WYBRANE POJĘCIA Z NEFROLOGII I UROLOGII

Nefrologia (z greckiego nephros = nerka) zajmuje się rozpoznawaniem i leczeniem zachowawczym schorzeń układu moczowego.

Urologia

Urologia (z greckiego oron, z łacińskiego urina = mocz) zajmuje się rozpoznawaniem i leczeniem schorzeń układu moczowego wymagających leczenia zabiegowego.
Układ moczowy

Układ moczowy składa się z nerek oraz dróg wyprowadzających mocz: miedniczek nerkowych, moczowodów, pęcherza moczowego oraz cewki moczowej. Nerki są narządem parzystym o wymiarach 12x7x3 cm i wadze 120-170 g. Do ich górnych biegunów przylegają nadnercza - gruczoły wydzielania wewnętrznego. Od strony przyśrodkowej wnikają do nerek naczynia krwionośne, nerwy i miedniczka nerkowa. Nerki leżą pozaotrzewnowo na tylnej powierzchni jamy brzusznej, w okolicy lędźwiowej (prawa zwykle nieco niżej) (Ryc.3-1).

Tkankę nerkową tworzą nefrony znajdujące się w tkance łącznej. Unaczynienie nerek stanowią tętnice nerkowe odchodzące od aorty brzusznej. Przepływ. krwi przez nerki wynosi około 1200 ml na minutę, co stanowi około 25% krwi pompowanej przez serce Krew z nerki wypływa żyłą nerkową wpadającą do żyły głównej dolnej. Tak duży przepływ krwi przez nerki jest niezbędny dla zapewnienia prawidłowości ich funkcji (patrz funkcja nerek) w organizmie. Drogi wyprowadzające mocz stanowią kielichy, miedniczka nerkowa, moczowód, pęcherz moczowy oraz cewka moczowa.

Nefron

Nefron stanowi podstawową jednostkę czynnościową nerki. Składa się on z kłębuszka nerkowego oraz cewki. Kłębuszki stanowią sieć drobnych naczyń włosowatych otoczonych torebką Bowmana, do której następuje przesączanie tzw. moczu pierwotnego (około 180 l na dobę). Skład przesączu kłębuszkowego w warunkach fizjologicznych jest zbliżony do składu osocza, pozbawiony jest jedynie białka (śladowe ilości białka mogą być obecne) i związanych z nimi składników drobnocząsteczkowych. Mocz pierwotny przepływa następnie do cewki (kanalika), w której przy przepływaniu przez jej kolejne (Ryc.3-2) odcinki następuje wychwytywanie substancji niezbędnych do życia (głównie woda i sód). Cewka dzieli się na cewkę bliższą (kanalik bliższy), pętlę Henlego, cewkę dalszą (kanalik dalszy) oraz cewkę zbiorczą (kanalik zbiorczy), z której mocz ostateczny (około 1,5 l na dobę) spływa poprzez brodawkę do kielicha nerkowego

Funkcja nerek

Zasadniczą funkcją nerek w ustroju jest utrzymanie prawidłowego składu płynów ustrojowych. Dzięki skomplikowanym mechanizmom regulowanym częściowo przez hormony pochodzące z odległych nieraz regionów organizmu (przysadka mózgowa, serce, nadnercza) oraz substancje produkowane bezpośrednio w nerce potrafi ona stać na straży równowagi środowiska wewnętrznego. Nerki odgrywają zasadniczą rolę w regulacji gospodarki wodnej, sodowej, potasowej, wapniowo-fosforanowej równowagi kwasowo-zasadowej oraz regulacji ciśnienia tętniczego krwi. W nerkach produkowane są także niektóre substancje hormonalne, np. erytropoetyna, regulująca produkcję krwinek czerwonych przez szpik.

Kreatynina

Kreatynina jest substancją powstającą podczas przemian metabolicznych zachodzących w mięśniach. Cechuje się tą właściwością, że przefiltrowana przez kłębki nerkowe ulega całkowitemu wydaleniu z moczem. Nie podlega zatem wchłanianiu zwrotnemu. Powyższe właściwości kreatyniny zostały wykorzystane przy określaniu wielkości filtracji kłębkowej. Ponadto samo stężenie kreatyniny w surowicy daje możliwość oceny funkcji nerek.

Choroby Nerek

Przyczyną zła są w większości bakterie wchodzące w skład prawidłowej flory jelitowej człowieka. Za 75-80 procent wszystkich zakażeń odpowiada pałeczka okrężnicy (E.coli). W pozostałych przypadkach winę ponoszą bakterie gramm-ujemne: Proteus, Klebsiella, Enterobacter, Pseudomonas. Wśród bakterii gramm-dodatnich przyczyną zakażeń bywa najczęściej paciorkowiec kałowy (Enterococcus) i gronkowiec biały (Staphylococcus albus). Zakażenia grzybicze w ostatnim czasie, z racji powszechnego stosowania antybiotyków, zdarzają się coraz częściej.

