Wykład 7 Nerka
Funkcje:
a) utrzymanie homeostazy (regulacja objętości i składu płynu pozakomórkowego ECF = gospodarka wodno- elektrolitowa)
*usuwanie z moczem końcowym produktów przemiany materii
- mocznik
- kw. moczowy
- kreatynina
*resorpcja z przesączu kłębkowego substancji niezbędnych dla organizmu tak długo, aż ich stężenie nie przekroczy max ładunku cewkowego
glukoza
aminokwasy
białka
*usuwanie z organizmu wody i substancji rozpuszczalnych w wodzie w takich ilościach, aby objętość i skład płynów ustrojowych pozostały zawsze bardzo bliskie wartościom optymalnym ( regulacja ''ilościowo” wspomagana przez ukł. wewnątrzwydzielniczy:
podwzgórzowo - przysadkowy ukł. antydiuretyczny
ukł. renina - angiotensyna - aldosteron
b) utrzymanie równowagi kwasowo - zasadowej
tworzenie amoniaku
wydzielanie H
eliminacja stałych kwasów
c) synteza hormonów
- rennina
- nerkowy czynnik erytropoetyczny
- aktywna postać witaminy D3
BUDOWA:
narząd parzysty
leży w przestrzeni pozaotrzewnowej; górna, grzbietowa ok. jamy brzusznej
wielkości pięści
waga ok. 150g
ok. 1 mln nefronów= podstawowa jednostka czynnościowa i strukturalna nerki
Nefron składa się:
a) ciałko nerkowe
kłębuszek= 20-40 pętli naczyń włosowatych( tętniczka doprowadzająca przechodzi w tętniczkę odprowadzającą)
b) torebka Bowmana= wpuklenie ślepo zakończonego i poszerzonego kanalika bliższego
c)system kanalików
kanalik bliższy: część kręta + część prosta = kanalik kręty I rzędu - kanalik proksymalny
pętla Henlego = cienkie ramię zstępujące + ramię wstępujące część cienka + część gruba
kanalik kręty dalszy II rzędu = kanalik dystalny
kanalik zbiorczy - otwiera się na szczycie brodawki nerkowej
Rodzaje nefronów:
a) korowe 85% kłębuszków w korze nerki, krótkie pętle Henlego
b) przyrdzeniowe - początek- kora/ rdzeń długie pętle Henlego
BŁONA FILTRACYJNA
3 warstwy:
a) komórki śródbłonka naczyń włosowatych kłębuszków (z oknami)- przepuszcza białka, zatrzymują krwinki
b) błona podstawowa komórek torebki (z blaszką gęstą)- ogranicza przepuszczalność większości białek
c) komórki nabłonkowe torebki- PODOCYTY
EFEKTYWNE CIŚNIENIE FILTRACYJNE (EFP)
ciśnienie hydrostatyczne w naczyniach włosowatych kłębuszka ( ciśnienie oukotyczne?? w naczyniach włosowatych kłębuszka+ ciśnienie hydrostatyczne w torebce Bowmana+ ciśnienie oukotyczne w torebce Bowmana)
PRZESĄCZ NERKOWY - odbiałczone osocze
Zdolność substancji wielkocząsteczkowych do przenikania przez błonę filtracyjną zależy od: wielkości, kształtu cząsteczek, ładunku cząstek.
1. Stężenie substancji pozbawionych ładunku (glukoza, mocznik) jest jednakowe dla przesączu i dla wody osocza
2. Stężenie anionów jest w przesączu nieco większe a kationów nieco mniejsze niż w osoczu = RÓWNOWAGA GIBSSA- DONNANA
Przepływ przez kanaliki:
zmiana:
*składu
*pH
*osmolalności przesączu - WYNIK:
wymiany
*wody
*substancji rozpuszczalnych
między:
* światłem kanalików
* otaczającym śródmiąższem
* krwią naczyń włosowatych okołokanalikowych
Ruch substancji przez ścianę kanalików
odbywa się w obu kierunkach = TRANSPORT KANALIKOWY
kanały jonowe, wymienniki, pompy
1.wchłanianie zwrotne = RESORPCJA
a) bierna dyfuzja
b) dyfuzja ułatwiona zgodnie z gradientem chemicznym i elektrycznym
c) transport czynny - wbrew gradientowi
2.Transport do światła kanalików
a) bierna dyfuzja
b) transport czynny= SEKRECJA- wydzielanie kanalikowe
Kanalik kręty bliższy
1.Resorpcja 70% przesączu kłębuszkowego bez zmiany osmonalności
sód
glukoza
aminokwasy
wodorowęglany
reszty kwasów: fosforowego, octowego, mlekowego, cytrynowego
światło kanalika światło komórki krew
Na+ z przesączu .................> ...............................>
transport przenośnikowy transport czynny ATP-aza Na/K
HCO3- z przesączu + H+ <........H+ + HCO3- ...........................> dyfuzja
transport
czynny
H2CO3 H2CO3
AW
H2O + CO2 ..................................................> CO2 + H2O
dyfuzja
Ramię zstępujące pętli nefronu
zagęszczenie
resorpcja H2O do hipertonicznego śródmiąższu
dyfuzja NH3 i NaCl do światła kanalika
