Mechanizm powstawania moczu pierwotnego i wtórnego. Mocz pierwotny i wtórny. Regulacja pracy nerek. Wpływ stężenia substancji krążących we krwi na stopień filtracji w nerkach

Istotnym procesem zachodzącym w nerkach jest proces tworzenia moczu. Obejmuje kilka składników - filtrację, wchłanianie, wydalanie. Jeśli z jakiegoś powodu mechanizm produkcji i późniejszego wydalania moczu zostanie zakłócony, pojawiają się różne poważne choroby.

W skład moczu wchodzi woda i specjalne elektrolity, ponadto ważnym składnikiem są końcowe produkty metabolizmu w komórkach. Produkty ostatniego etapu metabolizmu przedostają się z komórek do krwiobiegu, krążąc po całym organizmie i wydalane przez nerki w postaci moczu. Mechanizm wytwarzania moczu w nerkach realizowany jest przez jednostkę funkcjonalną nerki – nefron.

Nefron to jednostka nerki, która ze względu na swoją wszechstronność zapewnia powstawanie moczu i jego dalsze wydalanie. Każdy narząd ma około 1 miliona takich jednostek.

Nefron z kolei dzieli się na:

kłębuszki
Kapsuła Bowmana-Shumlyansky'ego
układ rurowy

Kłębuszek to cała sieć naczyń włosowatych osadzonych w torebce Bowmana-Shumlyansky'ego. Kapsułka składa się z podwójnych ścianek i przypomina wnękę przechodzącą w kanaliki. Kanaliki jednostki nerkowej tworzą rodzaj pętli, której części pełnią funkcje niezbędne do tworzenia moczu. Części kanalików, skręcone i proste, przylegające bezpośrednio do torebki, nazywane są kanalikami proksymalnymi. Oprócz tych podstawowych jednostek strukturalnych nefronu istnieją również:

wznoszące się i opadające cienkie sekcje
odległy prosty kanał
gruby odcinek doprowadzający
pętle Henlego
odległy zwój
rurka łącząca
kanał zbiorczy

Tworzenie moczu pierwotnego

Krew, która dostaje się do kłębuszków nefronowych, pod wpływem procesów dyfuzji i osmozy, jest filtrowana przez specyficzną błonę kłębuszkową i w tym procesie marnuje się większość płynu. Przefiltrowane produkty krwionośne następnie trafiają do kapsułki Bowmana-Shumlyansky'ego.

Wszelkiego rodzaju odpady, glukoza, sole, woda i różne inne substancje biochemiczne odfiltrowane z krwi i znajdujące się w torebce Bowmana nazywane są moczem pierwotnym. Mocz pierwotny zawiera dużą ilość glukozy, kreatyniny, aminokwasów, wody i innych związków niskocząsteczkowych. Filtrację w obu kanalikach nerkowych uważa się za doskonałą i wynosi 130 ml na minutę. Jeśli wykonasz proste obliczenia, okaże się, że nefrony tworzące nerki filtrują około 185 litrów w ciągu 24 godzin.

To ogromna ilość, gdyż nie ma ani jednego przypadku wydalenia tak dużej ilości płynu. Co jeszcze leży w mechanizmie powstawania moczu?

Mocz wtórny i jego powstawanie

Reabsorpcja jest drugim czynnikiem składowym mechanizmu determinującego powstawanie moczu. Proces ten polega na przemieszczaniu się różnych przefiltrowanych substancji z powrotem do naczyń włosowatych i naczyń układu krążenia. Proces reabsorpcji rozpoczyna się w kanalikach sąsiadujących z torebką Bowmana i trwa w pętlach Henlego, a także w odległych kanalikach krętych i przewodzie zbiorczym.

Mechanizm wtórnego powstawania moczu jest dość złożony i żmudny, jednak dziennie około 183 litrów płynu z kanalików wraca z powrotem do krwioobiegu.

Wszystkie cenne składniki odżywcze nie znikają wraz z moczem; wszystkie podlegają mechanizmowi ponownego wchłaniania.

Glukoza koniecznie powraca do krwi, pod warunkiem, że nie ma zaburzeń w układach organizmu. Jeżeli zawartość glukozy w krwiobiegu przekracza 10 mmol/l, wówczas glukoza zaczyna być wydalana wraz z moczem.

Ponadto zwracane są różne jony, w tym jony sodu. Ilość, jaką nerki w ciągu dnia wchłaniają, zależy bezpośrednio od tego, ile słonego pokarmu pacjent zjadł poprzedniego dnia. Im więcej jonów sodu przedostaje się do organizmu z pożywieniem, tym więcej jest wchłanianych z moczu pierwotnego.

W zdrowym stanie organizmu mocz nie powinien zawierać białka, czerwonych krwinek, ciał ketonowych, glukozy ani bilirubiny. Jeśli w wydalanym moczu znajdują się różne substancje, może to wskazywać na nieprawidłowe funkcjonowanie wątroby, przewodu pokarmowego, trzustki i wielu innych.