Na zakażenie układu moczowego częściej narażone są kobiety. Powodem zakażenia nie są wyłącznie bakterie wnikające z zewnątrz. Ma na to wpływ zaleganie moczu w pęcherzu w wyniku jego niecałkowitego opróżniania, stany zapalne cewki moczowej, wrodzony defekt błony śluzowej pęcherza upośledzający jego działanie ochronne, odpływy wsteczne moczu wywołane wadami wrodzonymi.
Bakterie powodujące ZUM docierają w większości przypadków do pęcherza moczowego przez cewkę moczową z przewodu pokarmowego, przestrzeni podnapletkowej i pochwy. W warunkach prawidłowych okolica ujścia cewki moczowej jest skolonizowana przez saprofityczne bakterie, które stanowią barierę ochronną dla bakterii uropatogennych. Wkrótce po urodzeniu w okolicy tej pojawiają się też bakterie z rodziny Enterobacteriaceae i enterokoki. U zdrowych chłopców po 6. miesiącu życia pod napletkiem przeważają pałeczki odmieńca. Pałeczka okrężnicy jest czynnikiem etiologicznym 80-90% pierwszych epizodów ZUM u dzieci w warunkach pozaszpitalnych. U chłopców po 6. miesiącu życia 30% epizodów ZUM wywołuje Proteus spp - najczęściej P. mirabilis, rzadziej P. vulgaris. U noworodków przyczyną ZUM częściej niż w innych grupach wiekowych jest Klebsiella spp. U nastolatków obojga płci czynnikiem etiologicznym może być Staphylococcus saprophyticus, bywa on też izolowany z moczu w przypadku ZUM u dziewczynek wykorzystywanych seksualnie. ZUM występujące po leczeniu antybiotykami często powodowane są przez antybiotykooporne szczepy bakterii, a dochodzi do nich w następstwie zmian flory bakteryjnej okolicy krocza i przewodu pokarmowego pod wpływem leczenia przeciwbakteryjnego.

Grzybicze ZUM najczęściej spowodowane jest przez Candida albicans. Stwierdzenie tego drobnoustroju w prawidłowo pobranym moczu powinno budzić podejrzenie grzybicy, jeśli równocześnie stwierdza się ropomocz. W każdym przypadku trzeba odróżnić zakażenie od zanieczyszczenia. źródłem zakażenia dróg moczowych u dzieci jest najczęściej przewód pokarmowy, będący głównym rezerwuarem C. albicans w organizmie, dlatego uzasadnione jest stosowanie doustnych leków przeciwgrzybiczych (nystatyna) u dzieci leczonych antybiotykami o szerokim zakresie działania. Zakażeniu C. albicans sprzyja upośledzenie odporności, jednak nawet u dziewczynek z prawidłowo funkcjonującym układem immunologicznym, ale zaniedbanych higienicznie, grzyb ten jest najczęstszą przyczyną zapalenia przedsionka pochwy, które sprzyja wystąpieniu ZUM w wyniku szerzenia się zakażenia drogą wstępującą.

Ostra niewydolność nerek

Ostra niewydolność nerek jest to zespół chorobowy rozwijający się wskutek ostrego załamania funkcji nerek np. wskutek działania czynników toksycznych lub ostrego niedokrwienia nerek. Odpowiednio szybkie wdrożenie prawidłowego leczenia najczęściej prowadzi do całkowitego wyzdrowienia pacjenta. Podstawowymi badaniami dla rozpoznania ostrej niewydolności nerek, poza zebraniem wywiadu lekarskiego, są badania laboratoryjne krwi i moczu.

Przewlekła niewydolność nerek

Przewlekła niewydolność nerek to zespół chorobowy stanowiący zejściową fazę większości przewlekłych chorób nerek, które doprowadzają do systematycznego niszczenia nefronów. W przypadku zniszczenia ponad 80% czynnych nefronów powstaje skrajna postać przewlekłej niewydolności nerek - mocznica.

Kłębuszkowe zapalenie nerek

Kłębuszkowe zapalenie nerek to schorzenie o podłożu immunologicznym, które może prowadzić do rozwoju ostrej (rzadko) lub przewlekłej (częściej) niewydolności nerek. Może ono mieć postać ostrą lub przewlekłą.
Podejrzenie kłębuszkowego zapalenia nerek określa się na podstawie wywiadu lekarskiego, badania przedmiotowego pacjenta oraz badań laboratoryjnych krwi i moczu. Zasadniczym badaniem dla rozpoznania rodzaju oraz stopnia zaawansowania kłębuszkowego zapalenia nerek jest biopsja nerki.

Cewkowo-śródmiąższowe zapalenie nerek

Cewkowo-śródmiąższowe zapalenia nerek to schorzenia, które pierwotnie rozgrywają się na terenie śródmiąższu oraz przylegających cewek nerkowych. Mogą być one wywołane przez czynniki bakteryjne (np. odmiedniczkowe zapalenie nerek) lub niektóre leki. Cewkowo-śródmiąższowe zapalenie nerek rozpoznawane jest na podstawie szczegółowego wywiadu lekarskiego oraz badania przedmiotowego pacjenta. Dużą pomocą w jego potwierdzeniu są badania laboratoryjne (w tym wykonanie posiewu moczu), ultrasonografia (USG) układu moczowego, niekiedy urografia.