Kanalik dalszy i kanalik zbiorczy
1.bierna dyfuzja NaCl ( 20% w pętli Henlego)- do tk. Otaczającej - cienki odcinek wstępującej pętli Henlego
2.czynna resorpcja NaCl - gruby odcinek wstępujący pętli Henlego
3.ramię rozstępujące pętli Henlego - nieprzepuszczalne dla H2O
4.Stopniowa hipotonia płynu kanalikowego
5.Elektroujemności kanalika krętego dalszego
6.10% NaCl wchłania się zwrotnie w kanaliku krętym dalszym i zbiorczym
7.Resorpcja NaCl kontrolowana przez ALDOSTERON
8.Dyfuzja kationów, m.in. K+ do płynu kanalikowego ( bo elektroujemny)
światło kanalika światło komórki krew
Na2HPO4
Na + z przesączu.................> ..........................>
transport przenośnikowy transport czynny ATP-aza Na/K
NaH2PO4 + H+ <............H+ +HCO3- ......................>
transport czynny dyfuzja
MOCZ H2CO3
AW
CO2 .+ H2O
MOCZ OSTATECZNY
1 % dostarczonej do kanalików H2O
< 1% Na + + Cl-
HCO3- resorbowane w 100%
K+ = 7% ładunku przesączowego
H2O
objętości płynu kanalikowego:
125ml/min przesącz
kanalik kręty bliższy
30ml/min do pętli nefronu
20ml/min do kanalików krętych dalszych
10ml/min do kanalików zbiorczych
1ml/min wypływa z brodawek nerkowych do
kielichów
miedniczek
TBW= całkowita woda ustroju= 100%
a) płyn wewnątrzkomórkowy - 70% TBW
pozanaczyniowy - 68%
śródnaczyniowy - 2% (E, L, płytki krwi)
b) płyn pozakomórkowy - 30%
pozanaczyniowy - 23%
śródnaczyniowy - 7% (osocze)
BILANS H2O
DO
Z
2,5 l/ na dobę
1,5 l/ na dobę
1500 ml= płyny
1500 ml= z moczem
700 ml= pokarm
400 ml= oddychanie
300 ml= woda oksydacyjna
400 ml= paruje przez skórę
100 ml= z kałem
NERKI
Ta sama ilość końcowych produktów przemiany materii i innych substancji znajdujących się w ustroju w nadmiarze są wydalane, zależy od bilansu wodnego, w :
Dużej Małej
( max 10 l) (min 0,4 l)
objętość wody: V= 40- 1,5 l/ na dobę
IZOSTENURIA- ciśnienie osmotyczne moczu= ciśnienie osmotyczne osocza= 300 mosm/kg H2O
DIUREZA= 1-1,5 l/ dobę
HIPOSTEURIA( rozcieńczenie)- ciśnienie osmotyczne moczu= max 70mosm/kg H2O
ciśnienie osmotyczne osocza= 300 mosm/kg H2O
DIUREZA- ok. 10 l/doba
HIPERSTURIA(zagęszczenie)- ciśnienie osmotyczne moczu= max 1200mosm/kg H2O
ciśnienie osmotyczne osocza= 300mosm/kg H2O
DIUREZA- ok 0,4 l/ doba
Czynniki regulujące:
aldosteron
hormon antydiuretyczny
wielkość filtracji kłębuszkowej
Rola nerek w regulacji równowagi kwasowo- zasadowej
pH krwi= 7,4+/- 0,04
pH moczu= 4,5 - 8
na przebiegu nefronu komórki kanalików wydzielają czynnie jony H+
_ wydalanie jonów
regulacja poziomu w osoczu i zasobów ustrojowych jonów HCO3-
WYDALANIE H+
1)resorpcja HCO3- i wydzielanie H+ w kanaliku krętym bliższym
2)wydzielanie H+ ( określenie przez miareczkowanie moczu silną zasadą aż do pH krwi) w formie kwaśności miareczkowej tu bufor fosforanowy HPO42- H2PO4-
Tam H+ pochodzący z H2CO3 w komórkach kanalików wymienia się jednym sodem fosforanu dwusodowego tworząc NaH2PO4 i w tej formie wydalany z moczem.
Światło kanalików światło komórki krwi
Na2SO4
Na+ z przesączu.....................> ..........................................................>
NH3 + H+ <..................H+ + HCO3- ........................>
transport dyfuzja
czynny
NH4+ H2CO3
+
SO4 AW
CO2 .+ H2O
(NH4)2SO4 NH3 kw. Glutaminowy
dezaminacja
MOCZ
GLUTAMINA
pH krwi
pH= pk+log HCO3-/H2CO3 = komponenta metaboliczna (nerki)
komponenta metaboliczna ( płuca)
CO2 + H2O<=>H2CO3 <=>H++ HCO3
HCO3= 24-28mmol/l osocza
p CO2= miernik komponentny oddechowej ( regulowane liczbą oddechowa)
HCO3-/ p CO2 = 20/1
pH< 7,36 (HCO3-) / ( H2CO3) = KWASICA
metaboliczna / oddechowa
pH> 7,44 (HCO3-) / ( H2CO3) = zasadowica
metaboliczna / oddechowa
Źródła jonów H+ w organizmie
spalanie związków węgla
przemiana substancji pokarmowych objętych do pośrednich silnych kwasów organicznych i dalej do CO2 + H2O
spalanie aminokwasów siarkowych
wytwarzanie fosforanów nieorganicznych
Całkowita pojemność buforowa
53% bufor węglowodanowy = HCO3-/ H2CO3
35% bufor hemoglobinowy = Hb-/ HHb
7% bufor białczanowy= białko zdysocjonowane
5% bufor fosforanowy= HPO42- / H2PO4-