się biernie w około 50%, głównie w bliższej i dalszej części kanalików, a reszta zostaje
wydalona w moczu ostatecznym.
o Przechodzi on z łatwością z moczu kanalikowego do płynu śródmiąższowego rdzenia nerek, na
drodze biernego transportu na poziomie kanalików bliższych i na drodze transportu ułatwionego
pobudzanego wazopresyną, na poziomie kanalików zbiorczych.
o Klirens mocznika wynosi ok. 75 ml/min, co w porównaniu z klirensem inuliny wskazuje na
wchłanianie około 50% mocznika w kanalikach.
o Ramiona zstępujące i wstępujące pętli Henlego są przepuszczalne dla mocznika.
o Zwrotne wchłanianie mocznika jest odwrotnie proporcjonalne do ilości wytwarzanego moczu, a
więc zmniejsza się w miarę produkcji coraz większych ilości moczu, gdyż zbyt krótki czas kontaktu
moczu kanalikowego z nabłonkiem kanalikowym uniemożliwia jego reabsorpcję poprzez
nabłonek.
o Nagromadzenia mocznika w śródmiąższu istoty rdzennej nerek przyczynia się w około 30% do
utrzymania jej hiperosmolarności.
o Ilość przesączanego w kłębuszkach i wydalanego z moczem mocznika zwiększa się w diecie
białkowej, dlatego dieta wysokobiałkowa zwiększa zdolność nerek do zagęszczania moczu
.
24
a
a
T
T
n
n
s
s
F
F
f
f
o
o
D
D
r
r
P
P
m
m
Y
Y
e
e
Y
Y
r
r
B
B
2
2
.
.
B
B
0
0
A
A
Click here to buy
Click here to buy
w
w
m
m
w
w
o
o
w
w
c
c
.
.
.
.
A
A
Y
Y
B
B
Y
Y
B
B
r r
� Copyright by $taś
- Kreatynina ulega nieznacznemu zwrotnemu wchłanianiu i jest także w niewielkiej ilości wydzielana przez
komórki kanalików bliższych do moczu kanalikowego.
o Jej klirens jest nieco wyższy od inulinowego (145 mL/min) (a inuliny 125mL/min), dlatego jej ilość w moczu
ostatecznym przekracza o około 10% ilość w przesączu kłębuszkowym.
o Wchłanianie zwrotne wszystkich składników w moczu, będących końcowymi produktami
metabolizmu, jest na ogół mniejsze niż wody w kanalikach nerkowych i dlatego ich stężenie w
moczu ostatecznym wyraznie się zwiększa.
wróć
Wchłanianie sodu
- sód stanowi główny składnik płynu zewnątrzkomórkowego i jest w około 90% odpowiedzialny za
osmolarność tego płynu
- ulega reabsorpcji na zasadzie transportu wtórnie czynnego w:
o kanalikach bliższych (70% całości sodu przesączonego w kłębuszkach --> 25000mmol/doba)
o ramieniu wstępującym pętli Henlego (15%)
o kanalikach dalszych (9%)
o kanalikach zbiorczych (5%)
- ok. 1 % jest wydalany z moczem
- reabsorpcja sodu z moczu kanalikowego do nabłonka kanalików bliższych jest procesem dwustopniowym:
o pierwszy etap jest oparty na transporcie ułatwionym poprzez błonę przyszczytową dzięki:
ż gradientowi elektrycznemu (elektronegatywność wnętrza komórek)
ż gradientowi chemicznemu (niższe stężenie Na+ w komórkach nabłonka niż w świetle
kanalików)
ż obecności nośników dla transportu ułatwionego wspólnego z glukozą i aminokwasami
o drugi etap polega na aktywnym transporcie Na+ przez błonę boczną i przypodstawną komórek
nabłonka, w czym pośredniczy Na+-K+ pompa ATP-azowa, przenosząc Na+ z komórki do
przestrzeni międzykomórkowej przeciw gradientowi elektrochemicznemu
25
a
a
T
T
n
n
s
s
F
F
f
f
o
o
D
D
r
r
P
P
m
m
Y
Y
e
e
Y
Y
r
r
B
B
2
2
.
.
B
B
0
0
A
A
Click here to buy
Click here to buy
w
w
m
m
w
w
o
o
w
w
c
c
.
.
.
.
A
A
Y
Y
B
B
Y
Y
B
B
r r
� Copyright by $taś
Czynniki wpływające na zwrotne wchłanianie Na+
- zwrotne wchłanianie Na+ w kanalikach dalszych zależy od poziomu ALDOSTERONU:
o wzmaga zwrotne wchłanianie Na+ z moczu kanalikowego do kapilarów okołokanalikowych i
wydzielanie K+ do światła kanalików nerkowych (dotyczy kanalików dalszych i zbiorczych ?J)
o Na działanie aldosteronu reagują komórki P, wyposażone w kanały sodowe w błonie zwróconej
do światła tych kanalików. Aldosteron indukuje tworzenie licznych białek w tych komórkach,
powodując otwieranie kanałów sodowych oraz wzrost aktywności Na+-K+ pompy ATP-azowej w
błonie bocznej i przypodstawnej tych komórek. Efektem jest wzmożone zwrotne wchłanianie Na+
w tych kanalikach zbiorczych, zatrzymanie Na+ w organizmie i wzrost objętości płynu
zewnątrzkomórkowego
o Brak aldosteronu w ustroju (adrenolaktomia, choroba Addidsona) prowadzi do utraty z moczem
dużych ilości sodu.
o Leki z grupy spironolaktonów hamują działanie aldosteronu na kanaliki nerkowe i przez to także
wzmagają wydalanie sodu z moczem
- wchłanianie zwrotne sodu zależy też od PRZEDSIONKOWEGO PEPTYDU NATRIURETYCZNEGO (ANP)ą
o hamuje zwrotne wchłanianie Na+ i wzmaga jego wydalanie z moczem
o ANP wzmaga filtracje kłebuszkową, działają poprzez receptory komórek mezangialnych i
powodując ich rozkurcz oraz zwiększenie powierzchni błony filtracyjnej kłębuszków.
o Obniża ciśnienie tętnicze krwi i kurczliwość miocytów naczyniowych oraz zwiększa przepływ krwi
przez nerki. Hamuje jednocześnie zwrotne wchłanianie Na+, K+, CL-, Ca2+, fosforanów, wody.
o Wzmaga on głównie wydalanie sodu z moczem (natriuresis), działając hamująco na kanały
sodowe przez wzrost cyklicznego GMP w kanalikach dalszych i zbiorczych oraz pośrednio
zmniejszając wydzielanie reniny i aldosteronu, a także hamując działanie angiotensyny II, na
komórki docelowe przez obniżenie jej poziomu we krwi.
o Działa także naczyniorozszerzająco. Ostatecznym efektem tego działania jest zmniejszenie
objętości płynów zewnątrzkomórkowych i zniesienie nadmiernego rozciągnięcia przedsionków na
drodze ujemnego sprzężenia zwrotnego
26
a
a
T
T
n
n
s
s
F
F
f
f
o
o
D
D
r
r
P
P
m
m
Y
Y
e
e
Y
Y
r
r
B
B
2
2
.
.
B
B
0
0
A
A
Click here to buy
Click here to buy
w
w
m
m
w
w
o
o
w
w
c
c
.
.
.
.
A
A
Y
Y
B
B
Y
Y
B
B
r r
� Copyright by $taś
- Poza tym na wydalanie Na+ ma wpływ wiele innych czynników.
o PGE2 powoduje natriurezę, prawdopodobnie hamując pompę Na+ - K+ i związaną z nią ATP-aze,
podnosząc wewnątrzkomórkowe stężenie Ca2+, które z kolei hamuje transport Na+ przez kanały
błonowe
o Endotelina i interleukina I wzmagają natriurezę przez zwiększenie biosyntezy PGE2.
o zwrotne wchłanianie Na+ pobudzają też inne niż aldosteron mineralokortykoidy i znacznie słabiej
glikokortykoidy.
ż Dotyczy kanalików dalszych
ż Glikokortykoidy zwiększają też filtracje kłebuszkową, więc ostatecznym ich efektem będzie
wzrost wydalania sodu w moczu.
wróć
Wchłanianie zwrotne potasu
- wchłania się czynnie głównie w obrębie kanalików bliższych 65% i w ramieniu wstępującym pętli
Henlego (25%)
- mocz kanalikowy dopływający do kanalików dalszych i zbiorczych zawiera około 10% ilości K+
przesączonego w kłębuszkach (100%-65%-25%=10%J) (około 750 mmoli/doba), a w tych kanalikach jony
K+ mogą się wchłaniać lub być wydzielane)
o tutaj zachodzi bierne wydzielanie potasu zachodzące zgodnie z gradientem elektrycznym
utworzonym przez czynne wchłanianie Na+
ż ilość wydzielonego K+ w tych kanalikach jest proporcjonalna do ilości moczu
kanalikowego i stężenia K+ w osoczu oraz do stężenia Na+ w kanalikach
o wydzielanie K+ w kanalikach dalszych i zbiorczych zależy od:
ż zawartości K+ w diecie
� wydzielanie zwiększa się przy wzroście K+ w diecie
ż poziomu K+ w płynie zewnątrzkomórkowym
� wydzielanie zwiększa się przy wzroście K+ w ECF
ż wydzielania aldosteronu
� przy zwiększonej sekrecji aldosteronu wydzielanie K+ zwiększa się
27
a
a
T
T
n
n
s
s
F
F
f
f
o
o
D
D
r
r
P
P
m
m
Y
Y
e
e
Y
Y
r
r
B
B
2
2
.