Proces wydalania moczu z organizmu

Trzecim ważnym procesem jest wydzielanie kanalikowe. Taki jest mechanizm powstawania moczu. Podczas tego procesu jony wodoru, potasu, amoniaku, a także niektóre leki uwalniane są z naczyń włosowatych znajdujących się obok kanalików odległych i zbiorczych, do wgłębień kanalików, czyli do moczu pierwotnego, metodą aktywnego transferu i penetracji . W wyniku wchłaniania i wydalania moczu pierwotnego w kanalikach nerkowych powstaje mocz wtórny, którego objętość zwykle powinna wynosić od 1,3 do 2,3 litra.

Wydalanie przez kanaliki nerkowe odgrywa bardzo ważną rolę w stabilizacji równowagi kwasowo-zasadowej organizmu człowieka.

Nagromadzony mocz w pęcherzu prowadzi do zwiększonego ciśnienia w samym pęcherzu. Jest unerwiony przez autonomiczny układ nerwowy, a z kolei podrażnienie przywspółczulnych nerwów miednicy prowadzi do obkurczenia ścian pęcherza i późniejszego rozluźnienia zwieracza, co wiąże się z wydaleniem moczu z pęcherza.

Tworzenie się moczu w dużej mierze zależy od poziomu ciśnienia krwi, dopływu krwi do nerek, a także od wielkości światła tętnic i żył nerek. Spadek ciśnienia krwi, a także zwężenie światła naczyń włosowatych w nerkach, pociąga za sobą znaczne zmniejszenie wydalania moczu i rozszerzenie naczyń włosowatych, a zatem wzrost ciśnienia krwi.

1) mechanizm powstawania moczu pierwotnego

2) mechanizm końcowego powstawania moczu

Skład i właściwości moczu
Wydalanie moczu
Regulacja powstawania moczu

Wybór- to uwolnienie od odchodów, nadmiaru wody, soli i obcych substancji pochodzących z pożywienia.

Etapy procesu ekstrakcji:

· Tworzenie się odchodów i ich przedostawanie się z tkanek do krwi

Transport wydalin przez krew do narządów, które je neutralizują, do narządów wydalniczych, do magazynów składników odżywczych

· Usuwanie wydzielin z organizmu, substancji obcych, które przedostały się do krwi (penicylina, jodki, farby itp.)

Proces edukacji a uwalnianie moczu nazywa się diurezą. Mocz powstaje z osocza krwi przepływającego przez nerki. Proces powstawania moczu przebiega w 3 fazach:

filtracja kłębuszkowa

resorpcja kanalikowa

wydzielanie kanalikowe

Filtracja kłębuszkowa

Filtracja krwi zachodzi w torebce Bowmana-Shumlyansky'ego, gdzie krew tętnicza dostaje się do naczyń włosowatych kłębuszków Malpighiana przez tętniczkę doprowadzającą. Wysokie ciśnienie krwi powstaje w naczyniach włosowatych kłębuszków z powodu różnicy średnic tętniczek doprowadzających i odprowadzających. Ponadto krew wpływa tutaj już pod ciśnieniem zapewnianym przez serce. Ze względu na wysokie ciśnienie i wysoką przepuszczalność ścian kapsułki, pozbawione białka osocze krwi przedostaje się do światła kapsułki. Powstaje mocz pierwotny. W ciągu dnia powstaje 150-170 litrów. Mocz pierwotny, oprócz produktów przemiany materii, zawiera także niezbędne dla organizmu składniki odżywcze: aminokwasy, glukozę, witaminy, sole. Warunkiem filtracji pierwotnego moczu jest wysokie hydrostatyczne ciśnienie krwi w naczyniach włosowatych kłębuszków - 70-90 mm Hg. Przeciwdziała temu ciśnienie onkotyczne = 25-30 mm Hg. a ciśnienie płynu znajdującego się we wnęce torebki nefronu wynosi 10-15 mm Hg. Wartość różnicy ciśnień krwi zapewniająca filtrację kłębuszkową wynosi 30 mmHg, tj. 75 mmHg – (30 mmHg+15 mmHg) = 30 mmHg. Filtracja moczu zatrzymuje się, jeśli ciśnienie krwi w kłębuszkach spadnie poniżej 30 mmHg.

Końcowa ilość moczu produkowanego dziennie wynosi 1,5 litra. Oznacza to, że nefron musi zapewnić resorpcję tych substancji. Proces ten nazywany jest resorpcją rurową.

