Filtracja, resorpcja zwrotna i wydalanie glukozy z moczem.

Proces filtracji pierwotnej – odbywa się on w kłębkach Malpighiego. Przepływająca przez kłębek krew znajduje się pod ciśnieniem równym ciśnieniu w aorcie. Wysokie ciśnienie w kłębku utrzymuje się również dzięki temu, że naczynie doprowadzające krew do kłębka jest szersze od naczynia odprowadzającego. Około 10-20% przepływającej przez kłębek krwi przesącza się pod ciśnieniem przez jednowarstwową ścianę naczyń włosowatych do jamy torebki Bowmana, skąd spływa dalej przewodem nefronu.

Spadek ciśnienia krwi pociąga za sobą zmniejszenie się przesączania w kłębkach, a gdy ciśnienie to spadnie do 40 mm Hg – filtracja ustaje całkowicie i co za tym idzie ustaje wytwarzanie moczu. Stan taki zwany bezmoczem (anuria) jest groźnym zjawiskiem towarzyszącym niektórym chorobom. Może też być spowodowany przez silny wstrząs psychiczny (szok). Przesącz, zwany moczem pierwotnym, zawiera wszystkie składniki osocza z wyjątkiem białek, których wielkie drobiny nie mają własności przenikania osmotycznego.

W ciągu minuty przepływa przez nerki około 1 l krwi, czyli na dobę ok. 1500 l. Ilość przesączonego moczu pierwotnego wynosi więc ok. 150 – 180 l, podczas gdy ilość moczu ostatecznego wydalanego na dobę – tylko ok. 1,5 l.

Wynika z tego, że ponad 99% moczu pierwotnego musi ulec zwrotnej resorpcji. To wchłanianie zwrotne odbywa się w dalszej części nefronu – w cewce.

Wchłanianie zwrotne – Jak wspomniałam wyżej, mocz pierwotny (przesącz) zawiera wszystkie składniki krwi z wyjątkiem elementów upostaciowanych i białka. Znajdują się w nim zarówno składniki niezbędne dla procesów życiowych organizmu (glukoza, aminokwasy, chlorki, sód, woda), jak i szkodliwe produkty przemiany, które muszą być wydalone z ustroju (mocznik, kwas moczowy, kreatynina, fosforany, barwniki). W cewce nefronu odbywa się swego rodzaju „segregacja” tych substancji, polegająca na tym, że te, które są potrzebne, zostają wchłonięte z powrotem do krwi i to w ilościach takich, jakie są aktualnie potrzebne dla utrzymania stałości składu środowiska wewnętrznego, inne zaś ulegają wydaleniu z moczem.

W ten sposób skład moczu w miarę przepływu przesączu kłębkowego przez cewkę ulega zmianie. Wchłanianie zwrotne różnych substancji odbywa się w różnych odcinkach nefronu i ma pewne maksymalne granice. Wchłanianie to jest czynnym procesem, podlegającym złożonym mechanizmom regulacyjnym. Tak np. wielkość wchłaniania zwrotnego wody reguluje hormon antydiuretyczny przysadki. Brak tego hormonu, np. wskutek zniszczenia gruczołu, zmniejsza wchlanianie wody i w konsekwencji następuje wydalenie olbrzymiej ilości rozcieńczonego moczu ( do 10 – 15 l na dobę).

Wchłanianie zwrotne sodu zachodzi pod kontrolą hormonu kory nadnercza – aldosteronu. Nadmiar tego hormonu powoduje zatrzymanie przez nerki sodu i wody, i w konsekwencji prowadzi do powstania obrzęków.

Glukoza jest związkiem transportowanym aktywnie przez błonę komórkową nabłonka kanalika. Przekroczenie stężenia glukozy w osoczu powyżej 10 mmol/l , z czym wiąże się wzrost jej stężenia w przesączu kłębuszkowym jest jednoznaczne z przekroczeniem Tm dla niektórych nefronów. Wówczas w moczu pojawia się glukoza. Progowe stężenie glukozy w osoczu, przy którym pojawia się ona w moczu, nosi nazwę progu nerkowego dla glukozy.

Poza glukozą w kanalikach nerkowych z udziałem nośnika aktywnie się wchłaniają: jony potasowe, reszty kwasu fosforowego i kwasu siarkowego, aminokwasy, kreatyna, kwas moczowy, kwas askorbinowy, kwas acetylooctowy i ciała ketonowe. Do związków resorbowanych czynnie o najwyższej proporcjonalnej wchłanialności ograniczonej stężeniem i czasem wchłaniania zalicza się jony sodowe.

RESORBCJA ZWROTNA KANALIKOWA: Wchłanianie Na+: 1)kanalik proksymalny 70%, 2) ramie wstepujace patli Henlego 15%, 3) kanalik dalszy 9%, 4) kanalik zbiorczy 5%, 6) usuwanie 1%. Dwustopniowy etap resorbcji: I – do komorki ---tr. Ułatwiony w poł. Z nosnikiem (Na+ jest przyciagane przez ujemne wnetrze kom.); II etap ;do przestrzeni międzykom. →tr. Aktywny wbrew gr.stezen (pompa Na+/K+). Zarotne wchłanianiew kanalikach dalszych zalezy od poz. aldosteronu i przedsionkowego peptydu natriuretycznego ANP. Aldosteron wzmaga zwrotne wchłanianie Na+ z moczu kanalikowego do kapilarow okolokanalikowych i wydzialanie K+ do swiatla kanalikow nerkowych a ANP hamuje zwrotne wchłanianie Na+ i wzmaga jego wydalanie z moczem.