.
B
B
0
0
A
A
Click here to buy
Click here to buy
w
w
m
m
w
w
o
o
w
w
c
c
.
.
.
.
A
A
Y
Y
B
B
Y
Y
B
B
r r
� Copyright by $taś
ż stanu równowagi kwasowo-zasadowej
� zwiększenie wydzielania w stanach alkalozy metabolicznej
ż zawartości Na+ i objętości moczu
� przy zwiększonej ilości Na+ w moczu kanalikowym wydzielanie zwiększa się
o bo im większe wchłanianie Na+, tym większy gradient elektryczny
ułatwiający większą dyfuzje K+ do moczu kanalika dalszego i zbiorczego
- wydzielanie kanalikowe K+ ma duże znaczenie w utrzymaniu stałego stężenia K+ w płynach
zewnątrzkomórkowych, a to z kolei wpływa na sprawną aktywność skurczową mięśnia sercowego i mięśni
szkieletowych.
o Spadek stężenia K+ w osoczu może prowadzić do arytmii, a nawet migotania komór,
o jego nadmierny wzrost prowadzi do upośledzenia kurczliwości mięśnia sercowego z zatrzymaniem
serca w rozkurczu włącznie
wróć
Wydzielanie H+
- jony H+ są czynnie wydzielane na całej długości kanalików nerkowych z wyjątkiem pętli nefronu
o KANALIKI BLIŻSZE
ż tutaj wydzielanie 80% jonów H+ - dzięki obecności wymiennika sodowo-wodorowego
napędzanego działaniem pompy sodowo-potasowej
ż wydzielanie H+ w kanalikach bliższych zależy od aktywności Na+-K+ pompy ATP-azowej w
błonie bocznej i przypodstawnej komórek nabłonkowych i spadku stężenia sodu w
komórkach tych kanalików, co z kolei pociąga za sobą przemieszczanie Na+ ze światła
kanalika do tych komórek i wydzielanie H+ na drodze wymiany do światła kanalików
ż wydzielanie H+ w kanalikach bliższych jest typowo wtórnie aktywnym procesem, a jony H+
pochodzą z aktywności anhydrazy węglanowej i uwadniania CO do H CO , który dalej
2 2 3
szybko dysocjuje do H+ wydzielanych właśnie do światła kanalika bliższego na drodze
wymiany za Na+.
ż W kanalikach bliższych wydzielanie jonów H+ jest największe i są one neutralizowane przez
HCO
3-, którego stężenie tu wynosi tyle, co w osoczu i przesączu, a więc około 24 mmol.
ż W kanaliku proksymalnym wydzielanie jonów H+ służy do resorpcji około 90%
wodorowęglanów (HCO3-)
o PTLA HENLEGO
ż Tutaj jony wodorowe nie są wydzielane
o KANALIKI DALSZE I ZBIORCZE
ż Tutaj wydzielanie ok. 20% jonów
ż Jony H+ są wydzielane do światła kanalików dalszych i zbiorczych na nieco innej zasadzie
a mianowicie aktywne przemieszczanie H+ zachodzi w komórkach i bierze w tym udział
specjalna pompa protonowa napędzana ATP-azą (pompa wodorowa), obecna w ścianie
struktur kanalikowo-pęcherzykowych i błonie komórkowej zwróconej do światła kanalików i
działająca przeciwko gradientowi stężeń H+, jak 1:1000 i niezależna od stężenia Na+ w
świetle kanalika.
28
a
a
T
T
n
n
s
s
F
F
f
f
o
o
D
D
r
r
P
P
m
m
Y
Y
e
e
Y
Y
r
r
B
B
2
2
.
.
B
B
0
0
A
A
Click here to buy
Click here to buy
w
w
m
m
w
w
o
o
w
w
c
c
.
.
.
.
A
A
Y
Y
B
B
Y
Y
B
B
r r
� Copyright by $taś
ż Wydzielanie jonów H+ do moczu kanalikowego zależy od prężności CO2 i równowagi
kwasowo-zasadowej oraz zawartości K+ w płynach ustrojowych. Aldosteron pobudza
pompę protonową i wzmaga wydzielanie H+ w kanalikach dalszych i zbiorczych.
ż W kanalikach dalszych i zbiorczych wydzielane do ich światła H+ łączą się głównie z HPO
4
tworząc H PO lub z NH , tworząc NH .
2 4 3 4
ż W kanalikach dystalnych i cewce zbiorczej wydzielanie H+ służy do:
o Resorpcji pozostałych 10% HCO3-
o Zakwaszenie moczu (kwaśność miareczkowa)
o Powstawanie jonów amonowych NH4+
- Wydzielanie H+ do moczu kanalikowego jest ograniczone przez pH tego moczu i ustaje przy jego spadku
do 4,5. Takiemu spadkowi pH zapobiegają trzy reakcje:
- 1) łączenia H+ z HCO
3- z uwalnianiem CO2 i H2O
ż ale ponieważ większość wodorowęglanów ulega resorpcji w
kanaliku bliższym dlatego w dalszych odcinkach nefronu HCO3
znajduje się w niewielkim stężeniu
- 2)łączenie H+ z HPO 2 4
42- i tworzenie H PO
ż ma większe znaczenie niż bufor wodorowęglanowy
ż jon H+ pochodzący z dysocjacji kwasu węglowego w komórkach
kanalika wymienia się z jednym z jonów Na+ Na2PO4 tworząc
NaH2PO4 i w tej formie jest wydalany w moczu
ż wymieniony sód ulega jednocześnie resorpcji w połączeniu z
HCO3-, obecnym wewnątrz komórek (tzw. oszczędzanie zasad
ustrojowych)
� Na2HPO4 + H+ ą NaH2PO4 (wydalany) + Na+
(resorbowany)
ż Ilość wydalanego w ten sposób jonu wodorowego (i
resorbowanych wodorowęglanów) można określić miareczkując
mocz silną zasadą aż do osiągnięcia pH osocza krwi (kwaśność
miareczkowa)
- 3) przyłączenie H+ do NH z tworzeniem NH
3 3+
ż amoniak powstaje w komórkach kanalików głównych w wyniku
enzymatycznej deaminacji glutaminy a następnie dyfunduje do
płynu kanalikowego
ż w płynie kanalikowym amoniak łączy się z czynnie wydzielanym
jonem H+ tworząc jon amonowy NH4+ i w tej postaci jest
wydalany w moczu
ż proces ten umożliwia oszczędzanie zasad ustrojowych, bowiem
NH4+ zastępuje Na+ w neutralizowaniu wydalanych przez nerki
mocnych kwasów np. H2SO4 powstającego w wyniku
katabolizmu aminokwasów siarkowych
� Na2SO4 + 2NH4+ ą (NH4)2SO4 (wydalany) + 2Na+
(resorbowany)
ż W warunkach kwasicy wytwarzanie amoniaku w nerkach i
wydalanie jonów wodorowych w formie jonu amonowego
wzrasta wielokrotnie
- WYDZIELANIE H+ W KANALIKACH ZWIKSZA SI:
o w stanach kwasicy metabolicznej i gazowej,
o przy spadku stężenia K+ w płynach zewnątrzkomórkowych
o przy wzroście wydzielania aldosteronu.
- SPADEK WYDZIELANIA H+ OBSERWUJE SI:
o w alkalozie metabolicznej i gazowej,
o przy wzroście stężenia K+ w płynach zewnątrzkomórkowych
o przy obniżeniu sekrecji aldosteronu
wróć
29
a
a
T
T
n
n
s
s
F
F
f
f
o
o
D
D
r
r
P
P
m
m
Y
Y
e
e
Y
Y
r
r
B
B
2
2
.
.
B
B
0
0
A
A
Click here to buy
Click here to buy
w
w
m
m
w
w
o
o
w
w
c
c
.
.
.
.
A
A
Y
Y
B
B
Y
Y
B
B
r r
� Copyright by $taś
Zwrotne wchłanianie wodorowęglanów przez kanaliki i jego udział w
zachowaniu równowagi kwasowo-zasadowej
- ilość HCO3- przesączonego w kłębuszkach = 4320 mmol/doba (24 mmol x 180 L/doba przesączu =
4320 mmol/dobę)
- wodorowęglany są wchłaniane głównie w postaci CO2, a nie jako jony HCO3-
- HCO3- obecny w ultraprzesączu kłębuszkowym przechodzi z moczem kanalikowym do kanalików bliższych i
tu zamienia się do CO2 pod działaniem jonów H+ wydzielanych czynnie do światła kanalików
- Jony wodorowęglanowe są praktycznie resorbowane w 100%
- Zwrotne wchłanianie HCO3- odbywa się głównie w kanalikach bliższych (85%). Pozostałe 15% w
kanalikach dalszych
1) CO2 uwolniony pod wpływem H+ z HCO3-
2) CO2 jako łatwo rozpuszczalny w błonie lipidowej komórek szybko dyfunduje ze światła kanalików do
wnętrza komórek kanalikowych.
3) W komórkach kanalikowych przy udziale anhydrazy węglanowej (CA) CO2 ulega uwodnieniu do H2CO3,
4) H2CO3 szybko dysocjuje do jonów H+ wydzielanych do światła kanalików i do HCO3-, przechodzących na
drodze dyfuzji, zgodnie ze swym gradientem elektrochemicznym, do płynu okołokanalikowego i następnie
do krwi.