Resorpcja rurowa

Resorpcja kanalikowa to proces transportu substancji z moczu pierwotnego do krwi. Mocz pierwotny przechodząc przez układ kanalików moczowych zmienia swój skład. H2O, glukoza, aminokwasy, witaminy, jony Na +, K +, Ca +2 są wchłaniane z powrotem do krwi. CI¯. Te ostatnie są wydalane z moczem tylko wtedy, gdy ich stężenie we krwi jest wyższe niż normalnie. Produkty przemiany materii (mocznik, kreatynina, siarczany itp.) są wydalane z moczem w dowolnym stężeniu we krwi i nie są wchłaniane ponownie. Reabsorpcja zachodzi aktywnie i pasywnie. Aktywna reabsorpcja następuje w wyniku aktywności nabłonka kanalików nerkowych przy udziale enzymów i wydatku energetycznego. Aktywnie wchłaniana jest glukoza, aminokwasy, fosforany i sole sodowe. Są całkowicie wchłaniane w kanalikach i nie występują w końcowym moczu. Bierna reabsorpcja zachodzi w wyniku dyfuzji i osmozy bez wydatku energetycznego. H2O, chlorki itp. są ponownie wchłaniane. Szczególne miejsce w mechanizmie ponownej absorpcji wody i jonów sodu z moczu pierwotnego zajmuje pętla Henlego nefronu ze względu na układ rotacyjno-przeciwprądowy. Pętla Henlego ma 2 zakręty: zstępujący i rosnący. Nabłonek części zstępującej umożliwia przepływ wody, natomiast nabłonek części wstępującej jest dla niej nieprzepuszczalny, ale aktywnie absorbuje Na + z powrotem do krwi. Przechodząc przez zstępującą część pętli Henlego, mocz uwalnia wodę, gęstnieje i staje się bardziej skoncentrowany. Uwalnianie wody następuje pasywnie, ponieważ jony Na + są aktywnie wchłaniane ponownie we wznoszącej się części pętli Henlego. Dostając się do płynu tkankowego, jony Na + zwiększają w nim ciśnienie osmotyczne i tym samym przyczyniają się do przyciągania wody do płynu tkankowego ze zstępującej części pętli Henlego. Zatem duża ilość wody i jonów Na + jest ponownie wchłaniana w pętli Henlego.

Wydzielina rurkowa

Wydzielanie to aktywny transport niektórych substancji przez komórki nabłonkowe przy wydatku energii ATP.

Dzięki wydzielaniu z organizmu uwalniane są substancje, które nie podlegają filtracji kłębuszkowej lub są zawarte we krwi w dużych ilościach: ksenobiotyki (barwniki, antybiotyki i inne leki), kwasy i zasady organiczne, amoniak, jony K+, H+ .

SCHEMAT TWORZENIA MOCZU

Do normalnego funkcjonowania organizmu konieczna jest skoordynowana praca wszystkich układów. Zachowana zostaje wówczas stałość środowiska wewnętrznego – homeostaza. Ważnym układem biorącym udział w tym procesie jest układ moczowy. Składa się z dwóch nerek, moczowodów, pęcherza moczowego i cewki moczowej. Nerki biorą udział nie tylko w tworzeniu i wydalaniu moczu, ale pełnią także następujące funkcje: regulację osmozy, metabolizmu, wydzielnictwa, biorą udział w hematopoezie, utrzymują stałość układów buforowych.

Pąki mają kształt fasoli i ważą około 150-250 gramów. Znajdują się one zaotrzewnowo, w okolicy lędźwiowej. Składa się z kory i rdzenia. Proces powstawania moczu zachodzi przede wszystkim w mózgu. Ponadto pełnią ważną funkcję endokrynną, wydzielając hormony (reninę, erytropoetynę i prostaglandyny), a także substancje biologicznie czynne.

Mocz pierwotny powstaje w ciałku nerkowym. Ta formacja to kłębuszek otoczony obfitą siecią naczyń włosowatych. Proces tworzenia moczu zachodzi z powodu różnicy ciśnień w nefronie (jednostce strukturalnej i funkcjonalnej nerki). W sieci naczyń włosowatych krew jest filtrowana, a wyjściem jest mocz pierwotny. Jednocześnie powstałe elementy krwi (czerwone krwinki, płytki krwi, leukocyty) i duże cząsteczki białka pozostają w krwiobiegu, a na wylocie tworzy się ciecz, która ma skład podobny do osocza.

Skład moczu pierwotnego obejmuje glukozę, elektrolity (sód, potas, wapń, magnez, chlor), niektóre hormony, substancje biologicznie czynne oraz niewielką ilość hemoglobiny i albuminy. Wszystkie te substancje są niezbędne dla organizmu, dlatego ich utrata może spowodować sytuacje zagrażające życiu. Dlatego proces tworzenia moczu na tym się nie kończy i składa się z takich etapów, jak filtracja kłębuszkowa, wchłanianie zwrotne w kanalikach i wydzielanie.

Proces powstawania moczu

Krew zamienia się w mocz pierwotny w pierwszym etapie filtracji kłębuszkowej. Ponieważ nerki mają ogromną sieć naczyń włosowatych, przez ich miąższ przechodzi dziennie około 1500-2000 litrów krwi. Z niego powstaje dalej 130-170 litrów pierwotnego moczu. Naturalnie osoba nie wydala takiej ilości płynu dziennie, więc rozpoczyna się druga faza tworzenia moczu.