Wchłanianie K+:Norma lub nadmiar - kanalik proksymalny 67%, ramie wstepujace patli Henlego 100%, kanalik dalszy 10-150%, kanalik zbiorczy 3-30%, usuwanie 15-180%. Niedobor - kanalik proksymalny 67%, ramie wstepujace patli Henlego 20%, kanalik dalszy 8%, kanalik zbiorczy 9%, usuwanie 1%. Resorbcja zwrotna K+ zalezy od: 1) stezenia K+ w plynach ustrojowych; 2) stezenia Na+ dzialania aldosteronu; 3) row. Kwas-zasd. ↑wydal H+ ← kwasica (↑H+) → ↓wydal K+;

↓wydal H+ ← alkaloza (↓H+) → ↑wydal K+

Filtracja- I etap produkcji moczu w cialku nerkowym. Jest to filtracja osocza krwi. Odbywa się dzieki regulacji cisnien. W kłębuszku cisnienie jest wyższe (50-55 mm/hg). W torebce jest nizsze 15 mm/hg. Tętnica odprowadzająca jest szersza niż doprowadzajaca!!! Krew napiera na sciany naczyn, tworzy się nadciśnienie hydrostatyczne i nastepuje wyciskanie plynnych składników osocza do torebki Bowmana. W wyniku filtracji powstaje mocz pierwotny. W przeciągu doby 150-.

Osocze jest przefiltrowywane 40-60 razy na dobe. 120 ml/min moczu. Jest ono izotoniczne w stosunku do płynów ustrojowych. Plyny ustrojowe maja pH 7,4 (i krew). Mocz ostateczny ma pH 6. Mocz jest hipotoniczny do płynów ustrojowych. Skład moczu pierwotnego: Woda, jony nieorganiczne ( Na, K, Cl, Ca, H ), jony węglanowe, fosforanowe, zw organiczne (glukoza, aminokwasy, mocznik)

II etap produkcji moczu resorpcja. Zwrotne wchłanianie ze swiatla kanalika do krwi substancji potrzebnych organizmowi. Bieranie wchłaniane sa: woda, mocznik, jony chloru CL-, kreatynina

Aktywnie wchłaniane sa: glukoza, aminokwasy, kreatyna, potas, sod, PO4(3-), SO4(3-), kw moczowy, kw askorbinowy, ciała keonowe. Resorpcja zachodzi w kanalikach nerkowych

Resorpcja zwrotna obowiązkowa- zachodzi w kanalikach proksymalnych i w całości wchłaniane sa aminokwasy, glukoza, 75% wody, Ca, Mg, K, Na, Cl . Resorpcja zwrotna nieobowiązkowa- zachodzi w zależności od potrzeb w kanalikach dystalnych. Wchłaniana jest H2O i sód. W pętli H w ramieniu zstępującym wchłaniana jest H2O, a ramie wstępujące jest nieprzepuszczalne dla wody tylko transportuje jony sodu do wnętrza kanalika. Próg nerkowy dla glukozy 160-180 mg%- pojawia się glukoza w moczu

Filtracja

Filtrowanie krwi zachodzi w obrębie ciałek nerkowych i jest procesem czysto mechanicznym. Tętniczka doprowadzająca krew do kłębuszka ma większą średnicę niż tętniczka odprowadzająca, co powoduje powstawanie wysokiego ciśnienia w naczyniach włosowatych. Równocześnie ścianki naczyń nie są szczelne. Woda i rozpuszczone w niej substancje swobodnie przeciskają się między komórkami i dostają się do wnętrza torebki Bowmana, natomiast większe składniki krwi, jak krwinki czy białka, pozostają we wnętrzu naczyń włosowatych.

Wszystkie krwinki i cząsteczki białka, ze względu na swe rozmiary, nie podlegają filtracji i pozostają w naczyniach krwionośnych.

W torebce Bowmana zbiera się ciecz nazywana moczem pierwotnym. Skład moczu pierwotnego:

- woda

- drobnocząsteczkowe związki organiczne, jak: glukoza, aminokwasy, witaminy, mocznik

- związki nieorganiczne w postaci soli mineralnych.

Skład moczu pierwotnego jest podobny do składu osocza krwi.

Resorbcja

Mocz pierwotny zawiera bardzo dużo wody oraz różne składniki potrzebne organizmowi, w tym składniki odżywcze (glukoza, aminokwasy, witaminy).

Resorbcja to proces wchłaniania zwrotnego potrzebnych organizmowi substancji.

Resorbcja składników odżywczych odbywa się w kanaliku krętym I rzędu i polega na aktywnym transporcie substancji ze światła kanalika do organizmu. Komórki wyścielające kanalik rozpoznają te substancje dzięki obecności odpowiednich receptorów. Jeśli substancja nie jest znana organizmowi, pozostaje we wnętrzu kanalika. W ten sposób organizm może pozbyć się różnych toksycznych substancji bez konieczności ich rozpoznawania.

Wchłanianie wody, zwane też zagęszczaniem moczu, odbywa się w pętli Henlego. Jest to bardzo ważny proces, pozwalający odzyskać ponad 90% wody z moczu pierwotnego.

W razie potrzeby resorbcja może też zachodzić w kanaliku krętym II rzędu. Dodatkowe wchłanianie zwrotne wody regulowane jest przez hormon podwzgórza - wazopresynę.

Wydalanie glukozy z moczem {glikozuria} następuje wtedy, gdy jej ilość we krwi przekroczy tzw. Wartość progową, tj. około 1,8 g/l, a przy tej wartości ładunek kanalikowy glukozy przekracza zdolność reabsorpcji kanalikowej. Ze zjawiskiem glikozurii mamy do czynienia w cukrzycy, gdy stężenie glukozy we krwi przekracza znacznie wartość progową.