- Wydzielanie H+ odbywa się tu w cyklu izohydrycznym, tzn. bez zysku lub utraty H+. Jest to jednak niezbędny
warunek (1)pośredniego wchłaniania HCO3-, a także (2) przechodzenia Na+ z moczu kanalikowego do
komórek nabłonka i dalej do krwi.
- aniony HCO3- zaczynają pojawiać się w moczu, gdy ich stężenie w osoczu i przesączu kłębuszkowym
wzrośnie powyżej 26-28 mmol/Lą próg nerkowy
o gdy stężenie HCO3- w osoczu i ultraprzesączu kłębuszkowym przekroczy wartość 28 mmol/L, część
HCO3- przechodzi do moczu ostatecznego i powoduje jego alkalizacje
o gdy stężenie HCO3- obniży się poniżej 26 mmol/L całość tego HCO3- zostaje wykorzystana do
neutralizacji wydzielanych jonów H+ą mocz ostateczny staje się bardziej kwaśny i H+ wiąże się
głównie z NH3 w postaci NH4+
- zwrotne wchłanianie kanalikowe HCO3- wzrasta ( a wydzielanie z moczem maleje):
o przy wzroście P we krwi
CO2
o przy wzroście stężenia K+ w płynie zewnątrzkomórkowym
o przy zwiększonej sekrecji aldosteronu
o przy wzroście stężeń H+ w płynach ustrojowych (kwasica metaboliczna)
- alkaloza metaboliczna: wzrost [HCO3-] w osoczu (>28 mmol) resorpcja wodorowęglanów nie zmieniona,
nadmiar wydalany jest z moczem
- alkaloza oddechowa: wzrost wydalania HCO3-
- kwasica oddechowa: spadek wydalania HCO3
o dzięki interwencji nerek stosunek HCO3-/H2CO3, decydujący o pH krwi nie ulega zmianie
o obecność jonów wodorowęglanowych w płynie kanalikowym, przejawiająca się umiarkowanym
spadkiem pH, bo wartości 4.5-6.5 są istotnymi czynnikami mobilizującymi mechanizmy usuwania H+
w formie zbuforowanej w postaci kwaśności miareczkowej lub jonu amonowego
wróć
Jony chlorkowe
Wchłaniają się w kanalikach głównie na zasadzie biernej dyfuzji, podążają za kationami Na+ i K+, zgodnie z
gradientem elektrycznym utworzonym przez ich czynne wchłanianie. Zwrotne wchłanianie jonów Cl- zwiększa się
przy spadku wchłaniania HCO3- i odwrotnie- zmniejsza się przy wzroście wchłaniania HCO3- w kanalikach
nerkowych. Czynny kotransporter jonów Cl-, razem z Na+ i K+ zachodzi tylko w grubszej części ramienia
wstępującego pętli Henlego
wróć
30
a
a
T
T
n
n
s
s
F
F
f
f
o
o
D
D
r
r
P
P
m
m
Y
Y
e
e
Y
Y
r
r
B
B
2
2
.
.
B
B
0
0
A
A
Click here to buy
Click here to buy
w
w
m
m
w
w
o
o
w
w
c
c
.
.
.
.
A
A
Y
Y
B
B
Y
Y
B
B
r r
� Copyright by $taś
Hormonalna kontrola zwrotnego wchłaniania kanalikowego
Spośród hormonów regulujących zwrotne wchłanianie elektrolitów i wody należy wymienić:
- aldosteron
ż wydzielany przez korę nadnerczy, głównie w odpowiedzi na działanie angiotensyny II
ż wpływa na kanaliki dalsze i zbiorcze:
� pobudza Na+-K+ pompę ATP-azową w przypodstawnej błonie tych kanalików
� zwiększa przepuszczalność (kanały sodowe) w błonie przyszczytowej dla Na+ i
zatrzymanie Na+ w organizmie
� ponadto pobudza pompę protonową i wydzielanie H+ w tych kanalikach
ż choroba Addisona brak aldosteronu z powodu zniszczenia kory nadnerczy
� duża utrata Na+ i zatrzymanie K+ w organizmie
ż zespół Conna nadprodukcja aldosteronu
� nadmierne zatrzymanie Na+ i wzrost jego stężenia w płynach ustrojowych
- angiotensyna II
o najsilniejszy hormon zatrzymujący Na+ w organizmie
o wzmaga zatrzymanie Na+ i wody w kanalikach
o Działanie
ż Pobudza silnie wydzielanie aldosteronuą zatrzymanie Na+
ż Kurczy tętniczki doprowadzająceą zmniejszenie ciśnienia hydrostatycznego w kapilarach
okołokanalikowych ą ułatwienie zwrotnego wchłaniania Na+ i wody w kanalikach
bliższych
ż Kurczy tętniczki odprowadzająceą zwiększa filtracje w kłębuszkach i podnosi ciśnienie
onkotyczne w kapilarach okołokanalikowych a zatem i zwrotne wchłanianie Na+ i wody w
kanalikach
ż Bezpośrednio pobudza zwrotne wchłanianie sodu w kanalikach bliższych pętli Henlego i
dalszych, działając pobudzająco na pompę Na+-K+ wymianę Na+-H+ głównie w
kanalikach bliższych
- ADH
o Zwiększa przepuszczalność kanalików dalszych i zbiorczych dla wodyą zatrzymanie wody w
organizmie
o Kluczowa rola w procesie rozcieńczania i zagęszczania moczu
o Przyjmuje się że od ADH zależy zwrotna resorpcja około 13% filtratu kłębuszkowego i w związku z
tym, przy braku tego hormonu, objętość moczu może wzrosnąć do 20-25l na dobę (moczówka
prosta).
o W zależności od poziomu ADH we krwi zakres ciśnień osmotycznych moczu może wahać się od 30
do 1200 mOsm/L
o ADH uwalnia się w zwiększonych ilościach pod wpływem podwyższonego, choćby o 2-3% (ponad
300 mOsm/L), ciśnienia osmotycznego osocza krwi dopływającej do jądra nadwzrokowego
podwzgórza, spadku ciśnienia tętniczego krwi (choćby o 5-10%), czynników sterydowych (np.
morfina, barbiruturany) i angiotensyny II. We wszystkich tych stanach wzrasta resorpcja zwrotna
wody z kanalików dalszych i zbiorczych nerek oraz maleje objętość moczu ostatecznego
- ANP
o Hamuje zwrotną reabsorpcję Na+ i wody głównie w kanalikach zbiorczych i to prowadzi do
zwiększonego wydalania z moczem Na+ i wody, umożliwiając powrót objętości płynów
ustrojowych do normy
o Patrz dalej: ANP
- Parathormon (PTH)
o Zwiększa reabsorpcję Ca2+ głównie w kanalikach bliższych i Mg2+ w pętli Henlego, hamując
jednocześnie reabsorpcję fosforanów w kanalikach bliższych
wróć
31
a
a
T
T
n
n
s
s
F
F
f
f
o
o
D
D
r
r
P
P
m
m
Y
Y
e
e
Y
Y
r
r
B
B
2
2
.
.
B
B
0
0
A
A
Click here to buy
Click here to buy
w
w
m
m
w
w
o
o
w
w
c
c
.
.
.
.
A
A
Y
Y
B
B
Y
Y
B
B
r r
� Copyright by $taś
ANP
� Ziarnistości niektórych miocytów przedsionków uwalniają po wpływem rozciągania przedsionkowe peptydy
natriuretyczne (ANP):
ż ANP działa na nerki
� zwiększa wydalanie jonów Na+
� zmniejsza uwalnianie reniny i aldosteronu.
ż Wraz z jonami Na+ organizm traci wodęą zmniejszenie objętości płynów ustrojowych, szczególnie krwi.
ż ANP rozszerza także naczynia krwionośne, głównie tętniczki doprowadzające nerek oraz duże żyły
ż Rozszerzenie żył powoduje zaleganie krwi żylneją zmniejszenie powrotu żylnegoą zmniejsza się
pojemność minutowa serca.
ż (ANP jest jednym z nielicznych hormonów, który rozszerza naczynia krwionośne bez udziału tlenku
azotu, przez aktywacje bezpośrednio izoformy p-cyklazy guanylanowej i zwiększenie generacji cGMP w
komórkach mięśni gładki naczyń)
ż Długotrwały efekt obniżenia ciśnienia tętniczego przez ANP zależy od wzmożonego usuwania sodu z
organizmu m.in. przez zahamowanie wydzielania aldosteronu. Upośledzenie tego natriuretycznego
mechanizmu hormonalnego, chroniącego organizm przez nadmiarem sodu i wody, odgrywa rolę w
mechanizmie pierwotnego nadciśnienia tętniczego.