Gdzie powstaje mocz wtórny? Ponieważ nefron składa się z kilku części, druga faza tworzenia moczu rozpoczyna się w obszarze kanalików bliższych. Podczas wchłaniania kanalikowego powstaje mocz wtórny. Z moczu pierwotnego wchłania się ponownie około 90% wody i innych substancji: glukoza, albumina, hemoglobina, białka. Na wyjściu ilość moczu wtórnego u osoby dorosłej wynosi około 1,2 - 2,0 litra. Ponadto substancje, które należy usunąć z organizmu, są wydalane z moczem wtórnym.

Rozpoczyna się faza wydzielania, która odbywa się poprzez aktywną dyfuzję przy użyciu dwóch opcji:

Za pomocą specjalnych systemów transportu jest on pompowany z krwiobiegu do światła kanalików, gdzie zbierany jest mocz wtórny.
Substancje są syntetyzowane bezpośrednio w układzie kanalikowym.

Następnie poprzez układ kanalików zbiorczych powstały substrat wtórny przedostaje się do miedniczki nerkowej. Następnie schodzi przez moczowody do jamy pęcherza moczowego. To tutaj się gromadzi. Jeśli jego poziom osiągnie 200 ml, następuje wzbudzenie receptorów na ścianach narządu. Impuls przekazywany jest do centralnego układu nerwowego, a następnie drogą zstępującą z powrotem do pęcherza.

Dają sygnał do narządu, aby rozluźnił zwieracze, po czym następuje proces oddawania moczu.

Wideo: Proces powstawania moczu

Przyczyny zaburzeń układu moczowego

Tworzenie się moczu pierwotnego i wtórnego jest bardzo ważnym procesem. Ponieważ wraz z moczem organizm pozbywa się substancji, których nie potrzebuje. Są to produkty metabolizmu azotu, końcowe metabolity leków i różne toksyny. Jeśli nie zostaną wyeliminowane, organizm zostaje zatruty własnymi produktami przemiany materii. A przede wszystkim ucierpią same nerki. Może rozwinąć się ostra lub przewlekła niewydolność nerek.

Wskaźnikiem prawidłowego funkcjonowania układu wydalniczego jest współczynnik filtracji kłębuszkowej. Wartość ta określa szybkość wytwarzania określonej ilości moczu pierwotnego w jednostce czasu.

Norma wynosi 125 ml/min u mężczyzn i 110 ml/min u kobiet.

Przyczyną dysfunkcji narządów może być:

zatrucie grzybami, metalami ciężkimi, substancjami toksycznymi;
podczas transfuzji niezgodnej krwi;
ostra utrata krwi;
przedawkowanie niektórych leków;
zatrucie barwnikami anilinowymi;
przedostanie się do krwioobiegu produktów martwicy tkanek;
syndrom wypadku;
kontuzje;
zespół wątrobowo-nerkowy;
cukrzyca;
toczeń rumieniowaty układowy;
twardzina układowa;
reumatyzm;
cukrzyca;
amyloidoza nerek;
Kłębuszkowe zapalenie nerek;
nowotwory;
wodnopłodność;
choroby serca.

Szybkość filtracji kłębuszkowej określa się za pomocą kilku wzorów: Schwartza, MDRD, Cockcrofta-Gaulta, podczas wykonywania testu Rehberga. Od wartości tego wskaźnika zależy dalsza taktyka postępowania z pacjentem. Jeśli GFR przekracza 90 ml/min, nerki pracują normalnie lub występuje niewielka nefropatia. Przy poziomie 89-60 ml/min pojawia się nefropatia i niewielki spadek GFR, 59-45 ml/min oznacza umiarkowany spadek GFR, 44-30 ml/min – wyraźny, 29-15 ml/min – ciężka, poniżej 15 ml/min – stan terminalny, mocznica, zatrzymanie filtracji krwi. Wskazaniem do hemodializy jest znaczne obniżenie funkcji filtracji.

Najbardziej charakterystycznymi objawami niewydolności nerek są:

Zapach moczu ze skóry i ust pacjenta.
Obrzęk tkanek.
Dysfunkcja serca - arytmia, tachykardia.
Szybkie oddychanie.
We krwi - zwiększona kreatynina i mocznik.
Gorączka.
Utrata przytomności.
Niższe ciśnienie krwi.

Terapia zależy od przyczyny uszkodzenia nerek. Jeżeli stan zagraża życiu pacjenta, podejmuje się przede wszystkim działania mające na celu przywrócenie homeostazy: przywrócenie równowagi kwasowo-zasadowej, pracę serca, zapobieganie obrzękowi mózgu. Ostra niewydolność nerek, w przeciwieństwie do przewlekłej, może być odwracalna. Prowadzona jest dializa. Następnie pacjentowi przez długi czas przepisuje się leki renoprotekcyjne - blokery enzymu konwertującego angiotensynę (lizynopryl, enalapryl, peryndopryl).

