Fizjologia nerki

• Nerki są narządem parzystym o charakterystycznej budowie. Składają się z kory i rdzenia. Podstawową jednostką budowy nerki jest nefron. Składa się z kłębuszka nerkowego (tętniczka doprowadzająca = aferentna sieć naczyń włosowatych tętniczka odprowadzająca eferentna tworzą sieć dziwną. Naczynia włosowate otoczone są torebką Bownama, od której odchodzi kanalik kręty I rzędu zwany kanalikiem bliższym, czyli proksymalnym. Przechodzi on w pętle Henlego część zstępująca, wstępująca. Następnie przechodzi w kanaliki zbiorcze, które łączą się dając moczowody). Nefrony przyrdzeniowe mają zdolność zagęszczania moczu. Nefrony korowe mają krótsze pętle Henlego.

• Mocz pierwotny tworzy się z krwi, która przepływa przez naczynia włosowate kłębuszka. Osocze wypychane jest z sieci naczyń włosowatych do torebki Bowman'a. Tak powstaje mocz pierwotny - ma taki skład jak osocze, ale pozbawiony jest cząsteczek białkowych. Błona filtracyjna (błona wyściełająca ściany naczynia włosowatego) - osocze przechodzące z sieci naczyń włosowatych przechodzi przez pory w endotelium (śródbłonku) oraz szczeliny filtracyjne. Miejsca te mają pory o określonej średnicy, umożliwiającej przechodzenia jedynie wybranym substancjom. Z białek filtrowane są jedynie peptydy i białka o bardzo małej masie cząsteczkowej (np. albuminy, hormony, enzymy, immunoproteiny). Jeśli już jakieś białka przejdą przez tę barierę, w kanalikach bliższych zachodzi endocytoza (wpuklenie i pochłanianie białka) z udziałem klatryny. W komórkach kanalika nerkowego następuje rozkład tych białek i peptydów do aminokwasów, które transportowane są do płynu około kanalikowego. Skład moczu pierwotnego zbliżony jest do składu osocza, ale pozbawiony białek o dużej masie cząsteczkowej! U osoby zdrowej nie powinny znajdować się elementy morfotyczne. Ich obecność może świadczyć o uszkodzeniu błony filtracyjnej.

Kamień w drogach moczowych - przeszkoda w odprowadzaniu moczu, wówczas rośnie ciśnienie hydrostatyczne, wzrasta ciśnienie w torebce Bowmana, w takiej sytuacji może dojść do zatrzymania filtracji w kłębuszkach nerkowych.

Podwyższone ciśnienie onkotyczne - również może spowodować zatrzymanie filtracji.

Przesącz trafiający do torebki Bowmana to mocz pierwotny. Procesy prowadzące do zmiany składu moczu to resorpcja (wchłanianie) i sekrecja (wydzielanie). Resorpcji ulegają związki, które trafiają z kanalika nerkowego do płynu śródmiąższowego i trafiają do naczyń nerkowych około kanalikowych (resorbowana jest glukoza, aminokwasy, jony np. sodu. Sekrecji ulegają związki, które muszą być usunięte .

Główne mechanizmy transportu w nefronie:

• Kanalik kręty bliższy - następuje redukcja objętości filtratu o ok. 70%

• Resorpcja :HCO₃^-, H₂O, K⁺, glukoza (tylko tutaj)

• Sekrecja: H⁺, NH₃

• Pętla Henlego - ramię zstępujące

• Resorpcja: H₂O

• Pętla Henlego - ramię zstępujące

• Resorpcja: NaCl (początkowo biernie - zgodnie z gradientem stężeń, następnie w wyższej części pętli Henlego dochodzi do transportu aktywnego - z wykorzystaniem energi z rozkładu ATP)

• Kanalik dalszy

• Resorpcja: NaCl, H₂O, HCO₃^-

• Sekrecja: H⁺, K⁺

• Cewka zbiorcza

• Resorpcja: NaCl oraz mocznik* i H₂O*

(*mocznik i woda - są resorbowane jedynie pod warunkiem, że w tylnym płacie przysadki dochodzi do syntezy wazopresyny - jeśli zachodzi potrzeba zatrzymania wody w organizmie)

Wysoka osmolarność płynu śródmiąższowego, to warunek, przy którym wazopresyna przyczynia się do efektu hiperosmolarności.

Kanalik nerkowy - budowa (od strony kanalika błona luminalna, od strony śródmiąższu - błona podstawno-boczna

• Transport w pętli Henlego

• Transport w grubej części ramienia wstępującego

• Pierwotny mechanizm transportu: Na-K-ATP-aza w błonie podstawno-bocznej

• Wtórny mechanizm transportu: współpartner Na-2Cl-K w błonie luminalnej, zależny od gradientu chemicznego Na i Cl. Białko znajdujące się w błonie komórki kanalika.

Pętla Henlego - miejsce wychwytu dla związków blokujących współtransport Na⁺/2Cl^-/K⁺. Furosemid, który należy do diuretyków pętlowych ma działanie moczopędne - zwiększa wydzielanie jonów wraz z towarzyszącymi im cząsteczkami wody.

Mechanizm działania hormonu antydiuretycznego (ADH)

• ADH wydzielany przez tylny płat przysadki mózgowej, wraz z krążeniem trafia do nerki, z naczyń włosowatych, przez śródmiąższe do błony podstawno-bocznej

• ADH przyłącza się do receptora V2 i aktywuje kaskadę reakcji przez białko Gs, cyklazę adenylanową, cAMP i kinazę proteinową A. Umożliwia to wbudowanie aquaporyny 2 do błony luminalnej (receptor V1 znajduje się w naczyniach krwionośnych)

• Woda przemieszcza się przez aquaporynę 2 (kanał wodny) w odpowiedzi na gradient osmotyczny a następnie przez aquaporynę 3 i 4 w błonie podstawno-bocznej

• V2+ADH białko G , które aktywuje cyklozę adenylanową, która powoduje powstawanie cAMP (cykliczny AMP). cAMP powoduje z kolei aktywację kinazy białkowej (w tym przypadku kinazę białkową A). Kinazy białkowe powodują przeniesienie cząsteczek fosforanowych na białko, co zmienia konformację białka i nabywają one zdolności wbudowania się w błonę luminalną - powstaje kanał wodny, a białko wodne nazywa się aquaporyną. Od strony błony luminalnej białko nazywa się aquaporyną 2.

Wydzielanie wazopresyny

Czynniki zwiększające wydzielanie wazopresyny:

1. Wzrost osmolarności płynów ustrojowych

2. Redukcja impulsacji z baroreceptorów, tonicznie hamującej wydzielanie wazopresyny

3. Stymulacja neuronów wydzielających wazopresynę przez angiotensynę II

4. Hipoksja

Osmoreceptory

• W podwzgórzu (jądro nadwzrokowe i przykomorowe)

• W narządach okołokomorowych

• W okolicy przedwzrokowej

Uszkodzenie tych okolic powoduje:

• Brak wytwarzania (i wydzielania) ADH, czego skutkiem jest poliuria (moczówkę prostą)

• Adypsję (brak pragnienia)

Prowadzi to do powstania zespołu hiperosmolarnego

(zwiększenie osmolarności płynów ustrojowych i hipernatremia)

---