ż ANP zwiększa ponadto pobudliwość mechanoreceptorów przedsionków serca hamujących neurony
jądra przykomorowego i nadwzrokowego podwzgórza, uwalniające wazopresynę do krwi przez tylny
płat przysadki mózgowej, potęgując w ten sposób odruchowe neurogenne wydalanie wody pod
wpływem zwiększenia objętości krwi centralnej.
wróć
Wydalanie nielotnych kwasów przez nerki (mechanizmy oszczędzania
zasad)
1. Nielotne kwasy powstają stale w komórkach. Po dostaniu się do ECF są neutralizowane przez
endogenne zasady (na HCO3) powoduje to utratę puli endogennych zasad (odwracalną)
i. H2SO4 + NaHCO3 = Na2SP4 + 2H2O + CO2
2. Sole sodowe nielotnych kwasów dostają się do moczu pierwotnego na drodze filtracji kłębuszkowej
i. Wydalenie nielotnych kwasów jako soli sodowych spowodowałoby znaczną utratę
endogennych zasad dlatego nerka posiada 2 mechanizmy oszczędzania zasad
1. zakwaszanie moczu (kwaśność miareczkowa)
2. synteza amoniaku
wróć
Mechanizmy zagęszczania moczu
- nerka ma zdolność do zmiany osmolarności w zakresie 70 1400 mOsm/L
- całkowita ilość substancji osmotycznie czynnych (mocznik, siarczany, fosforany, i inne produkty
metaboliczne), które powstają w organizmie i muszą być usunięte z moczem, wynosi około 600
mOsm/doba
- w stanach odwodnienia nerka dąży do maksymalnego zagęszczania moczu i wówczas te toksyczne
substancje są usuwane w postaci obligatoryjnego moczu (najmniejsza ilość moczu w jakiej się one
zmieszczą ąokoło 0,44L/doba)
o wydalanie minimalnej objętości moczu, służącej do usuwania z ustroju zbędnych lub szkodliwych
substancji nosi nazwę wydalania obligatoryjnego
32
a
a
T
T
n
n
s
s
F
F
f
f
o
o
D
D
r
r
P
P
m
m
Y
Y
e
e
Y
Y
r
r
B
B
2
2
.
.
B
B
0
0
A
A
Click here to buy
Click here to buy
w
w
m
m
w
w
o
o
w
w
c
c
.
.
.
.
A
A
Y
Y
B
B
Y
Y
B
B
r r
� Copyright by $taś
- koniecznym etapem poprzedzającym rozcieńczenie lub zagęszczenie moczu jest izoosmotyczna
redukcja (około 70%) objętości przesączu kanalikach bliższych, co zapobiega zalaniu kanalików
dalszych i umożliwia ich sprawne działanie w zakresie rozcieńczania lub zagęszczania moczu.
- Mechanizmy zagęszczania i rozcieńczania moczu zależą od:
o Mechanizmu wzmacniaczy przeciwprądowych
o Działanie ADH (regulacja)
o Przepuszczalności kanalików zbiorczych dla mocznika
o Gradientu osmotycznego wzdłuż rdzenia nerki ( hiperosmolarność istoty rdzennej nerek)
ż Przyczyny tego gradientu:
� Nagromadzenie jonów Na+ i Cl- czynnie resorbowanych z płynu kanalikowego
przez nabłonek grubszego ramienia wstępującego długiej pętli Henlego oraz
kanalików przewodów zbiorczych
� Niezwykle mały przepływ krwi przez naczynia proste zapobiegający rozproszeniu
tej hiperosmolarności
� Przechodzenie przy udziale ADH do płynu tej istoty mocznika w obrębie
końcowego odcinka kanalików zbiorczych nerek
Wzmocnienie przeciwprądowe
Możliwość znacznego zagęszczania moczu przez nerki tłumaczy się działaniem mechanizmu tzw. wzmocnienia
przeciwprądowego. Mechanizm ten prowadzi do nagromadzenia substancji osmotycznie czynnych w świetle
kanalików, naczyń nerkowych i w płynie śródmiąższowym rdzenia w stężeniach wzrastających w kierunku od kory
do brodawek nerkowych.. Charakterystyczne gromadzenie się substancji osmotycznie aktywnych w rdzeniu zależy
przede wszystkim od usuwania NaCl z ramienia wstępującego długich pętli nefronu. Ponieważ ramię to jest
nieprzepuszczalne dla wody, proces ten wywołuje następstwa dwojakiego rodzaju:
� Po pierwsze: stałe usuwanie substancji z ramienia wstępującego pętli powoduje postępujące
rozcieńczenie płynącego tym ramieniem moczu kanalikowego.
� Po drugie: transportowane ze światła ramienia wstępującego substancje podwyższają znacznie
osmolarność otaczającego śródmiąższu, a także dyfundując do przepuszczalnego ramienia zstępującego
pętli, powodują zwiększanie osmolarności płynu w jego świetle w miarę zbliżania się do zagięcia pętli. .
Transport NaCl z ramienia wstępującego pętli wytwarza na każdym poziomie rdzenia różnice stężeń między jego
światłem a otaczającym śródmiąższem wynoszącą około 200 mOsm/L (Traczyk), 75-100 mOsm/L (Konturek) -
(to tzw. efekt pojedynczy).
Ta różnica w ciśnieniu osmotycznym pomiędzy moczem kanalikowym a płynem śródmiąższowym
(okołokanalkowym) jest stosunkowo niewielka w dowolnym punkcie pętli, ale w warunkach przeciwkierunkowego
przepływu płynu w obu ramionach pętli, ciągłe usuwanie substancji z ramienia wstępującego i ich dodawanie do
ramienia zstępującego prowadzi do zwielokrotnienia efektu pojedynczego (wzmocnienie przeciwprądowe) i
wytworzenia wzdłuż długiej osi pętli bardzo znacznej różnicy stężeń rzędu 1000 mOsm/L.
Ze względu na znaczną przepuszczalność (dla substancji i dla wody) naczyń prostych (vasa recta) towarzyszących
kanalikom, charakterystyczne uwarstwienie stężeń (a więc i osmolarności) w rdzeniu nerki dotyczy także krwi
płynącej tymi naczyniami.
Wobec (1) braku większej różnicy stężeń substancji między światłem vasa recta a otaczającym śródmiąższem, a
także (2) w związku z powolnym przepływem krwi tymi naczyniami nagromadzone substancje nie ulegają
wypłukaniu i rozproszeniu (tzw. wymiennik przeciwprądowy naczyń prostych)
(w miarę zagłębiania się ramienia zstępującego naczynia prostego płynąca w nim krew staje się coraz bardziej
hiperosmotyczna, gdyż NaCl z łatwością przedostaje się z płynu tkankowego do wnętrza naczynia a woda w
kierunku przeciwnym,. Wzrost ciśnienia osmotycznego krwi w naczyniach prostych osiąga największe stężenie w
obrębie ich zagięcia, tj. na szczycie piramid. W czasie odpływu krwi z rdzenia w kierunku kory nerek osmolarność
krwi w naczyniu wstępującym stopniowo wraca do wartości prawidłowej, gdyż substancje w niej rozpuszczone
dyfundują z powrotem do płynu śródmiąższowego.
W ten sposób naczynia proste istoty rdzennej działają jako wymienniki przeciwprądowe ułatwiające recyrkulacje
substancji rozpuszczonych w obrębie rdzenia i zapobiegają rozproszeniu hiperosmolarności płynu
okołokanalikowego istoty rdzennej nerek.
33
a
a
T
T
n
n
s
s
F
F
f
f
o
o
D
D
r
r
P
P
m
m
Y
Y
e
e
Y
Y
r
r
B
B
2
2
.
.
B
B
0
0
A
A
Click here to buy
Click here to buy
w
w
m
m
w
w
o
o
w
w
c
c
.
.
.
.
A
A
Y
Y
B
B
Y
Y
B
B
r r
� Copyright by $taś
Naczynia proste zachowują się w tym układzie zupełnie biernie, gdyż same nie wytwarzają gradientu osmolarności,
a tylko go podtrzymują, gdyż odprowadzają nadmiar wody z substancji rdzennej.
Kanaliki zbiorcze w obrębie swej części (obwodowej) bliskiej ujścia do miedniczki nerkowej wykazują dużą
przepuszczalność dla mocznika, który z łatwością dyfunduje do płynu śródmiąższowego rdzenia i gromadząc się
tutaj, uczestniczy w hiperosmolarnośći.
Przypuszczalnie około 30% całkowitej osmolarności płynu śródmiąższowego istoty rdzennej pochodzi od
mocznika, który tu wnika głównie przez obwodowe (bliższe miedniczki nerkowej) części kanalików zbiorczych przy
udziale ADH, ułatwiającego ten transport mocznikowy. Wzrost ilości mocznika dostarczanego do nerki i w efekcie
do kanalików zbiorczych, powoduje wyrazny wzrost osmolarności substancji rdzennej (pod warunkiem obecności
ADH) i tym samym moczu ostatecznego
Układ kanalików w rdzeniu nerki umożliwiający
zagęszczanie moczu (tzw. wzmacniacz
przeciwprądowy). Czarne strzałki symbolizują
transport substancji rozpuszczonych, głównie NaCl i
mocznika, a białe strzałki dyfuzję wody. Ściana
ramienia zstępującego pętli nefronu jest
przepuszczalna dla substancji rozpuszczonych i dla
wody (cienka linia), ściana ramienia wstępującego
i kanalika krętego dalszego jest nieprzepuszczalna
dla wody (gruba linia), a ściana kanalika
zbiorczego jest przepuszczalna dla wody tylko w
obecności hormonu antydiuretycznego (linia
gruba przerywana). Kanaliki są zanurzone w
zbiorniku płynu śródmiąższowego nerki; powolną
wymianę płynu w tym zbiorniku zapewniają
naczynia proste. Z wyjątkiem ramienia
wstępującego pętli osmolalność płynu w różnych
odcinkach kanalika w śródmiąższu i w naczyniach
prostych jest jednakowa danym poziomie nerki.