W przypadku choroby przewlekłej, która doprowadziła do uszkodzenia nerek, należy skorygować leczenie tej choroby: insulinoterapię w przypadku cukrzycy, terapię hipotensyjną w przypadku nadciśnienia, terapię hormonalną i cytostatyczną w przypadku tocznia rumieniowatego układowego.

Aby zapobiec występowaniu chorób prowadzących do zaburzeń tworzenia moczu pierwotnego i wtórnego, należy przestrzegać następujących zaleceń:

skontaktuj się z instytucjami medycznymi w odpowiednim czasie;
przestrzegać przepisanej terapii;
kontrola nad przyjmowaniem pokarmu;
unikanie jedzenia grzybów niewiadomego pochodzenia;
Unikaj długotrwałego kontaktu ze szkodliwymi substancjami.

Wideo: Filtracja moczu pierwotnego i wtórnego

Tworzenie moczu pierwotnego

Pierwszy etap Tworzenie się moczu w nerkach rozpoczyna się od filtracji osocza krwi w kłębuszkach nerkowych. W tym przypadku płynna część krwi przechodzi przez ścianę naczyń włosowatych do wnęki torebki ciałka nerkowego. Możliwość filtrowania zapewnia szereg cech anatomicznych:

komórki śródbłonka naczyń włosowatych są płaskie, szczególnie cienkie na obwodzie i posiadają w tych częściach pory, przez które jednak cząsteczki białka nie przechodzą ze względu na swój duży rozmiar

Wewnętrzna ściana kapsułki Shumlyansky'ego-Bowmana jest utworzona przez płaskie komórki nabłonkowe, które również nie przepuszczają tylko dużych cząsteczek.

Główną siłą zapewniającą możliwość filtracji w kłębuszkach nerkowych jest panujące w nich wysokie ciśnienie spowodowane:

wysokie ciśnienie w tętnicy nerkowej

różnica w średnicy tętniczek doprowadzających i odprowadzających ciałka nerkowego. Ciśnienie w naczyniach włosowatych ciała wynosi około 60 - 70 mm Hg. Art., a w naczyniach włosowatych innych tkanek wynosi 15-30 mm Hg. Sztuka.

Przefiltrowana plazma łatwo dostaje się do kapsułki nefronu, ponieważ ciśnienie w kapsułce jest niskie - około 30 mm Hg. Sztuka. Woda i wszystkie substancje rozpuszczone w plazmie, z wyjątkiem związków wielkocząsteczkowych, są filtrowane do jamy kapsułki z naczyń włosowatych. Sole nieorganiczne, związki organiczne, takie jak mocznik, kwas moczowy, glukoza, aminokwasy itp. swobodnie przedostają się do jamy kapsułki. Białka o dużej masie cząsteczkowej zwykle nie przedostają się do jamy kapsułki i pozostają we krwi. Nazywa się ciecz przefiltrowana do wnęki kapsułki pierwotny mocz 150 - 180 . Nerki ludzkie powstają w ciągu jednego dnia

litrów pierwotnego moczu.

Tworzenie się moczu wtórnego Druga faza powstawanie moczu jest absorpcja odwrotna (reabsorpcja) , występuje w skręconych kanalikach i pętli Gnele. Mocz pierwotny, przechodząc przez nie, ulega procesowi odwrotnego wchłaniania (reabsorpcji). Przeprowadza się reabsorpcję biernie na zasadzie osmozy i dyfuzji oraz aktywnie

same komórki ściany nefronu. Znaczenie tego procesu polega na przywróceniu do krwi wszystkich niezbędnych substancji w wymaganych ilościach i usunięciu końcowych produktów metabolizmu, substancji toksycznych i obcych. W początkowej części nefronu wchłaniane są substancje organiczne: aminokwasy, glukoza, białka o niskiej masie cząsteczkowej, witaminy, jony Na +, K +, Ca ++, Mg ++, woda i wiele innych substancji. W kolejnych odcinkach nefronu wchłaniana jest tylko woda i jony. Oprócz reabsorpcji w kanalikach nefronowych zachodzi aktywny proces wydzielania, tj. uwalnianie pewnych substancji z krwi do światła nefronu, przeprowadzane przez komórki ścian nefronu. W wyniku wydzielania z krwi do moczu dostają się kreatynina i substancje lecznicze.

