1. Budowa nefronu
Nefron zbudowany jest z ciałka nerkowego i kanalika. Ciałko zbudowane jest przez kłębuszek (kłębek Malpighiego), utworzony przez sieć cudowną włosowatych naczyń krwionośnych powstałych z tętniczki doprowadzającej do niego krew i otaczającą go torebkę kłębuszka (torebkę Bowmana). Torebka powstaje z kielichowato ukształtowanego zakończenia kanalika. Poprzez sieć naczyń włosowatych kłębuszka i wewnętrzną ścianę torebki odbywa się proces ultrafiltracji kłębuszkowej. Torebka przechodzi w kanalik, na który składają się następujące odcinki: kanalik bliższy- proksymalny( dzieli się na: kręty I rzędu i ramię zstępujące pętli Henlego ), pętla nefronu (pętla Henlego) z ramieniem zstępującym i wstępującym, kanalik dalszy- dystalny ( dzieli się na ramię wstępujące pętli i kanalik kręty II rzędu), który uchodzi do cewki zbiorczej, wspólnej dla kilku nefronów. Ciałka nerkowe i kanaliki kręte położone są na obszarze kory nerki, pętle nefronów i cewki zbiorcze na obszarze rdzenia nerki.
3. Losy H2O, jonów Na+, K+ oraz glukozy w nefronie.
- woda – jest biernie wchłaniana w kanalikach nerkowych
- jony sodu – jest to związek czynnie resorbowany o największej wartości Tm
- jony potasu – są jednocześnie wchłaniane (aktywnie) i wydzielane
- glukoza – zostaje wchłonięta częściowo lub całkowicie
4. Pojęcie klirensu
Klirens - objętość osocza krwi całkowicie oczyszczona z danej substancji w jednostce czasu.
Klirens nerkowy (PAH) oblicza się wg wzoru:
UPAH x V
CPAH = ------------------
PPAH
CPAH – klirens dla kwasu para-aminohipurowego (PAH)
UPAH – stężenie PAH w moczu w mg/mL moczu
PPAH – objętość moczu wydalana przez nerki w ciągu 1 min
PPAH – stężenie PAH w osoczu krwi w mg/ ml osocza
Na podstawie klirensu nerkowego PAH można obliczyć efektywny przepływ osocza przez miąższ nerkowy.
5. Krążenie nerkowe i jego regulacja.
Przez nerki przepływa w spoczynku 1l/min krwi (20% pojemności min serca). Do kłębuszków krew dopływa przez tętniczki doprowadzające i odpływa przez tętniczki odprowadzające. Komórki błony mięśniowej tętnic nerkowych kurczą się pod wpływem impulsacji przewodzonej przez współczulne nerwy nerkowe i uwalniają noradrenalinę z zakończeń tych nerwów. Skurcz błony mięśniowej tętnic zmniejsza przepływ krwi w nerkach i kłębuszkach. Przepływ krwi zależy również od przekaźników chemicznych i hormonów.
Kurczenie: noradrenalina, hormony peptydowe.
Rozkurczanie: dopamina, prostaglandyny
6. Układ renina-angiotensyna-aldosteron
Jest to układ hormonalno-enzymatyczny w skład, którego wchodzą: renina, angiotensyna i aldosteron. Układ ten kontroluje objętość krążącej w ustroju krwi i stężenia jonów sodowych (Na+) i potasowych (K+) w płynach ustrojowych. Występuje we krwi jako układ działający w całym organizmie lub też lokalnie w takich tkankach jak: mięsień sercowy, ściany naczyń krwionośnych, nerki itp.
Renina bierze udział w przekształceniu angiotensynogenu do angiotensyny I, która jest rozkładana do angiotensyny II, która pobudza wydzielanie aldosteronu.
7. Zagęszczanie / rozcieńczanie moczu. Kontrola wydalania H2O.
W kanaliku proksymalnym wiele substancji, przede wszystkim jony sodowe są aktywnie wchłaniane przez nabłonek i woda biernie podąża wraz z jonami sodu do przestrzeni okołokanalikowych.
Oprócz sodu w kanalikach proksymalnych wchłanianiu podlegają glukoza i aminokwasy. One też powodują przejście wody. Ilość wody wchłanianej w kanalikach proksymalnych zależy od wchłaniania zwrotnego sodu.
Zdolność zagęszczania moczu w pętli Henlego jest tym większa im dłuższe są pętle nefronu.
Ramię zstępujące jest przepuszczalne dla wody i substancji drobnocząsteczkowych, natomiast ramię wstępujące jest nieprzepuszczalne dla wody, a ponadto odbywa się w nim aktywne wchłanianie sodu. Mocz spływa do części zstępującej pętli nefronu jako płyn izotoniczny i ulega zagęszczeniu. W miarę zbliżania się do zagięcia pętli staje się coraz bardziej płynem hipertonicznym w stosunku do krążącej krwi.
W ramieniu wstępującym pętli nefronu dochodzi do przetransportowania jonów sodu ze światła tej części nefronu do przestrzeni okołokanalikowej rdzenia nerki. Z kolei sód przenika do wypełnionego moczem izotonicznym części zstępującej pętli nefronu. Zagęszczenie sodu (a tym samym ciśnienie osmotyczne) wzrasta w miarę przesuwania się ku brodawce nerkowej.
Obecność ADH we krwi zwiększa przepuszczalność dla wody nabłonka części dystalnych kanalików nerkowych i kanalików zbiorczych. W kanalikach dystalnych woda jest wchłaniana do przestrzeni okołokanalikowej. W końcu mocz dostaje się do kanalików zbiorczych, gdzie ciśnienie osmotyczne wzrasta w kierunku szczytu brodawki. Wskutek tego część wody z moczu przenika do przestrzeni okołokanalikowej, co powoduje dalsze zagęszczenie moczu w świetle kanalika.
8. Odruch mikcji (wydalania moczu).
Opróżnianie pęcherza rozpoczyna się od sygnału pochodzącego z kory mózgowej, odblokowującego łuk odruchowy w rdzeniu. Następuje wtedy skurcz mięśnia wypieracza pęcherza z jednoczesnym zwiotczeniem mięśni gładkich szyi pęcherza i cewki moczowej, i świadoma relaksacja zwieracza zewnętrznego. Mikcja jest możliwa dopiero wtedy, gdy ciśnienie panujące w pęcherzu jest wyższe od ciśnienia panującego w cewce. Po zakończeniu mikcji zwieracz zewnętrzny i mięśnie przepony miednicy kurczą się ponownie i rozpoczyna się następna faza gromadzenia moczu w pęcherzu. Mechanizmem wspomagającym opróżnienie pęcherza jest wzrost ciśnienia śródbrzusznego za pomocą świadomego napinania mięśni brzucha (tłocznia brzuszna).