Zespół nerczycowy - nie jest jednorodną jednostką chorobiową mlecz skutkiem różnych procesów chorobowych prowadzących do uszkodzenia błony filtracyjnej kłębków, która staje się przepuszczalna dla białka. Występuje on wówczas gdy straty białka przekraczają zdolności wyrównawcze organizmu, pojawia się najczęściej w wieku przedszkpolnym, dwukrotnie częściej u chłopców, najczęśtszą przuczyną jest pierwotne zapalenie nerek. Przyczyna nie jest znana, istnieją poglądy iż jest chorobą z nadwrażliwości, początek jest często skryty: stany podobrzękowe, potem obrzęki uogólnione, czasem towarzyszy nadciśnienie, przebieg jest zazwyczaj nawrotowy, ok. 15 % przypadków- 1 epizod.

Wielotorbielowate zwyrodnienie nerek

Jest to wrodzona choroba polegająca na tworzeniu się w nerkach wielu torbieli, które systematycznie niszczą miąższ nerkowy.

Kamica nerkowa

Kamica nerkowa jest chorobą nerek, która powstaje wskutek nadmiernej krystalizacji niektórych związków w moczu (np. szczawianów wapnia) i tworzenia się kamieni nerkowych. Przesunięcie się kamienia do moczowodów może spowodować zablokowanie odpływu moczu oraz wystąpienie silnych dolegliwości bólowych, tzw. kolki nerkowej.

Białkomocz

Białkomocz jest to zjawisko, w którym dochodzi do pojawienia się białka w moczu. Najczęściej oznacza to, że doszło do rozwoju jednej z postaci kłębuszkowego zapalenia nerek. Niekiedy białkomocz może wystąpić przejściowo w takich stanach jak: gorączka, wysiłek fizyczny.

Krwiomocz

Krwiomocz jest to zjawisko, w którym dochodzi do pojawienia się krwinek czerwonych w moczu. Jeżeli można je wykryć dopiero badaniem mikroskopowym, określa się to krwinkomoczem, jeśli natomiast obecność krwi w moczu stwierdzić można gołym okiem, to nazywa się to krwiomoczem. Należy pamiętać, że spożywanie niektórych pokarmów (np. buraków) może spowodować zmianę zabarwienia moczu przypominającą krwiomocz.

Spodziectwo

Spodziectwo (hvpospadiasis) jest jedną z najczęściej występujących wad rozwojowych zewnętrznych narządów płciowych u chłopców. Charakteryzuje się tym, że ujście zewnętrzne cewki moczowej znajduje się w nieprawidłowym położeniu na brzusznej powierzchni prącia. Od urodzenia bywa zwężone. Znacznego stopnia zwężenie może być przyczyną poważnych zmian w górnych drogach moczowych.

Nowotwory układu moczowego

Guz Wilmsa najczęstszy nowotwór złośliwy u dzieci w wieku do 3 lat, głównie jednostronny, rozwija się skrycie, bezbólowo, ucisk na nerkę doprowadza do jej zniszczenia. Pierwszym objawem jest powiększenie obwodu brzucha, w 60% przypadków podwyższone ciśnienie. Rokowanie dobre do 1 roku życia.

Nerki

Nerki są głównym elementem układu moczowego człowieka.
Głównym zadaniem nerek jest zabezpieczenie stałości środowiska wewnętrznego organizmu poprzez wydalanie nadmiaru wody, soli mineralnych i innych substancji zbędnych i/lub szkodliwych dla zdrowia, które powstają podczas procesów metabolicznych albo są przyjmowane np. wraz z pokarmem (dotyczy to również np. silnie toksycznych leków). Nerki są odpowiedzialne za zachowanie stałej objętości, ciśnienia osmotycznego oraz składu elektrolitowego płynów ustrojowych.



Anatomia i fizjologia nerek

Nerka jest narządem parzystym, położonym zaotrzewnowo, na tylnej ścianie jamy brzusznej. Przeciętne wymiary nerki wynoszą długość: 11-12 cm, szerokość: 5-7,5 cm i grubość: 2,5-4 cm, a ich masa od 125 do 170 g (u mężczyzn) i 115-155 g (u kobiet). Wymiary oraz masa nerki są proporcjonalne do masy ciała.

Od strony przyśrodkowej wnikają do nerki tętnice i nerwy, a wychodzą z niej żyły i moczowód. Nerka jest pokryta cienką torebką łącznotkankową. Na powierzchni przekroju wyróżnia się dwie części nerki:

• jaśniejszą, zewnętrzną (kora) i

• ciemniejszą, wewnętrzną (rdzeń).

