Płyny i elektrolity ustrojowe
WODA
U kobiet 52% u mężczyzn 63% masy ciała
Całkowita woda organizmu występuje w trzech zasadniczych przestrzeniach wpełnionych:
Płynem wewnątrzkomórkowym - stanowi ponad połowe wody znajdującej się w organizmie
Płynem zewnątrzkomórkowym - osocze krwi, płyn tkankowi i chłonka
Płynem transkomórkowym - płyn mózgowo-rdzeniowy, płyn w komorach oka, płyn w jamach ciała (opłucnej, osierdziu, otrzewnej), płyn w torebkach stawowych soki trawienne znajdujące się w przewodzie pokarmowym (ślina, sok żołądkowy, sok trzustkowy, żółć i sok jelitowy)
ELEKTROLITY
Sód
Potas
Wapń i magnez
Chlor i węglowodany
UTRATA WODY I ELEKTROLITÓW
Organizm człowieka traci wodę:
wraz z moczem wydalanym przez nerki
wraz z potem wydzielanym przez gruczoły potowe
z powierzchni skóry w wyniku parowania
wraz z kałem przez przewód pokarmowy
przez płuca z powietrzem wydychanym
Czynność nerek
Jednostką funkcjonalną nerki jest nefron składający się z ciałka nerkowego i kanalików nerkowych. W ciałku nerkowym zachodzi filtracja kłebuszkowa, czyli przenikanie części osocza przepływającego przez kłębuszek naczyniowy ciałka nerkowego do światła torebki kłębuszka. Ultrafiltrat gromadzący się w świetle torebki kłębuszka kolejno przepływ przez część bliższą kanalika nerkowego i część dalszą kanalika nerkowego. Mocz tworzący się w nefronie odpływa przez kanalik nerkowy zbiorczy i przewód brodawkowy do miedniczki nerkowej. Czynność nerek wiąże się z :
tworzeniem moczu, z którym usuwane są z organizmu metabolity i nadmiar płynów i elektrolitów, czyli z czynnością wewnątrzwydzielniczą
wydzielaniem do krwi związków biologicznie czynnych, co jest czynnością wewnątrzwydzielniczą
Tworzenie moczu związane jest z :
- filtracją kłębuszkową
- resorpcją kanalikową
- sekrecją kanalikową
Przepływ krwi
Do kłębuszków krew dopływa przez tętniczki doprowadzające i odpływa przez tętniczki odprowadzające. Ciśnienie w naczyniach kłębuszka jest wyższe w porównaniu do ciśnienia w naczyniach włosowatych w innych narządach. Przepływ krwi przez naczynia kłębuszków zależy również od przekaźników chemicznych i hormonów dopływających z krwią tętniczą do kłębuszków.
Filtracja kłębuszkowa
Część osocza krwi przepływającej przez naczynia włosowate kłębuszków nerkowych ulega przefiltrowaniu do światła torebki kłębuszka.
Resorpcja i sekrecja kanalikowa
Są to zasadnicze funkcje części bliższych i dalszych kanalików nerkowych. Związki chemiczne krążące we krwi i przefiltrowane w kłębuszkach nerkowych do przesączu kłębuszkowego następnie przepływają przez kanaliki nerkowe, gdzie:
nie są wchłaniane w kanalikach ani wydzielane przez nabłonek kanalików np. inulina
zostają wchłaniane całkowicie lub częściowo, np. glukoza
zostają dodatkowo wydzielane przez nabłonek kanalików, np. kwas para-aminohipurowy
są jednocześnie wchłaniane i wydzielane, np. jony potasowe
Resorpcja kanalikowa ma charakter:
resorpcji biernej, zgodnej z gradientem stężeń i potencjału elektrycznego
resorpcji czynnej zachodzącej wbrew gradientom
Sekrecja kanalikowa
Przez komórki nabłonka wydzielanych jest do światła kanalików wiele związków endogennych i egzogennych. Wydzielanie każdego z tych związków odbywa się na zasadzie jednego z trzech mechanizmów:
biernego wydzielania, czyli dyfuzji zgodnej z gradientem stężenia
aktywnego wydzielania o bezwzględnie ograniczonej najwyższej pojemności wydzielniczej
aktywnego wydzielania, którego pojemność zależna jest od gradientu stężenia i czynnika czasu
Czynniki wpływające na zagęszczenie moczu
Wazopresyna krążąca we krwi aktywuje enzym cyklozę adenylanową w komórkach nabłonka części dalszej kanalików nerkowych. Pod wpływem tworzącego się w tych komórkach cAMP woda zostaje również resorbowana w części dalszej kanalików nerkowych. W następstwie postępującej resorpcji wody w kanalikach nerkowych zbiorczych tylko 1% wody przefiltrowanej w kłębuszkach nerkowych podlega ostatecznie wydaleniu z moczem.