34
a
a
T
T
n
n
s
s
F
F
f
f
o
o
D
D
r
r
P
P
m
m
Y
Y
e
e
Y
Y
r
r
B
B
2
2
.
.
B
B
0
0
A
A
Click here to buy
Click here to buy
w
w
m
m
w
w
o
o
w
w
c
c
.
.
.
.
A
A
Y
Y
B
B
Y
Y
B
B
r r
� Copyright by $taś
Rozcieńczanie moczu
Ramie wstępujące pętli Henlego jest nieprzepuszczalne dla wody i jednocześnie aktywnie wypompowuje
Na+ i Cl- z moczu kanalikowego do płynu śródmiąższowego. W związku z tym płyn kanalikowy przepływający z
ramienia wstępującego pętli do dalszej części kanalika nerkowego jest hipotoniczny. Jego ciśnienie spada do
około 100 mOsm/L
Czyli jeżeli chodzi o rozcieńczanie moczu, to wystarczy, aby płyn dopływający do kanalików dalszych i
zbiorczych, a więc o niskim ciśnieniu osmotycznym, dostał się w stanie niezmienionym do miedniczki nerkowej na
skutek niewielkiej tylko resorpcji zwrotnej wody w kanalikach zbiorczych.
A kanaliki zbiorcze wykazują zmienną przepuszczalność dla wody, w zależności od obecności ADH i liczby
wbudowanych białek akwaporynowych i kanałów wodnych, zwiększających ich przepuszczalność dla wody. Przy
zmniejszeniu lub braku tego hormonu mocz jest znacznie rozcieńczony, gdyż niewielka zdolność do jego
zagęszczania, a tylko niewielka ilość wody podlega zwrotnemu wchłanianiu w kanalikach dalszych i zbiorczych.
wróć
Klirens osmotyczny i klirens wolnej wody
- gdy nerki produkują mocz hipotoniczny, wówczas woda wydalana jest w nadmiarze w stosunku do
substancji osmotycznie czynnych. Nadmiar wody wydalanej z moczem nosi nazwę wolnej wody, a
całkowita objętość osocza, która jest oczyszczona z nadmiary wolnej wody w ciągu minuty, nosi nazwę
klirensu wolnej wody (C )
H2O
o klirens ten stanowi różnicę pomiędzy objętością moczu wydalanego w ciągu minuty a klirensem
osmotycznym, czyli objętością osocza oczyszczonego w ciągu minuty z aktywnych osmotycznie
składników
o C = V - C
H2O osm
o C = V- ((U x V))/ P
H2O osm osm
ż CH2O klirens wolnej wody (mL/min)
ż V objętość wydalanego moczu (mL/min)
ż Uosm osmolarność moczu
ż Vosm osmolarność osocza
o Gdy klirens wolnej wody ma wartość ujemną, oznacza to, że aktywne osmotycznie składniki moczu
wydalone zostały w mniejszej objętości wody niż ta, która znajduje się w osoczu, a więc mocz jest
znacznie zagęszczony (hipertoniczny)
o Gdy klirens ma wartość dodatnią, wówczas woda wydalana jest w nadmiarze w stosunku do
substancji osmotycznie czynnych i mocz jest rozcieńczony (hipotoniczny)
Klirens osmotyczny
- określa objętość osocza całkowicie oczyszczoną z aktywnych osmotycznie składników w ciągu minuty
- Cosm = (Uosm x V)/Posm
o V objętość wydalanego moczu (mL/min)
o C klirens osmotyczny w mL/min
osm
o U stężenie osmotyczne moczu ostatecznego w mOsm/L
osm
o P stężenie osmotyczne osocza w mOsm/L
osm
- Klirens osmotyczny u człowieka wynosi 2-3 mL/miną wielkość ta jest praktycznie stała i nie zależy od
wielkości diurezy
Pomiary klirensów osmotycznego i wolnej wody służą badaniom mechanizmów zagęszczania i rozcieńczania
moczu w celach diagnostycznych lub doświadczalnych
wróć
35
a
a
T
T
n
n
s
s
F
F
f
f
o
o
D
D
r
r
P
P
m
m
Y
Y
e
e
Y
Y
r
r
B
B
2
2
.
.
B
B
0
0
A
A
Click here to buy
Click here to buy
w
w
m
m
w
w
o
o
w
w
c
c
.
.
.
.
A
A
Y
Y
B
B
Y
Y
B
B
r r
� Copyright by $taś
Wydzielanie kanalikowe
Wydzielanie kanalikowe polega na transporcie substancji z komórek nabłonka kanalikowego do światła kanalików.
Wyróżnia się 3 główne typy wydzielania:
1) bierny oparty na zwykłej dyfuzji
a. SAABE KWASY I ZASADY ORGANICZNE przechodzą przez kanaliki dalsze na drodze transportu biernego
zwanego dyfuzją niejonową i po przedostaniu się do światła kanalików nerkowych zostają tu
zatrzymane
b. Słabe zasady jak np. amoniak, czerwień fenolowa, prokaina, istnieją w osoczu w postaci wolnych
zasad i jako rozpuszczalne w tłuszczach łatwo przenikają przez nabłonek na drodze niejonowej
dyfuzji. W świetle kanalików łączą się one z jonami H+, tworząc kationy niepodlegające zwrotnej
resorpcji w kanalikach. Ich wydalanie z moczem jest proporcjonalne do stopnia zakwaszenia
moczu, a ustaje przy alkalicznym pH moczu.
c. Podobnie słabe kwasy (np. salicylowy i fornobarbital) przechodzą z łatwością do moczu
alkalicznego gdzie tworzą aniony niezdolne do zwrotnego wchłaniania kanalikowego. W ten
sposób substancje te zostają wychwycone i wydalone z moczem.
2) wtórnie czynny ograniczony maksymalnym transportem (Tm)
3) czynny ograniczony gradientem stężeń, potrzebują energii (ATP)
a. PAH
b. Organiczne kwasy i zasady, jak szczawiany, moczany
c. Aminy katecholowe
d. Sole żółciowe
e. Barwniki sulfoftaleinowe
f. Czerwień fenolowa, penicylina
g. Pewne zasady organiczne jak czteroetyloamoniak (TEA)
h. Hexamethonium
i. Sterydy
j. Kwas 5-hydroksyindolooctowy
k. Kwasy sulfonowe, sulfamidy, prokaina
l. Kreatynina,
Na ogół aktywny transport zachodzi w obrębie błony komórkowej w części przypodstawnej nabłonka nerkowego,
natomiast przechodzenie ich z nabłonka do światła kanalików jest wynikiem zwykłej lub wspomaganej dyfuzji.
Do substancji wydzielanych czynnie, ale nieposiadających określonego Tm, należą jony H+ i K+.
wróć
Zaburzenia czynności nerek
- zmiany czynności nerek mogą prowadzić do różnych zmian ogólnoustrojowych, go których w pierwszym
rzędzie należą: nadciśnienie tętnicze wywołane m.in. aktywacją układu renina-angiotensyna przez
niedokrwione nerki, oraz zaburzenia czynności samych nerek jak: obniżenie filtracji kłębuszkowej lub utrata
zdolności zagęszczania i rozcieńczania moczu, prowadzące do mocznicy, kwasicy nerkowej, zatrzymania
sodu itd.
- Częstym objawem chorób nerek o charakterze zapalenia kłębuszków (glomerulonephritis) lub nerczycy
(nephrosis) jest zaburzenie czynności błony filtracyjnej kłębuszków z utratą nadmiernej ilości białka
(proteinuria) i elementów morforycznych z krwi do moczu.
o W większości przypadków utracie podlegają albuminy (albuminuria) i jest to typowy objaw
nerczycy. Poziom białka ustrojowego ulega wówczas obniżeniu ą zmniejsza się ciśnienie
onkotyczne białek i osoczaą powstają obrzęki tkankowe.
o Poza tym do moczu mogą przechodzić elementy morfotyczne krwi, a zwłaszcza leukocyty i
erytrocyty, tworząc z komórkami złuszczonego nabłonka w kanalikach nerkowych odlewy zwane
wałeczkami
36
a
a
T
T
n
n
s
s
F
F
f
f
o
o
D
D
r
r
P
P
m
m
Y
Y
e
e
Y
Y
r
r
B
B
2
2
.
.
B
B
0
0
A
A
Click here to buy
Click here to buy
w
w
m
m
w
w
o
o
w
w
c
c
.
.
.
.
A
A
Y
Y
B
B
Y
Y
B
B
r r
� Copyright by $taś
- Przy daleko posuniętym uszkodzeniu nerek i znacznym zmniejszeniu ilości czynnych nefronów stopniowo
zmniejsza się zdolność nerki do zagęszczania i rozcieńczania moczu. Mniej zagęszczony mocz jest wydalany
w większych ilościach (polyuria-wielomocz) także w nocy (nocturia).
o Już po jednostronnej nefrektomii może wystąpić zjawisko diurezy osmotycznej. Przy dalszym
uszkodzeniu nerek, gdy tracą one zdolność zagęszczania i rozcieńczania, wytwarzany jest mocz o
stałej osmolarności ale o zwiększonej objętości. Jest to wynik utraty przez nerkę mechanizmu
przeciwprądowego i hiperosmolarności substancji rdzennej nerek. Ilość wydalanych przez nerki
osmoli jest początkowo niezmieniona, ale wymaga to zwiększenia objętości moczu jako efektu
diurezy osmotycznej. Zwiększona filtracja przez pozostałe nefrony prowadzi do ich uszkodzenia i
zmniejszenia objętości moczu, a w końcu do bezmoczu (anuria). Utrata zdolności koncentracji
moczu wraz ze skąpomoczam (oliguria) lub bezmoczem występuje dopiero po niemal całkowitym
uszkodzeniu miąższu nerkowego.