Rezultatem reabsorpcji i wydzielania jest tworzenie mocz wtórny, którego skład bardzo różni się od moczu pierwotnego. Mocz wtórny zawiera duże stężenie mocznika, kwasu moczowego, chloru, magnezu, sodu, potasu, siarczanów, fosforanów i jonów kreatyniny. Około 95% moczu wtórnego to woda, 5% to sucha pozostałość. Około 1,5 litrów moczu wtórnego.

układ moczowy

Pączek

Pączek- sparowany narząd wytwarzający i usuwający mocz. Nerki położone są w odcinku lędźwiowym, w przestrzeni zaotrzewnowej, w tzw. łożysku nerkowym utworzonym przez mięśnie brzucha. Znajdują się na poziomie XII kręgów piersiowych i trzech górnych kręgów lędźwiowych. Jednocześnie prawa nerka jest 2–3 cm niższa od lewej. Nadnercza przylegają do górnego bieguna każdej nerki; z przodu i po bokach są otoczone pętlami jelita cienkiego, wątroba przylega do prawej nerki, a śledziona do lewej.

Pączek ma kształt fasoli, czerwonobrązową barwę, gładką powierzchnię i gęstą konsystencję. Wklęsła wewnętrzna krawędź nazywana jest bramą. Portal wchodzi do tętnicy nerkowej i nerwu, a wychodzi z żyły nerkowej, naczyń limfatycznych i moczowodu. Średnia waga nerki wynosi 120 g, długość - 10 - 12 cm, szerokość około 6 cm, grubość 3 - 4 cm.

Nerka pokryta jest torebką włóknistą połączoną z jej miąższem. Na zewnątrz torebki nerkowej znajduje się gruba warstwa tkanki tłuszczowej zwana torebką tłuszczową. Ta ostatnia jest pokryta z przodu powięzią śródotrzewnową i chroni nerkę przed wstrząsami oraz unieruchamia ją w przestrzeni zaotrzewnowej.

Miąższ nerki składa się z dwóch warstw: zewnętrznej (ciemnoczerwonej) kory i wewnętrznego, jaśniejszego rdzenia. Rdzeń jest reprezentowany przez piramidy nerkowe (około 12), których podstawa skierowana jest w stronę kory nerki, a wierzchołek skierowany jest w stronę środka. Kanaliki nerkowe przechodzą przez rdzeń. Kora w odcinku nerkowym zajmuje wąską zewnętrzną warstwę miąższu nerkowego, a także obszary substancji pomiędzy piramidami nerkowymi, zwane kolumnami nerkowymi. Nefron, będący jednostką strukturalną i funkcjonalną nerki, znajduje się w korze nerkowej. W nerce znajduje się ponad 1 milion nefronów.

Początkiem dróg moczowych nerki są kanały zbiorcze, do których otwierają się kręte kanaliki drugiego rzędu. Kanały zbiorcze łączą się, tworząc przewody brodawkowate, które przechodzą przez rdzeń i otwierają się na szczytach piramid w małe kielichy. Te ostatnie, łącząc się, tworzą dwa lub trzy duże kielichy, które otwierają się do rozszerzonej jamy zwanej miedniczką nerkową. Ściany miedniczki nerkowej, kielichów małych i dużych składają się z przydanki śluzowej, mięśniowej i zewnętrznej. Warstwa mięśniowa wszystkich dróg moczowych, poprzez swoją perystaltykę, zapewnia aktywny przepływ moczu do leżących poniżej dróg moczowych. Miedniczka nerkowa otwiera się do moczowodu

Tętnica nerkowa wchodząca do portalu gałęzi nerkowych wchodzi do dużej liczby tętniczek, których końcowe gałęzie nazywane są tętniczkami doprowadzającymi. Każda z tych tętniczek wchodzi do torebki Shumlyansky'ego-Bowmana, rozpada się na naczynia włosowate i tworzy kłębuszek naczyniowy - pierwotną sieć naczyń włosowatych nerki. Z kolei liczne naczynia włosowate sieci pierwotnej gromadzą się w tętniczce odprowadzającej, której średnica stanowi połowę średnicy tętniczki doprowadzającej. Tętniczka odprowadzająca ponownie rozpada się na sieć naczyń włosowatych, które przeplatają się z kanalikami wszystkich części nefronu, tworząc w ten sposób wtórną sieć naczyń włosowatych nerki. W związku z tym nerka ma dwa układy naczyń włosowatych, co jest związane z funkcją tworzenia moczu. Następnie naczynia włosowate ostatecznie łączą się i tworzą żyły, które wpływają do żyły nerkowej.

Nerki zużywają 9% całkowitej ilości tlenu zużywanego przez organizm. Wysoka intensywność zużycia tlenu, procesy biochemiczne rozkładu ATP i późniejsza fosforylacja oksydacyjna w nerkach wynika z energochłonności procesów powstawania moczu z krwi dostającej się do tych narządów. W ciągu dnia wszystkie pięć litrów krwi krąży przez nerki aż 300 razy.

