1. Zadania nerek:
- regulacja objętości i składu substancji organicznych i nieorganicznych oraz osmolalności płynu zewnątrzkomórkowego
- udział w regulacji równowagi kwasowo – zasadowej
- wydalanie zbędnych/szkodliwych produktów końcowych metabolitów
- wydzielanie do krwi substancji o działaniu hormonalnym: erytropoetyna, renina, bradykinina, prostaglandyny, aktywna witamina D3
- czynności metaboliczne: detoksykacja, glukoneogeneza, utlenianie aminokwasów 2. Ogólnie:
- nerki są silnie ukrwione – 1500 l krwi/dobę
- mocz pierwotny – 180 l/dobę
- mocz ostateczny – 0,5-2 l/dobę
- resorpcja zwrotna: ≈200g glukozy, 100g fosforanów, ≈70g aminokwasów oraz: mleczan, cytrynian, α-ketoglutaran, adenozyna i inne
- aktywność metaboliczna nerek – zwrotne wchłanianie Na+: 180 l x 45 mmol/l
≈26,1mola/dobę (200 mmoli wydalane z moczem/dobę)
- 75% Na+ ulega resorpcji przy użyciu Na+/K+ - ATP-azy stąd zapotrzebowanie na ATP: 26 moli 7
,
0 5 5,
6 molaATP dobę
,
0 03
(3 Na+ na zewnątrz ≡ 1ATP→ADP)
- 6 moli ATP zużywa ≈ 1 mol tlenu = 24 litry tlenu!
wydatek energetyczny obejmuje resorpcję zwrotną wyżej wymienionych związków również
- porównawcze zużycie tlenu przez tkanki
- substraty energetyczne kory nerek: (3)glutamina, (4)mleczan, (1)kw.tłuszczowe, (5)cytrynian – z krwi, deaminacja glutaminy:(2)ciała ketonowe i (5)pirogronian glutaminaza
glutamina ―———→ kw. glutaminowy + NH3
(mitochondrium)
NAD+→NADH+H+
kw. glutaminowy ―———→ α-ketoglutaran + NH3
NAD+→NADH+H+
α-ketoglutaran ―———→ bursztynylo ~S-CoA
CoA┘
bursztynylo~S-CoA + acetooctan ←—→ acetoacetylo~S-CoA + bursztynian
- substrat energetyczny rdzenia nerek: glukoza
(rdzeń odpowiada za zagęszczanie/rozcieńczanie moczu → zwiększona aktywność Na+/K+ -ATP-azy) (w stosunku do kory)
- glukoza jest również prekursorem sorbitolu (nieprzepuszczalny dla komórek rdzenia)
- funkcja sorbitolu: ochrona komórek rdzenia przed hiperosmolalnością śródmięśnia reduktaza aldozowa
glukoza + NADPH+H+ ―———→ sorbitol + NADP
dehydrogenaza sorbitolowa
sorbitol + NAD+ ―———→ fruktoza + NADH + H+
sorbitol – w wielu komórkach
- w hiperglikemii cukrzycowej – gromadzenie sorbitolu:
soczewka oka – zaćma
tk. nerwowa – neuropatia
kłębuszki nerkowe – uszkodzenia
4. Realizacja zadań/funkcji nerek drogami:
- ultrafiltracja – mocz pierwotny, kłębuszki
- wydzielanie
- oczyszczanie (klirens)
5. Ultrafiltracja – zachodzi w kłębuszku – tworzy się mocz pierwotny izotoniczny względem osocza. Pory błony podstawnej zbudowane z kolagenu mają przekrój o średnicy 2,9 nm.
6. Wchłanianie zwrotne
- metabolity organiczne: glukoza, inne cukry, aminokwasy, mleczan, ciała ketonowe –
odzyskiwane są w kanaliku proksymalnym droga wtórnego transportu aktywnego
- aminokwasy maja swoiste systemy transportu
- HCO —
3
,K+,Na+,fosforany, -siarczany wchłaniają się transportem aktywnym zależnym od ATP.
- dalsze odcinki nefronu:
odzyskiwanie H2O – w kanaliku proksymalnym proces bierny łącznie z cząstkami osmotycznie czynnymi
regulowane wchłanianie H2O – hormon: wazopresyna, w kanaliku zbiorczym wzmaga wchłanianie zwrotne H2O
regulowane wchłanianie Na+, Cl— - aldosteron zwiększa wchłanianie Na+ w kanaliku dystalnym drogą indukcji Na+/K+ - ATP-azy
7. Wydzielanie – substancje zbędne wydalane są do moczu w kanalikach nerkowych z udziałem transportu aktywnego: H+,K+, kw. moczowy, kreatynina, leki, np. penicylina 8. Oczyszczanie nerek (klirens) – służy do ilościowej oceny funkcji nerek: objętość osocza, która w jednostce czasu (min) zostaje oczyszczona z określonej substancji
1. Objętość i skład moczu ulega wahaniom, wykazuje rytm dobowy.
2. Składniki organiczne moczu:
- mocznik – syntetyzowany w wątrobie (cykl mocznikowy) jest formą wydalania z organizmu azotu aminokwasów
- ilość mocznika w moczu odzwierciedla katabolizm białek 70g białka – 30g mocznika
- stężenie mocznika w osoczu zależy od sprawności wydalniczej nerek:
przepływu krwi przez nerkę
przesącząnia kłębkowego
objętości wydalanego moczu