- W stanach znacznej niewydolności nerek (mocznica) dochodzi do nagromadzenia w płynach końcowych
produktów przemiany materii, a zwłaszcza mocznika, kwasu moczowego, kreatyniny, aminokwasów i
amoniaku. Stężenie tych substancji we krwi, a szczególnie mocznika, którego azot tworzy tzw. azot
mocznikowy (BUN Blood Urea Nitrogen), wzrasta proporcjonalnie do spadku filtracji kłębuszkowej
o W mocznicy ulegają zatrzymaniu w ustroju również inne toksyczne produkty metabolizmu,
zwłaszcza kwasy organiczne, fenol i inne substancje toksyczne, które w miarę nagromadzenia we
krwi przenikają przez barierę krew-mózg i doprowadzają do zaburzeń czynności ośrodkowego
układu nerwowego, wywołując śpiączkę mocznicową
- Kwasica jest częstym objawem przewlekłych schorzeń nerkowych i rozwija się z powodu upośledzenia
zdolności nerek do wydzielania nielotnych (stałych) kwasów z ustroju, pomimo że mocz jest maksymalnie
zakwaszony.
o Ta kwasica rozwija się z powodu zredukowania całkowitej ilości jonów H+, które mogą być z
moczem wydalone, gdyż upośledzone jest buforowanie H+ w wyniku upośledzenia wytwarzania
NH4+
wróć
Drogi moczowe i wydalanie moczu
Moczowody pełnią funkcje przewodów odprowadzających mocz z miedniczek nerkowych do pęcherza. Przepływ
wspomagany jest przez skurcze perystaltyczne moczowodów.
� Skurcze perystaltyczne moczowodów mają charakter miogenny; fale perystaltyczne pojawiają się w
odstępach od kilku sekund do 2-3 minut.
� Pobudzenie dochodzących do moczowodów eferentnych włókien przywspółczulnych przyspiesza
perystaltykę a pobudzenie włókien współczulnych zwalnia ją.
o Na istnienie unerwienia aferentnego wskazuje uczucie bólu towarzyszące przesuwaniu się kamieni
moczowych wzdłuż moczowodów
� W miarę wypełniania się pęcherza ciśnienie hydrostatyczne w jego świetle powoli wzrasta.
� Dzięki perystaltyce ciśnienie w moczowodach przewyższa okresowo ciśnienie wewnątrzpęcherzowe i dalsze
porcje moczu dostarczane są do pęcherza.
� Fałdy błony śluzowej uformowane w miejscu, gdzie moczowody przebijają ukośnie ścianę pęcherza ,
zapobiegają powrotowi moczu (tzw. reflux) do moczowodów i miedniczek w okresach między falami
perystaltycznymi.
� Skurcz mięśnia wypieracza moczu pod wpływem pobudzenia nerwów przywspółczulnych, przy
równoczesnym rozluznieniu zwieracza wewnętrznego i zewnętrznego, umożliwia opróżnianie pęcherza
� Oddawanie moczu jest w zasadzie czynnością odruchową z ośrodkiem koordynującym w rdzeniu
krzyżowym, pobudzaną lub hamowaną przez wyższe ośrodki mieszczące się w (1) pniu mózgowym, (2)
podwzgórzu i (3) ruchowej korze mózgowej
� Dzięki właściwościom elastycznym mięśnie gładkie pęcherza ulegają rozluznieniu w miarę gromadzenia się
w nim moczu, przy czym napięcie wytworzone początkowo, znika podczas rozciągania mięśnia i ciśnienie
wewnątrzpęcherzowe niewiele się zmienia,
37
a
a
T
T
n
n
s
s
F
F
f
f
o
o
D
D
r
r
P
P
m
m
Y
Y
e
e
Y
Y
r
r
B
B
2
2
.
.
B
B
0
0
A
A
Click here to buy
Click here to buy
w
w
m
m
w
w
o
o
w
w
c
c
.
.
.
.
A
A
Y
Y
B
B
Y
Y
B
B
r r
� Copyright by $taś
� Wykres ciśnienia wewnątrzpęcherzowego jako funkcji objętości płynu w pęcherzu nosi nazwę
cystometrogramu.
o Krzywa ciśnienia początkowo się nieco podnosi i dalej utrzymuje się na tym samym poziomie, aż do
wypełnienia pęcherza do około 400 mL, kiedy to następuje nagły wzrost ciśnienia.
o Na krzywej cystometrogramu wyróżnia się trzy odcinki: Ia, Ib, II
ż Odcinek Ia obrazuje nieznaczny wzrost ciśnienia ponad wartość zerową w początkowym
okresie wypełniania pęcherza
ż Odcinek Ib tworzy linię poziomą utrzymującą się na wysokości około 10-20 cmH2O
podczas wypełniania pęcherza do wartości około 400 mL
ż Odcinek II występuje wówczas, gdy wypełnienie pęcherza przekroczy 400 mL i gdy
ciśnienie wewnątrzpęcherzowe gwałtownie wzrasta. Należy zaznaczyć, że okresowe
skurcze pęcherza mogą rozpocząć się już w okresie odcinka Ib, gdy wypełnienie pęcherza
przekroczy 200-300 mL. Ale silne parcie na mocz pojawia się zwykle po przekroczeniu 400
mL.
� Podrażnianie mechanoreceptorów pęcherza przez gromadzący się mocz prowadzi do odruchowego
skurczu pęcherza w wyniku impulsacji aferentenej w trzewnych włóknach czuciowych (przebiegających w
NERWIE MIEDNICZNYM) do rdzenia kręgowego i impulsacji eferentnej we włóknach parasympatycznych
biegnących od pęcherza w tym samym nerwie.
� W części krzyżowej rdzenia kręgowego (S2-S4) dochodzi do integracji tego odruchu, przy czym próg
pobudliwości dla odruchu oddawania moczu jest modulowany dzięki czynności ośrodka torującego w
moście i hamującego w śródmózgowiu.
o Tak więc przy pobudzeniu ośrodka w rdzeniu krzyżowym impulsacje są przekazywane drogami
wstępującymi do ośrodka torującego odruch oddawania moczu w moście.
o Z tego ośrodka impulsacje wyzwalające mikcje biegną w dół z powrotem do segmentów S2-S4.
o Część impulsów dociera drogami wstępującymi do kory mózgowej dzięki czemu występuje
uczucie parcia na mocz.
� Odruch oddawania moczu ma stosunkowo długi okres utajony z uwagi na swój wielosynaptyczny
charakter i wysokie położenie ośrodka torującego oddawanie moczu w moście.
� Jeżeli okoliczności sprzyjają ośrodki w korze mózgowej i w tylnej części podwzgórza ułatwiają rdzeniowy
odruch oddawania moczu. Wtedy impulsacje zstępujące do przywspółczulnych neuronów
przedzwojowych w rdzeniu krzyżowym powodują wzrost impulsacji przepływającej włóknami
przywspółczulnymi (n.miedniczny) do pęcherza moczowego i po przejściu na cholinergiczny neuron
pozazwojowy powodują skurcz wypieracza moczu.
o Jednocześnie zahamowaniu ulegają przedzwojowe neurony współczulne w rdzeniu lędzwiowym i
neurony pozazwojowe współczulne odpowiedzialne za rozluznienie pęcherza przez uwalnianie
noradrenaliny i pobudzenie receptorów adrenergicznych typu �.
� Siłą woli można zahamować oddawanie moczu przez pobudzenie do skurczu zwieracza zewnętrznego
cewki moczowej, co łatwiej udaje się u mężczyzn niż u kobiet, u których zwieracz zewnętrzny cewki
moczowej jest słabiej rozwinięty (ten poprzecznie prążkowany mięsień unerwiony jest przez nerw sromowy)
� Uważa się że pierwszą czynnością przy zapoczątkowaniu dowolnego oddawania moczu jest rozluznienie
mięśni dna miednicy małej, które ma wystarczyć do pociągnięcia wypieracza moczu ku dołowi i
rozpoczęcia jego skurczu.
38
a
a
T
T
n
n
s
s
F
F
f
f
o
o
D
D
r
r
P
P
m
m
Y
Y
e
e
Y
Y
r
r
B
B
2
2
.
.
B
B
0
0
A
A
Click here to buy
Click here to buy
w
w
m
m
w
w
o
o
w
w
c
c
.
.
.
.
A
A
Y
Y
B
B
Y
Y
B
B
r r
� Copyright by $taś
wróć
Kwasica gazowa (oddechowa)
- jest wynikiem pierwotnego wzrostu P , który powoduje obniżenie stosunku [HCO i następowo
CO2 3-]/P
CO2
spadek pH
- może być skutkiem hipowentylacji płuc i upośledzenia usuwania CO2 z płuc (choroby obstrukcyjne płuc,
niedostosowanie przepływu krwi do wentylacji pęcherzykowej, uszkodzenie mięśni oddechowych,
zaburzenie ośrodka oddechowego
- wzrost P zwiększa zawartość H CO i stężenie HCO 2 3
CO2 2 3 3- z powodu wzmożenia dysocjacji H CO .