Część korowa ma grubość około 1 cm i stanowi 3/4 miąższu nerki. Wnika ona między jednostki strukturalne rdzenia (tzw. piramidy), tworząc słupy nerkowe. Liczba piramid w jednej nerce wynosi około 10-18. Mają one kształt przylegającego podstawą do kory stożka, na wierzchołku którego znajdują się tzw. brodawki nerkowe. Na szczycie brodawek zlokalizowane są końcowe odcinki przewodów zbiorczych cewek nerkowych. Od podstawy piramid wnikają w głąb kory pasmowate struktury - promienie rdzenne Ferreina. Zawierają one cewki bliższe, dalsze oraz zbiorcze.

Rdzeń nerki dzieli się na część zewnętrzną, przylegającą do kory, oraz wewnętrzną, która kończy się brodawką nerkową. W części zewnętrznej wyróżnia się pasmo zewnętrzne i wewnętrzne.

Podstawową jednostką morfologiczno-czynnościową nerki jest nefron. W jego skład wchodzą:

- ciałko nerkowe (kłębuszek),
- cewka bliższa,
- pętla nefronu (pętla Henlego)
- cewka dalsza.

Jedna nerka zawiera około 700000-1200000 nefronów. Nefrony różnią się między sobą długością pętli Henlego. Nefrony, których kłębuszki znajdują się w powierzchownej lub środkowej warstwie kory, mają pętle krótkie, natomiast te, które leżą przyrdzeniowo, posiadają pętle długie. U ludzi liczba nefronów o pętlach krótkich jest wyraźnie większa i wynosi około 85% wszystkich nefronów.

Kłębuszek nerkowy ma około 200 mikrometrów średnicy. Składa się z sieci na-czyń włosowatych, powstałych z podziału tętniczki doprowadzającej, które następnie łączą się ponownie, tworząc tętniczkę odprowadzającą oraz torebki kłębuszka nerkowego (torebki Bowmana). W kłębuszku nerkowym wyróżnia się biegun naczyniowy (miejsce, gdzie wnika tętniczka doprowadzająca i wychodzi tętniczka odprowadzająca) oraz biegun moczowy, gdzie kłębuszek łączy się z cewką bliższą.

Torebka kłębuszka (torebka Bowmana) jest zbudowana z nabłonka o spłaszczonych komórkach oraz błony podstawnej. W obrębie bieguna naczyniowego nabłonek (ścienny) przechodzi na powierzchnię pętli naczyniowych kłębuszka nerkowego, tworząc tzw. nabłonek trzewny. Komórki nabłonka przekształcają się, wytwarzając wypustki stopowate. W ten sposób powstają komórki nabłonka kłębuszka (podocyty), które tworzą najbardziej zewnętrzną część bariery filtracyjnej kłębuszka nerkowego (filtra kłębuszkowego). Wypustki stopowate są oddalone od siebie o około 25-60 nm. Podocyty zawierają duże ilości kwasu sialowego oraz sialoproteiny. Obecność tych związków powoduje, że powierzchnia komórek jest naładowana ujemnie, co warunkuje utrzymanie prawidłowej struktury kłębuszka i jego czynności jako bariery filtracyjnej. Drugą z kolei warstwą bariery filtracyjnej kłębuszka nerkowego jest błona podstawna, której grubość wynosi około 310-373 nm. Składa się ona z gęstej warstwy środkowej oraz dwóch warstw rozrzedzonych: wewnętrznej (podśródbłonkowej) i zewnętrznej (podnabłonkowej). Ujemny ładunek błony podstawnej powodują glikozaminoglikany bogate w siarczan heparanu. Ostatnią warstwę bariery filtracyjnej tworzą komórki śródbłonka naczyniowego. Również powierzchnia tych komórek ma ładunek ujemny. Wynika to z obecności polianionowych glikoprotein, głównie sialoproteiny tzw. podokaliksyny. W przestrzeni pomiędzy poszczególnymi pętlami naczyniowymi kłębuszka nerkowego znajdują się tzw. komórki mezangialne. Mają one nieregularne kształty, posiadają bowiem liczne, różnej długości wypustki. Komórki mezangialne m.in. podtrzymują strukturę kłębuszka, wpływają na szerokość światła włośniczek kłębuszka nerkowego, mają zdolność fagocytozy oraz produkują niektóre substancje czynne, np. prostaglandyny (głównie prostaglandynę E2-PGE2), interleukinę 1, nabłonkowy oraz płytkowy czynnik wzrostu. Komórki te charakteryzują się dużą ruchliwością. Uczestniczą w większości reakcji tkankowych na terenie kłębuszka nerkowego.

Cewka nerkowa tworzy pozakłębuszkową część nefronu. Zbudowana jest z następujących, przechodzących jeden w drugi, odcinków: cewki krętej I rzędu (cewki bliższej albo proksymalnej), pętli Henlego oraz cewki krętej II rzędu (cewki dalszej albo dystalnej). Cewki dystalne sąsiadujących nefronów łączą się w cewki zbiorcze, a te po kolejnych połączeniach tworzą duże cewki zbiorcze, uchodzące w szczycie brodawki nerkowej do kielichów nerkowych.