Krew dostaje się do kłębuszków naczyniowych ciałka nerkowego z tętniczki doprowadzającej, końcowej gałęzi tętnicy nerkowej (przez ten odcinek nerki dziennie przepływa do 1500 litrów krwi). Tętnice nerkowe są duże i szerokie, a same nerki położone są dość blisko serca, dlatego ciśnienie hydrostatyczne w tętniczkach doprowadzających, a co za tym idzie w kłębuszkach naczyniowych, jest dość wysokie – do 70 mm Hg, natomiast w światło kapsułki Shumlyansky'ego-Bowmana osiąga zaledwie 30 mm Hg. Ten poziom ciśnienia utrzymuje się również dzięki temu, że doprowadzające naczynie krwionośne ma szersze światło niż odprowadzające, a krew tętnicza przepływa przez naczynia włosowate kłębuszków nerkowych wolniej. Wewnętrzna ściana torebki jest ściśle połączona z naczyniami włosowatymi kłębuszków naczyniowych. Jednakże pomiędzy stopionymi kapilarami a wewnętrzną ścianą torebki znajdują się szczeliny, które w pewnych warunkach stanowią drogi przejścia osocza krwi do światła kapsułki.

Nefron

Nefron Jest to długi, nierozgałęziony kanalik, którego początkowy odcinek w postaci dwuściennej miseczki otacza kłębuszek włośniczkowy, a końcowy odcinek uchodzi do przewodu zbiorczego.

W ludzkiej nerce występują dwa rodzaje nefronów korowy(80%), którego ciałko Malpighiana (nerkowe) znajduje się w zewnętrznej strefie kory oraz obok szpiku(20%) ciałko Malpighiego zlokalizowane jest w wewnętrznej strefie kory, na granicy z rdzeniem. Ten ostatni typ nefronów, ze względu na specyfikę ich budowy (tętniczka doprowadzająca ma taką samą średnicę jak tętniczka odprowadzająca), działa tylko w skrajnych sytuacjach związanych ze zmniejszeniem przepływu krwi tętniczej do kory nerkowej (utrata krwi). .

Nefron ma cztery sekcje:

1. ciałko nerkowe lub Malpigean (kłębuszki + torebka Shumlyansky'ego-Bowmana)

2. kanalik kręty pierwszego rzędu - kanalik proksymalny;

3. kanalik prosty - pętla Henlego;

4. kanalik zwinięty drugiego rzędu - kanalik zwinięty dystalny.

ciałko nerkowe znajduje się w korze nerek i składa się z kłębuszków naczyniowych otoczonych torebką Shumlyansky'ego-Bowmana. Kapsuła ta to miseczka składająca się z dwóch ścian – zewnętrznej i wewnętrznej, pomiędzy którymi znajduje się szczelinowata przestrzeń, która łączy się z kolejną sekcją nefronu.

kłębuszki naczyniowe, z kolei jest wąską pętlą siecią połączonych ze sobą naczyń włosowatych. Całkowita powierzchnia wszystkich kłębuszków włośniczkowych w obu nerkach wynosi około 1,5 metra kwadratowego. m. Krew wpływa do kłębuszków przez tętniczkę doprowadzającą i wpływa do tętniczki odprowadzającej, która ma mniejszą średnicę.

Część nefronu znajdująca się za ciałkiem nerkowym nazywa się kanaliki kręte pierwszego rzędu. Kanalik ten schodzi do rdzenia, gdzie stopniowo przechodzi do następnej części nefronu - pętla Henlego.

Pętla Henlego składa się z części zstępującej i wznoszącej. Nazywa się część wstępującą po powrocie do kory kanalik skręcony drugiego rzędu.

Ostatni odcinek nefronu wpływa do początkowego odcinka dróg moczowych nerki - kanał zbiorczy. Całkowita długość kanalików nefronowych od torebki Shumlyansky'ego-Bowmana do początku przewodów zbiorczych wynosi 35-50 mm, całkowita długość wszystkich kanalików obu

Tworzenie się moczu

Pierwotny mocz z torebki wchodzi do pętli Henlego, gdzie następuje druga faza powstawania moczu – proces reabsorpcji, w wyniku którego powstaje mocz wtórny lub końcowy, który jest wydalany z organizmu. Tworzenie się końcowego moczu następuje, gdy filtrat przechodzi przez pozostałe części nefronu. Komórki wyściełające ściany krętych i prostych kanalików nefronowych absorbują prawie 99% wody, cukru, aminokwasów, witamin i niektórych soli z powrotem do wtórnej sieci naczyń włosowatych nerki (reabsorpcja). Reabsorpcja może zachodzić biernie, zgodnie z zasadą dyfuzji i osmozy, oraz aktywnie - w wyniku aktywności nabłonka kanalików nerkowych przy udziale układów enzymatycznych zużywających energię. Oprócz reabsorpcji w kanalikach zachodzi proces wydzielania, tj. następuje aktywny transport niektórych substancji z krwi do światła kanalików (kreatynina, leki). Zatem ze 180 litrów moczu pierwotnego dziennie powstaje i wydalanych z organizmu jedynie około 1,5 litra moczu wtórnego.