- Chwilowy spadek pH obserwowany w kwasicy gazowej może być wyrównany przez nerki, które wydzielają
wtedy bardziej kwaśny mocz, reabsorbując jednocześnie całkowicie HCO3- z płynu kanalikowego.
o Prowadzi to do wzrostu stężenie HCO3- we krwi. Dzięki temu, pomimo utrzymującego się
podwyższonego P stosunek [HCO3-]/P wraca do normy, a zatem zostaje także wyrównane
CO2 CO2
pH
- Jest to wyrównana kwasica gazowa, co w diagramie Davenporta daje przesunięcie z punktu B do B1 i B2.
Alkaloza gazowa (oddechowa)
- jest zaburzeniem rzadziej spotykanym, spowodowanym takimi czynnikami, jak:
o hiperwentylacja płuc (w histerii),
o przebywanie na znacznych wysokościach nad poziomem morza
o zatrucie salicylanami u dzieci.
- Nadmierne usuwanie CO2 z organizmu prowadzi wtedy do spadku P i do chwilowego wzrostu pH, przy
CO2
jednoczesnym zmniejszeniu stężenia HCO
3- w osoczu.
- Na diagramie Davenporta oznacza to przesunięcie z punktu A do C
- Kompensacja jest pochodzenia nerkowego i polega na zwiększonym wydalaniu HCO
3-, tak że stosunek
[HCO3-]/P wraca do normy, pomimo że bezwzględne wartości licznika i mianownika w tym ułamku są
CO2
obniżone.
- Na diagramie Davenporta oznacza to przesunięcie kolejno do punktu C1i C2, aż do zupełnego
wyrównwnia alkalozy gazowej.
o Rezerwa alkaliczna ulega wtedy znacznej redukcji
39
a
a
T
T
n
n
s
s
F
F
f
f
o
o
D
D
r
r
P
P
m
m
Y
Y
e
e
Y
Y
r
r
B
B
2
2
.
.
B
B
0
0
A
A
Click here to buy
Click here to buy
w
w
m
m
w
w
o
o
w
w
c
c
.
.
.
.
A
A
Y
Y
B
B
Y
Y
B
B
r r
� Copyright by $taś
Kwasica metaboliczna
- polega na gromadzeniu w organizmie nielotnych kwasów we krwi, wybitnym spadku rezerwy alkalicznej i
spadku pH, nawet do wartości pH 6,8.
- Oznacza to przesunięcie na diagramie Davenporta z punktu A do D.
- Zakwaszenie krwi czyli wzrost stężenia H+ powoduje wkrótce wyparcie CO2 z HCO3- osocza i silne
pobudzenie przez CO2 wentylacji płuc, prowadząc do eliminacji tego gazu i spadku P we krwi tętniczej.
CO2
- Stanowi to element kompensacji oddechowej, a na diagramie Davenporta daje przesunięcie z punku D
do D1.
- Wyrównanie oddechowe nigdy nie jest pełne i nerki ostatecznie przywracają równowagę kwasowo-
zasadową do stanu wyjściowego.
- Kwasica metaboliczna może towarzyszyć ciężkiej pracy fizycznej (kwas mlekowy) zwłaszcza wykonywanej
w warunkach hipoksji, nieleczonej cukrzycy (kwas �-hydroksymasłowy) i ciężkiej niewydolności nerek (kwas
siarkowy, fosforowy, i inne kwasy organiczne)
Alkaloza metaboliczna
- jest następstwem nagromadzenia we krwi nadmiaru zasad np. w wyniku:
o znacznej utraty kwaśnego soku żołądkowego (długotrwale wymioty),
o stosowania leków alkalizujących(np. w chorobie wrzodowej),
o długotrwałe diety jarskie
- wzrasta wtedy stężenie HCO3- w osoczu i podnosi się pH
- oznacza to przesunięcie z punktu A do E na diagramie Davenporta.
- Kompensacja jest wtedy oddechowa i polega na zwolnieniu ruchów oddechowych następowym wzroście
P (E1)
CO2
- Wówczas pH wraca w kierunku prawidłowym, gdyż stosunek [HCO3-]/P ulega normalizacji, chociaż
CO2
bezwzględne wartości obu składowych buforu wodorowęglanowego są znacznie podwyższone. Na
diagramie Davenporta oznacza to przesunięcie z punktu E do E1. W ostatecznej kompensacji biorą udział
nerki, usuwając powoli nadmiar zasad z organizmu
40
a
a
T
T
n
n
s
s
F
F
f
f
o
o
D
D
r
r
P
P
m
m
Y
Y
e
e
Y
Y
r
r
B
B
2
2
.
.
B
B
0
0
A
A
Click here to buy
Click here to buy
w
w
m
m
w
w
o
o
w
w
c
c
.
.
.
.
A
A
Y
Y
B
B
Y
Y
B
B
r r
� Copyright by $taś
Wpływ kwasicy i alkalozy na ustrój:
- kwasica prowadzi do ciężkich następstw w postaci: obniżenia aktywności układu nerwowego, zaburzenia
orientacji, obniżenia świadomości, następnie śpiączki i w końcu śmierci. Śpiączka stanowi stadium końcowe
kwasicy cukrzycowej i mocznicowej. Towarzyszy jej wzmożona wentylacja płuc w postaci oddychania
Kussmaula
- Alkaloza wzmaga pobudliwość układu nerwowego, zarówno ośrodkowego jak i obwodowego, Prowadzi
to do spontanicznych wyładowań nerwów ruchowych i skurczów tężyczkowych mięśni szkieletowych.
Skurcz mięśni oddechowych lub wewnętrznych krtani może doprowadzić nawet do uduszenia
Rola nerek w równowadze kwasowo-zasadowej
Rola nerek polega na wydalaniu nadmiaru nielotnych kwasów lub związków alkalizujących z organizmu.
Najistotniejsza jest tu zwrotna resorpcja lub wydalanie wodorowęglanów
� W warunkach prawidłowych, gdy stężenie HCO w osoczu wynosi 26 mmol/L lub mniej wodorowęglany
3
zostają niemal całkowicie zwrotnie zresorbowane z kanalików i ich wydalanie z moczem wynosi około
1mmol/dobę.
� Przy wzroście stężenia powyżej 27-28 mmol/L stopniowo pojawia się HCO3- w moczu i w związku z tym
można przyjąć że próg nerkowy dla HCO3- wynosi około 27 mmol.. Każdy nadmiar HCO3- powyżej 27
mmol/L jaki dostaje się do przesączu zostaje wydalony przez nerki
� Sam proces wchłaniania HCO3- zachodzi głównie (85-90%) w kanalikach bliższych.
o Jest to wchłanianie pośrednie polegające na czynnym wydzielaniu przez komórki kanalikowe
jonów H+, które reagując z obecnymi w przesączu kłębuszkowym jonami HCO3-, uwalniają z nich
CO2 na brzeżku szczoteczkowym komórek kanalikowych.
o CO2 dyfunduje następnie do komórek kanalików i w ich cytoplazmie ulega uwodnieniu do H CO
2 3
przy udziale anhydrazy węglanowej (AW) wewnątrzkomórkowej
o H CO dysocjuje szybko do H+, wydzielanego dalej do światła kanalików i do HCO3-,
2 3
dyfundującego do płynu zewnątrzkanalikowego ą dalej do osocza krwi kapilarów
okołokanalikowych.
o Ostatecznie więc na każdy jon H+ wydzielany do światła kanalika przedostaje się do krwi jeden jon
HCO3-.
o Kluczowym czynnikiem w zwrotnym wchłanianiu HCO3- jest wymiana H+ za Na+ poprzez zwróconą
do światła kanalika błonę komórkową nabłonka nerkowego oraz obecność anhydrazy
węglanowej w komórkach kanalikowych. Dzięki działaniu jonów H+ następuje szybki rozpad HCO3-
w moczu kanalikowym do CO2, jego dyfuzja do komórek kanalikowych i szybkie uwodnienie w
cytoplazmie tych komórek do H2CO3. Należy zaznaczyć, że dalsze losy powstającego w
komórkach HCO3- i dostających się do nich (na drodze wymiany) jonów Na+ są nieco odmienne.
Jony HCO3- dyfundują, zgodnie z gradientem stężeń, do płynu okołokanalikowego, a jony Na+ są
tu czynnie wydzielane przy udziale pompy Na+-K+-ATP-azowej, działającej w bocznej i
przypodstawnej części błony komórkowej. Niewielka ilość HCO3- jest resorbowana w kanalikach
bliższych bezpośrednio wraz z jonami Na+
� Dalsze wchłanianie HCO3- odbywa się w kanalikach dalszych i zbiorczych, gdzie reabsorpcji ulega
pozostałe 10-15% całości przesączanych do moczu kanalikowego jonów HCO3-.
o Gdy stężenie HCO3- w osoczu jest poniżej progu nerkowego, tu właśnie, w kanalikach dalszych,
następuje całkowita reabsorpcja HCO3- z płynu kanalikowego i HCO3- nie jest wydalany z
moczem.
o Wymaga to aktywnego wypompowywania H+ (przeciwko większemu gradientowi
elektrochemicznemu) w obrębie błony przyszczytowej nabłonka kanalików dalszych i temu
towarzyszy bierna dyfuzja Cl- do światła kanalika.