Cewka bliższa rozpoczyna się w biegunie moczowym kłębuszka nerkowego jako cewka kręta pierwszego rzędu. Jej długość wynosi około 14-15 mm. Od strony światła pokryta jest komórkami nabłonkowymi, posiadającymi rąbek szczoteczkowy z mikrokosmkami, których na powierzchni jednej komórki znajduje się około 6500. Dalszy odcinek cewki, tj. część prosta cewki bliższej, przechodzi (na granicy między pasmem zewnętrznym i wewnętrznym zewnętrznej części rdzenia) w część cienką pętli Henlego. Nabłonek tej cewki jest niski, a liczba mikrokosmków niewielka. Pętla Henlego przechodzi w cewkę dystalną. Jej średnica oraz kształt komórek są zbliżone do cewki bliższej. Z komórek cewki dystalnej w miejscu ich przylegania do ściany tętniczki doprowadzającej kłębuszka nerkowego oraz z komórek mezangium pozakłębuszkowego powstaje specyficzny zespół komórek, które tworzą tzw. aparat przykłębuszkowy, gdzie produkowana jest substancja aktywna - renina. Cewki dystalne sąsiadujących nefronów łączą się w cewki zbiorcze, które po kolejnych połączeniach tworzą duże cewki zbiorcze, uchodzące w szczycie brodawki nerkowej (brodawki znajdują się na wierzchołku piramid nerkowych) do kielichów nerkowych.

Tkanka śródmiąższowa stanowi niewielki odsetek objętości nerki. Składają się na nią komórki oraz tzw. macierz, zawierająca głównie glikozaminoglikany. W tkance śródmiąższowej produkowane są niektóre enzymy i substancje aktywne, np. prostaglandyny. Tkanka ta odgrywa również istotną rolę w zagęszczaniu moczu.

• Unaczynienie nerek

Nerki otrzymują krew utlenowaną (tętniczą) z parzystych tętnic nerkowych, odchodzących od części brzusznej aorty na wysokości pierwszego kręgu lędźwiowego.

Tętnica nerkowa dzieli się zazwyczaj na gałąź przednią i tylną. Gałąź przednia dzieli się na górną, środkową i dolną (doprowadzają one krew do segmentu górnego, środkowego i dolnego nerki). W miejscu wnikania do miąższu nerki tętnice ulegają dalszemu podziałowi i jako tętnice międzypłatowe przebiegają między piramidami do wysokości połączenia istoty korowej i rdzeniowej. Następnie powstają z nich tętnice łukowate, od których odchodzą tętnice międzypłacikowe. Od tych ostatnich odchodzą tętniczki doprowadzające kłębuszka nerkowego, które po podziale na sieć naczyń włosowatych łączą się ponownie i tworzą tętniczkę odprowadzającą. Dalszy przebieg drobnych tętniczek jest różny. W kłębuszkach korowych tętniczki odprowadzające przechodzą we włośniczki międzycewkowe (dostarczają one krew poszczególnym cewkom nerkowym), natomiast w kłębuszkach przyrdzeniowych dzielą się na gałązkę doprowadzającą krew do cewek oraz gałązkę wchodzącą do piramid nerkowych, która jako tętniczka prosta rzekoma biegnie wzdłuż pętli nefronu i cewek zbiorczych aż do szczytu piramid. Takie położenie topograficzne pętli nefronu, naczyń prostych oraz cewek zbiorczych umożliwia zagęszczanie i rozcieńczanie moczu.

Różnej wielkości żyły w nerkach towarzyszą w zasadzie opisanym tętnicom nerkowym. W efekcie krew z żył nerkowych spływa do żyły głównej dolnej.

Nerki posiadają unerwienie współczulne (ze splotu nerkowego) oraz przywspółczulne (z nerwu błędnego lub nerwów trzewnych miedniczek).

Czynność nerek

Głównym zadaniem nerek jest zabezpieczenie stałości środowiska wewnętrznego organizmu poprzez wydalanie nadmiaru wody, soli mineralnych i innych substancji zbędnych i/lub szkodliwych, które powstają podczas procesów metabolicznych albo są przyjmowane np. z pokarmem. Nerki są odpowiedzialne za zachowanie stałej objętości, ciśnienia osmotycznego oraz składu elektrolitowego płynów ustrojowych.

Można wyróżnić cztery główne kategorie czynności nerek:

• czynność regulacyjna (utrzymanie stałej objętości, składu i odczynu płynów ustrojowych bez względu na warunki zewnętrzne, zapobieganie utracie substancji niezbędnych do życia, np. wody, sodu, potasu),
  

• wydalnicza (usuwanie z organizmu zbędnych końcowych produktów przemiany materii, np. mocznika, kwasu moczowego, fosforanów),
  

• wewnątrzwydzielnicza (produkcja i wydzielanie m.in. reniny, angiotensyny II, prostaglandyny, erytropoetyny, aktywnej witaminy D3),
  

• metaboliczna (wytwarzanie licznych substancji oraz degradacja wielu hormonów i związków aktywnych biologicznie).

Powyższe funkcje są spełniane m.in. dzięki procesowi filtracji (przesączania), mającemu miejsce w kłębuszkach nerkowych, oraz dzięki procesom wchłaniania zwrotnego (reabsorbcji) i wydzielania, jakie zachodzą w cewkach nerkowych.