Mocz wtórny jest klarowną, jasnożółtą cieczą zawierającą 95% wody i 5% substancji stałych. Substancje stałe są reprezentowane przez produkty rozkładu białek (substancje zawierające azot) - mocznik, kwas moczowy, kreatynina; sole potasu, sodu itp.

Reakcja moczu nie jest stała: podczas pracy mięśni, z powodu gromadzenia się kwasów fosforowego, mlekowego i węglowego we krwi, podczas spożywania pokarmów białkowych jego reakcja jest kwaśna, a podczas spożywania pokarmów roślinnych reakcja moczu jest obojętna lub nawet zasadowa . Zwykle mocz zawiera barwnik - urobilina, nadając moczowi charakterystyczny żółtawy kolor. Pigmenty moczu powstają w jelitach i nerkach z barwników żółciowych, które z kolei powstają z produktów rozkładu hemoglobiny. Ciężar właściwy moczu średnio równa 1,012-1,025 g/cm2.

Normalny mocz nie zawiera białka; jeśli białko pojawia się w moczu, oznacza to chorobę nerek. Białko może pojawiać się także w moczu osób zdrowych podczas intensywnego wysiłku fizycznego. Pojawienie się białka w moczu nazywa się albuminurią. Cukier (glukoza) zwykle nie występuje w moczu zdrowej osoby i pojawia się przejściowo, gdy we krwi występuje nadmiar cukru. Pojawienie się glukozy w moczu określa się mianem glukozurii pokarmowej. Zwiększone stężenie cukru we krwi obserwuje się także u pacjentów chorych na cukrzycę.

PROCESY TWORZENIA MOCZU.

Bilans wodny organizmu

Organizm otrzymuje średnio około 2500 ml wody dziennie w postaci pokarmu pitnego i stałego. W procesie metabolizmu powstaje około 150 ml wody. Aby ilość wody w organizmie była stała, jej dopływ musi odpowiadać odpływowi. Nerki odgrywają główną rolę w wydalaniu wody. Dzienna diureza (oddawanie moczu) wynosi średnio 1500 ml. Pozostała część wody jest wydalana przez płuca (około 500 ml), skórę (około 400 ml), a niewielka ilość z kałem.

Dopływ krwi do nerek

Co minutę przez nerki przepływa około 1,2 litra krwi, co stanowi aż 25% krwi docierającej do aorty. Masa nerek u człowieka wynosi 0,43% masy ciała, zatem oczywisty jest wyjątkowo wysoki poziom ukrwienia nerek (dla porównania: w 100 g tkanki przepływ krwi przez nerkę wynosi 430 ml/ min, dla układu wieńcowego serca - 66, dla mózgu - 53). 91–93% krwi docierającej do nerek przechodzi przez korę. Ważną cechą dopływu krwi do nerek jest to, że przepływ krwi w nich pozostaje stały, gdy ciśnienie krwi zmienia się więcej niż dwukrotnie (na przykład z 90 do 190 mm Hg, ponieważ tętnice nerkowe wychodzą z aorty brzusznej, ich poziom ciśnienia krwi). jest wysoko.

Filtracja kłębuszkowa (tworzenie moczu pierwotnego)

Tworzenie moczu pierwotnego

komórki śródbłonka naczyń włosowatych są płaskie, szczególnie cienkie na obwodzie i posiadają w tych częściach pory, przez które jednak cząsteczki białka nie przechodzą ze względu na swój duży rozmiar
Wewnętrzna ściana kapsułki Shumlyansky'ego-Bowmana jest utworzona przez płaskie komórki nabłonkowe, które również nie przepuszczają tylko dużych cząsteczek.

Główną siłą zapewniającą możliwość filtracji w kłębuszkach nerkowych jest panujące w nich wysokie ciśnienie spowodowane:

wysokie ciśnienie w tętnicy nerkowej
różnica w średnicy tętniczek doprowadzających i odprowadzających ciałka nerkowego. Ciśnienie w naczyniach włosowatych ciała wynosi około 60 - 70 mm Hg. Art., a w naczyniach włosowatych innych tkanek wynosi 15-30 mm Hg. Sztuka. Przefiltrowana plazma łatwo dostaje się do kapsułki nefronu, ponieważ ciśnienie w kapsułce jest niskie - około 30 mm Hg. Sztuka.

Woda i wszystkie substancje rozpuszczone w osoczu, z wyjątkiem związków wielkocząsteczkowych, są filtrowane do jamy kapsułki z naczyń włosowatych. Sole nieorganiczne, związki organiczne, takie jak mocznik, kwas moczowy, glukoza, aminokwasy itp. swobodnie przedostają się do jamy kapsułki. Białka o dużej masie cząsteczkowej zwykle nie przedostają się do jamy kapsułki i pozostają we krwi. Nazywa się ciecz przefiltrowana do wnęki kapsułki pierwotny mocz. Nerki ludzkie powstają w ciągu jednego dnia 150 - 180 litrów pierwotnego moczu.