41
a
a
T
T
n
n
s
s
F
F
f
f
o
o
D
D
r
r
P
P
m
m
Y
Y
e
e
Y
Y
r
r
B
B
2
2
.
.
B
B
0
0
A
A
Click here to buy
Click here to buy
w
w
m
m
w
w
o
o
w
w
c
c
.
.
.
.
A
A
Y
Y
B
B
Y
Y
B
B
r r
� Copyright by $taś
Z czynników wpływających na zwrotną resorpcję HCO3- w kanalikach nerkowych należy wymienić:
- zmiany P we krwi tętniczej
CO2
- zmiany zawartości K+ w płynach ustrojowych
- zmiany w wydzielaniu hormonów korowo-nadnerczowych
PRZY WZROŚCIE P we krwi tętniczej np. z powodu hipowentylacji, wzmaga się także zwrotne wchłanianie HCO3-
CO2
PRZY SPADKU P np. w wyniku hiperwentylacji, wchłanianie HCO3- ulega zahamowaniu. Zmiany we wchłanianiu
CO2
HCO3- w powyższych stanach zachodzą po 2-3 dniach i są wyrazem kompensacji kwasicy lub alkalozy gazowej
WZROST STŻENIA K+ w osoczu powyżej 4 mmol/L pociąga za sobą zahamowanie zwrotnego wchłaniania HCO3-,
a spadek tego stężenia prowadzi do wzmożenia wchłaniania HCO3-. Wiąże się to z tym, że przy zwiększeniu
stężenia K+ w osoczu i płynach zewnątrzkomórkowych, więcej jonów K+ wnika do komórek wymieniając się za jony
H+ opuszczające te komórki.
Podobne przesunięcia jonowe dotyczą komórek nabłonka nerkowego, które wobec zmniejszenia
wewnątrzkomórkowego stężenia H+ mniej wydzielają H+ do światła kanalików i to warunkuje obniżenie zwrotnej
resorpcji HCO3- w moczu kanalikowego. Odwrotne zmiany, czyli ostatecznie wzrost zwrotnego wchłaniania HCO3-
są następstwem obniżenia K+ w płynach zewnątrzkomórkowych.
HORMONY KOROWO-NADNERCZOWE, GAÓWNIE ALDOSTERON, wzmagają zwrotną resorpcję Na+ i wydzielanie K+ i
H+ do płynu kanalikowego. W związku z tym przy nadmiarze tych hormonów (np. zespół Conna) zwiększa się
zwrotna resorpcja HCO3-, a przy ich niedoborze (choroba Addisona) resorpcja HCO3- ulega obniżeniu)
Ze względu na ogólną tendencję do gromadzenia się w ustroju kwaśnych substancji, głównie nielotnych, zachodzi
potrzeba oszczędzania zasad, co odbywa się w nerkach przez:
- zakwaszanie moczu
- syntezę amoniaku
ZAKWASZANIE MOCZU
W procesie zakwaszania , w którym biorą udział głównie kanaliki dalsze, następuje zamiana obojętnych soli lub
zbuforowanych soli odpowiednio do kwaśnych soli lub nawet do wolnych kwasów.
� Przykładem może być H3PO4, NaH2PO4 lub kwas moczowy, które mogą być wydalane do moczu z
zaoszczędzeniem Na+.
� Jon H+ wymienia się np. z jednym Na+ fosforanu dwusodowego (Na2HPO4) na fosforan jednosodowy
(NaH2PO4) według wzoru
� Na2HPO4 + H+ --> NaH2PO4 (wydalany) + Na+ (resorbowany)
SYNTEZA AMONIAKU
Inny mechanizm oszczędzania zasad to synteza amoniaku, w wyniku enzymatycznej dezaminacji
glutaminy, która wzmaga się proporcjonalnie do stopnia zakwaszenia osocza, zapewnia to wymianę Na+ na
NH4+ w świetle kanalików:
yródłem amoniaku w nerkach jest glutamina która przy udziale glutaminazy jest bezpośrednim zródłem NH3. Inne
aminokwasy oddają pod wpływem transaminaz swoją grupę aminową do kwasu alfa-ketoglutarowego,
zamieniając go w glutaminę, a ta z kolei staje się zródłem amoniaku.
Utworzony NH3 jest lipofilny i łatwo dyfunduje do światła kanalików, ale tu w obecności H+ ulega zamianie
na NH4+, służąc do neutralizacji wydalanych przez nerki mocnych kwasów np. H2SO4 powstającego w wyniku
katabolizmu aminokwasów siarkowych.
ż Na2SO4 + 2NH4+ą (NH4)2SO4 (wydalany) + 2Na+ (resorbowany)
W ten sposób zaoszczędzone zostają jony Na+, które zwrotnie wchłonięte i połączone z nowo utworzonymi
HCO3- (a nie zwrotnie wchłoniętymi HCO3- ze światła kanalików) dostają się do płynu okołokanalikowego i dalej
do krwi przywracając zasób zasad do stanu prawidłowego (oszczędzanie zasad ustrojowych). Stanowi to główny
element kompensacji nerkowej kwasicy gazowej.
Czynnikiem ograniczającym proces zakwaszenia moczu kanalikowego jest jednak byt duży spadek jego pH. Przy
pH poniżej 4,5 kanaliki nerkowe w ogóle przestają wydalać substancje kwaśne do płynu kanalikowego, ilość zaś
wydzielanego H+ przez kanaliki jest zdeterminowana przez:
- stopień kwasicy
- ilość wydalanego zbuforowanego kwasu
- siły buforu, tzn. jak silnie opiera się wymiana Na+ za H+
Z całości wydzielanych jonów H+ przez kanaliki około 80-90% przypada na kanaliki bliższe, gdzie wydziela się H+ w
ilości około 3500 mmoli/dobę. Powoduje to jednak niewielki spadek pH moczu w kanalikach bliższych (mniej niż 0,5
42
a
a
T
T
n
n
s
s
F
F
f
f
o
o
D
D
r
r
P
P
m
m
Y
Y
e
e
Y
Y
r
r
B
B
2
2
.
.
B
B
0
0
A
A
Click here to buy
Click here to buy
w
w
m
m
w
w
o
o
w
w
c
c
.
.
.
.
A
A
Y
Y
B
B
Y
Y
B
B
r r
� Copyright by $taś
jednostki pH), dlatego że ilość przesączu kłębuszkowego (180 L/dobę), a zatem zawartość w nim HCO3-, jest
bardzo duża (ok. 4600 mmoli/dobę) Ponadto wydzielane do światła jony H+ reagują z HCO3- w moczu
kanalikowym i z powrotem wracają do komórki nabłonka, a więc odbywają cykl izohydryczny, czyli bez utraty lub
zysku jonów H+.
Jedynie niewielkie ilości nielotnych kwasów związanych z buforami moczu albo występujących jako wolne kwasy,
albo też w postaci połączeń z NH4+, są eliminowane z organizmu. Te ilości zwiększają się w stanach kwasicy
metabolicznej, gdy na skutek redukcji zasobu zasad we krwi mniejsze ilości HCO3- są przesączane w kłębuszkach i
w konsekwencji mniej H+ potrzebne jest do reabsorpcji HCO3- a więcej jest wydalane w postaci niezmienionych
kwasów lub jako aniony amonowe. Kwasica stymuluje tworzenie nowego buforu w postaci NH3, który z kolei
wydzielany do światła kanalików wiąże się z jonami H+ umożliwiając wydzielanie nadmiaru kwasu z organizmu w
postaci kationu amonowego (NH4+)
W sumie gdy w organizmie wytwarzają się większe ilości nielotnych kwasów i obniża rezerwa alkaliczna osocza,
uwalniają się duże ilości CO2 z HCO3- i pobudzają aktywność oddechową, prowadząc do kompensacji
oddechowej kwasicy. Pomimo kompensacji oddechowej organizm ciągle wykazuje nadmiar jonów H+. Pierwszym
etapem na drodze przywrócenia rezerwy alkalicznej do normy jest całkowita resorpcja zwrotne HCO3- z kanalików
bliższych, co zapobiega dalszej utraci HCO3- z płynów ustrojowych. Następnym etapem jest wykorzystanie
obecnych w moczu kanalikowym buforów (np. fosforanowego) oraz wydzielanie NH3 i zastępowanie Na+ przez
jony NH4+. Pozwala to na resorpcję zwrotną Na+, który wraz z nowo utworzonymi HCO3- przedostaje się z kanalików
do osocza, przywracając ostatecznie rezerwę alkaliczną do stanu prawidłowego.
43
a
a
T
T
n
n
s
s
F
F
f
f
o
o
D
D
r
r
P
P
m
m
Y
Y
e
e
Y
Y
r
r
B
B
2
2
.
.
B
B
0
0
A
A
Click here to buy
Click here to buy
w
w
m
m
w
w
o
o
w
w
c
c
.
.
.
.
A
A
Y
Y
B
B
Y
Y
B
B

Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
function mcal event set end
2002 09 Creating Virtual Worlds with Pov Ray and the Right Front End
LOTOS END
Bee Gees End Of My Song
25 The Nine Worlds Their Shaping and End
Hotel at The end of The Road
function printer end doc
G94 End Taper Face Turning Cycle
function mcal event set end
At Witt s End
Bez Ciebie nie umiem zyc Happy End
function pg end copy
M E S T Is This The End
end

więcej podobnych podstron