Przesączanie kłębuszkowe jest podstawowym procesem powstawania moczu. Polega ono na przechodzeniu wody osocza i wszystkich substancji w niej rozpuszczonych (z wyjątkiem większości białek) z włośniczek, poprzez trójwarstwową błonę filtracyjną, do światła torebki kłębuszka nerkowego (torebki Bowmana).

W ciągu jednej minuty przepływa przez nerki około 1000-1200) ml krwi (tj. 550-650 ml osocza). Z tej ilości około 90% przepływa przez korę nerki. Przepływ krwi, podobnie jak i (z wyjątkiem mięśnia sercowego) zużycie tlenu, w przeliczeniu na jeden gram tkanki jest wielokrotnie większy niż w innych narządach. Przepływ krwi przez nerki jest, dzięki autoregulacji, utrzymywany w stałych granicach, mimo znacznych wahań wartości ciśnienia tętniczego krwi. Wahania RR w granicach 12,0-29,3 kPa (90-220 mm Hg) nie powodują zmiany w przepływie krwi. Dzieje się tak dzięki zmianie napięcia mięśniówki naczyń nerkowych (np. wzrost systemowego ciśnienia tętniczego powoduje skurcz tętniczki doprowadzającej, wzrost oporu, a przez to normalizację przepływu krwi w nerkach) oraz aktywacji układu tzw. sprzężenia zwrotnego, ulokowanego w aparacie przykłębuszkowym między ramieniem wstępującym pętli Henlego a kłębuszkiem nerkowym. Wartości ciśnienia centralnego, wykraczające poza wyżej wymienione granice, pociągają za sobą istotne zmiany wielkości przepływu krwi, ciśnienia hydrostatycznego i filtracji kłębuszkowej.

Wpływ na wielkość przepływu krwi przez nerki posiadają również różne substancje, związki chemiczne i leki, np. angiotensyna II, katecholaminy (adrenalina, noradrenalina), prostaglandyny, tromboksan TxA4, przedsionkowy peptyd sodopędny (ANP), serotonina, argininowazopresyna, parathormon, kininy, niesterydowe leki przeciwzapalne, leki obniżające ciśnienie tętnicze krwi, beta blokery itp.

W kłębuszkach nerkowych, w warunkach prawidłowych, ulega przesączeniu około 20% przepływającego osocza. Wielkość przesączania kłębuszkowego (ang: GFR - glomerular filtration rate) zależy od właściwości błony sączącej kłębuszka oraz tzw. efektywnego ciśnienia filtracyjnego w kłębuszku (EFP). Właściwości błony sączącej (powierzchnię czynną i przepuszczalność błony) charakteryzuje tzw. współczynnik Kf. W warunkach prawidłowych łączna powierzchnia włośniczek kłębuszków nerkowych wynosi około 2 m2. Wartość efektywnego ciśnienia filtracyjnego stanowi różnicę pomiędzy wielkością ciśnienia hydrostatycznego krwi przepływającej w naczyniach kłębuszków nerkowych (około 7,3-8,0 kPa) a sumą ciśnienia koloidoosmotycznego białek osocza (około 3,3 kPa) i ciśnienia hydrostatycznego wewnątrz torebki Bowmana (około 2,0 kPa). Ciśnienie onkotyczne wewnątrz torebki Bowmana jest w warunkach fizjologicznych znikome. Efektywne ciśnienie filtracyjne wynosi około 1,3-2,0 kPa (10-15 mm Hg) i zmniejsza się w kierunku tętniczki odprowadzającej, co wynika ze wzrostu ciśnienia koloidoosmotycznego w dystalnych odcinkach włośniczek kłębuszka.

Prawidłowa błona filtracyjna posiada "pory" o średnicy mniejszej niż 20 nm. Wielkość cząsteczek wszystkich elektrolitów oraz m.in. kreatyniny, mocznika, glukozy i inuliny mieści się w tych wartościach. Mogą więc swobodnie "przechodzić" przez błonę filtracyjną. Graniczną wartość stanowi wymiar 40 nm. Należy podkreślić, że wielkość przesączania zależy nie tylko od wielkości cząsteczki, ale również od jej kształtu i ładunku elektrycznego. Na przykład większość białek posiada ładunek ujemny, są więc przez błonę sączącą (jest ona również naładowana ujemnie) odpychane, przez co możliwość przechodzenia ich do moczu jest dodatkowo utrudniona. Znaczne uszkodzenie struktury ściany włośniczek kłębuszkowych oraz i/lub utrata ujemnego ładunku błony filtracyjnej w przebiegu różnych procesów chorobowych powoduje, że do moczu pierwotnego przedostają się substancje o dużych cząsteczkach, np. białka, w tym globuliny oraz elementy morfotyczne krwi (krwinki czerwone i białe).