Regulacja tworzenia się moczu
Tworzenie się moczu w nerkach zależy od optymalnego średniego ciśnienia tętniczego w naczyniach kłębuszków. Czynniki obniżające znacznie średnie ciśnienie w zbiorniku tętniczym dużym lub kurczące tętnice nerkowe, jak np. impulsacja biegnąca przez nerwy współczulne, zmniejszają filtrację kłębuszkową. Wzrost do pewnych granic ciśnieniu w zbiorniku tętniczym dużym nie wpływa na ciśnienie w kłębuszkach dzięki samoregulacji przepływu krwi przez nerki.
Na filtrację kłębuszkową wpływają pośrednio liczne hormony krążące we krwi, zmieniając średnie ciśnienie w zbiorniku tętniczym dużym. Natomiast wazopresyna, mineralokortykoidy, hormon gruczołów przytarczycznych i przedsionkowy peptyd natriuretyczny bezpośrednio wpływają na czynność kanalików nerkowych.
Czynności wewnątrzwydzielnicze
Obniżenie się ciśnienia tętniczego krwi lub osłabienie prężności tlenu w nerkach powoduje wydzielanie przez nerkę związków podwyższających ciśnienie tętnicze lub zwiększających erytropoezę w szpiku kostnym
Renina
Zasadniczymi czynnikami wywołującymi wydzielanie reniny przez nerki są:
obniżenie się ciśnienia w zbiorniku tętniczym dużym
zmniejszenie się przepływu nerkowego krwi wskutek skurczu błony mięśniowej tętnic nerkowych
zmniejszenie się stężenia NaCl w moczu pierwotnym przepływającym przez kanalik kręty dalszy koło plamki gęstej
napływające z krwią tętniczą eikozanoidy takie, jak prostaglandyny i prostacyklina oraz kininy
Erytropoetyna
Pobudza erytropoezę w szpiku kostnym. W wyniku utraty krwi lub przewlekłej hipoksji, spowodowanej np. przebywaniem na dużej wysokości, zwiększa się wydzielanie erytropoetyny. Również aminy katecholowe, działając poprze beta-receptory adrenergiczne, zwiększają wydzielanie erytropoetyny.
Metabolizm cholekalcyferolu
Metabolizując pochodne cholekalcyferolu, nerki uczestniczą w regulacji przemiany wapniowo-fosforanowej w organizmie.
Wydalanie moczu
Mocz wydostający się z kanalików nerkowych zbiorczych gromadzi się w miedniczce nerkowej. Na skutek ruchów perystaltycznych moczowodu porcje moczu przemieszczane są z miedniczki nerkowej do pęcherza moczowego.
Wypełnianie się pęcherza moczowego powoduje rozciąganie jego ścian i podrażnianie receptorów. Na drodze odruchowej poprzez ośrodek oddawania moczu w częśći krzyżowej rdzenia kręgowego występuje jednoczesny skurcz mięśnia gładkiego w ścianie pęcherza moczowego, zwanego mięśniem wypierającym , rozkurcz mięśnia gładkiego zwieracza wewnętrznego cewki moczowej i rozkurcz mięśnia poprzecznie prążkowanego stanowiącego zwieracz zewnętrzny cewki moczowej. Na skutek zwiększonego ciśnienia w pęcherzu moczowym i rozkurczu zwieraczy mocz zostaje wydalony przez cewkę moczową na zewnątrz.