We wszystkich kłębuszkach nerkowych powstaje w ciągu doby około 180 litrów przesączu (moczu pierwotnego). Przesącz zbierany w torebce kłębuszka przechodzi do światła cewek nerkowych, gdzie zachodzi wchłanianie zwrotne (reabsorbcja), będąca drugim - po filtracji kłębuszkowej - procesem (regulowanym przez niektóre hormony i enzymy) przebiegającym na wielką skalę. Podlega mu około 98-99% moczu pierwotnego. Wchłanianiu temu ulega m.in. około 180 litrów wody, 1100 gram chlorku sodu i 150 gram glukozy.

Wchłanianie cewkowe polega na przemieszczaniu się różnych substancji ze światła cewek do wnętrza komórek i dalej do przestrzeni okołocewkowej. Mechanizm przechodzenia danej substancji przez błonę komórkową zwróconą do światła cewki (tzw. błonę luminalną) jest inny niż przez błonę podstawno-boczną. Transport elektrolitów, związków chemicznych i innych substancji może być bierny lub czynny.

Transport bierny dzieli się na następujące rodzaje:

1. dyfuzję - przechodzenie substancji wywołane różnicą stężeń chemicznych lub potencjałów elektrycznych,
   

2. konwekcję (unoszenie) - przechodzenie wywołane różnicą stężeń osmotycznych lub hydrostatycznych,
   

3. dyfuzję ułatwioną - zwiększone (niż wynikałoby to z prostej różnicy stężeń) przechodzenie danej substancji.

Transport czynny jest możliwy dzięki istnieniu swoistego układu przenoszącego (pompy). Odbywa się przeciwko różnicy stężeń lub potencjałów. Może zachodzić tylko w przypadku dostarczenia odpowiedniej ilości energii. W ten sposób jest wchłaniana i wydzielana większość substancji w cewkach nerkowych, m.in. sód, potas, wodór, chlor, glukoza, aminokwasy, fosforany.

Odmianą transportu czynnego jest endocytoza. W ten sposób wchłaniane są, przy wykorzystaniu odpowiednich receptorów błonowych, substancje wielkocząsteczkowe, np. hormony i peptydy.

W początkowym odcinku cewki, tj. w cewce proksymalnej, wchłanianiu zwrotnemu podlega około 50-75% przesączu. Reabsorbowana jest woda, niektóre białka, aminokwasy, glukoza, mocznik, kwas moczowy oraz 2/3-3/4 jonów sodu, chloru, wapnia i fosforanów. Jony potasu i wodorowęglany są wchłaniane niemal w całości, natomiast jon wodorowy, niektóre leki i barwniki są wydzielane do światła cewki.

Wchłaniany zwrotnie płyn ma takie samo ciśnienie osmotyczne (i takie samo stężenie jonów sodu) jak przesącz. Dlatego też i płyn pozostający w świetle na końcu tego odcinka cewki ma taką samą osmolarność. Tak więc reabsorbcja w cewce bliższej ma charakter izoosmotyczny lub izotoniczny. Płyn opuszczający cewkę bliższą ulega stopniowemu zagęszczeniu wzdłuż ramienia zstępującego pętli nefronu (pętli Henlego). Jest to wynikiem przechodzenia wody ze światła pętli do hipertonicznego śródmiąższu rdzenia nerki.

W cewce dystalnej następuje dalsze wchłanianie wody, sodu, wapnia, magnezu, chloru i mocznika oraz wydzielanie m.in. wodoru, potasu i jonów amonowych.

W cewkach nerkowych zachodzi również bardzo istotne zjawisko, jakim jest zagęszczanie i rozcieńczanie moczu. Możliwe jest ono na skutek charakterystycznego anatomicznego układu pętli nefronu, naczyń prostych i leżących w ich sąsiedztwie cewek zbiorczych, a także różnej zdolności przepuszczania wody w poszczególnych częściach cewki nerkowej (ramię wstępujące pętli Henlego jest nieprzepuszczalne dla wody, zaś przepuszczalność cewki dystalnej i zbiorczej zależy od aktywności hormonu antydiuretycznego - ADH). Istotną rolę w zagęszczaniu moczu odgrywa również recyrkulacja mocznika i wynikająca z niej zmiana stężenia mocznika w poszczególnych strukturach nerki.

Mechanizm zagęszczania i rozcieńczania moczu jest bardzo złożony i w dalszym ciągu (pomimo wieloletnich badań) niektóre zjawiska nie są w pełni wyjaśnione.

Kolejną niezwykle ważną rolą spełnianą przez nerki jest utrzymanie równowagi kwasowo-zasadowej. Komórki i tkanki organizmu są bardzo wrażliwe na zmianę środowiska wewnętrznego w kierunku kwaśnym lub zasadowym. Stąd kwasica i zasadowica stanowią istotne zagrożenie dla prawidłowego funkcjonowania ustroju. Ze względu na przemiany metaboliczne ustrój ma tendencję do stałego ulegania zakwaszaniu. Utrzymanie wyżej wymienionej równowagi możliwe jest m.in. dzięki prawidłowej czynności nerek.

Udział nerek w gospodarce kwasowo-zasadowej polega na wchłanianiu zwrotnym wodorowęglanów (ich oszczędzaniu) oraz wydzielaniu jonu wodorowego. Wchłanianie zwrotne wodorowęglanów odbywa się, pod wpływem enzymu - anhydrazy węglanowej, w cewce bliższej (około 90%) oraz w ramieniu wstępującym pętli Henlego (około 10%). Jon wodorowy jest wydalany w postaci wolnej oraz tzw. kwaśności miareczkowej i amoniaku. Kwaśność miareczkowa stanowi 25-40% wydalonego jonu wodorowego, pozostała część zaś wydala się w powiązaniu z amoniakiem. Wielkość wydalania w postaci wolnej jest niewielka i nie odgrywa praktycznie żadnej roli.

Filtracja zachodząca w kłębuszkach nerkowych oraz resorbcja zwrotna, wydzielanie, zagęszczanie, rozcieńczanie i zakwaszanie doprowadzają w konsekwencji do powstania moczu ostatecznego, który poprzez drogi moczowe jest wydalany z ustroju. Objętość dobowa moczu w warunkach prawidłowych wynosi około 1,0-2,0 litra.

• Czynność wewnątrzwydzielnicza nerek

W nerkach wytwarzane są liczne hormony, m.in.: erytropoetyna, aktywna witamina D3, prostaglandyny, renina, angiotensyna I i II, kininy, endotelina, tlenek azotu.

Erytropoetyna (EPO)

Erytropoetyna (EPO) jest hormonem glikoproteinowym, wytwarzanym głównie (około 90%) w komórkach śródmiąższowych naczyń włosowatych około-cewkowych kory nerek oraz prawdopodobnie w kłębuszkowych komórkach nabłonkowych i w cewkach nerkowych. Głównym bodźcem do wytwarzania EPO jest niedobór tlenu w tkance nerkowej. Hormon ten pobudza erytropoezę (produkcję szeregu czerwonokrwinkowego) w szpiku, nasila syntezę hemoglobiny oraz przyspiesza uwalnianie retikulocytów ze szpiku. Względny niedobór erytropoetyny jest główną przyczyną niedokrwistości występującej w schyłkowej niewydolności nerek, bowiem w tych przypadkach wielkość syntezy erytropoetyny w wątrobie, która wynosi około 10% całej puli erytropoetyny, jest niewystarczająca.

Aktywna witamina D3

Najbardziej aktywną formą witaminy D3 jest 1,25-dihydroksycholekalcyferol -1,25(OH)2D3. Właśnie nerka, gdzie zachodzi hydroksylacja mniej aktywnej postaci witaminy D3 tj. 25(OH)D3, jest głównym miejscem wytwarzania tej postaci witaminy D3. Niedobór aktywnej witaminy D3, do którego dochodzi np. u osób z przewlekłą niewydolnością nerek, prowadzi m.in. do wtórnej nadczynności przytarczyc, zaburzeń gospodarki wapniowo-fosforanowej i ciężkich zmian kostnych (tzw. osteodystrofia nerkowa). Jak wiadomo, witamina D3 odgrywa również podstawową rolę w zapobieganiu i leczeniu krzywicy u dzieci oraz rozmiękania kości u dorosłych.

Prostaglandyny

Prostaglandyny są substancjami hormonalnymi o budowie nienasyconych kwasów tłuszczowych. Ich synteza zachodzi głównie w rdzeniu nerek. Powstają również w wielu innych tkankach ustroju. Główna prostaglandyna nerkowa (PGE2) jest związkiem silnie rozszerzającym naczynia tętnicze. Działa także natriuretycznie (zwiększa wydalanie sodu). Prostaglandyny wpływają też na wielkość przepływu krwi przez nerki i rozdział krwi przepływającej pomiędzy korę i rdzeń.

Układ renina-angiotensyna-aldosteron

Renina jest enzymem syntetyzowanym w komórkach układu przykłębuszkowego nerek. Renina odszczepia od białkowego substratu osocza mało aktywny dekapeptyd (angiotensynę I), z którego następnie (w tkance płucnej) pod wpływem konwertyny powstaje angiotensyna II. Angiotensyna II jest substancją o potężnym działaniu naczyniokurczącym. Powoduje również pobudzenie syntezy aldosteronu, tj. hormonu wytwarzanego w korze nadnerczy, który zwiększa wchłanianie zwrotne sodu i wody w cewkach nerkowych. Zwiększone wydzielanie reniny ma miejsce m.in. przy spadku ciśnienia tętniczego krwi (np. po krwotokach) i w nadciśnieniu naczyniowo-nerkowym.

Nerki odgrywają też istotną rolę w degradacji hormonów oraz substancji czynnych. W komórkach cewek bliższych ulegają rozpadowi m.in.: insulina, glukagon, hormon wzrostu, parathormon, prolaktyna, hormony tarczycy i nadnerczy oraz aminy katecholowe. Upośledzenie wyżej wymienionej czynności metabolicznej nerek, prowadzi do rozwoju złożonych zaburzeń endokrynologicznych. Zdarza się tak np. w schyłkowej niewydolności nerek.

1

2

---