FIZJOLOGIA NEREK
FIZJOLOGIA NEREK
FIZJOLOGIA NEREK
FIZJOLOGIA NEREK
UNACZYNIENIE
UNACZYNIENIE
Tętnica nerkowa
Tętnica nerkowa
Tętniczki
Tętniczki
segmentowe
segmentowe
Tętniczki łukowate
Tętniczki łukowate
Tętniczki
Tętniczki
międzypłacikowe
międzypłacikowe
Tętniczki
Tętniczki
doprowadzające
doprowadzające
kłębuszka
kłębuszka
Podstawową jednostką
Podstawową jednostką
czynnościowo –
czynnościowo –
morfologiczną nerki jest
morfologiczną nerki jest
NEFRON
NEFRON
W każdej nerce jest ok..
W każdej nerce jest ok..
1 mln nefronów
1 mln nefronów
W kłębuszku nerkowym
W kłębuszku nerkowym
nefronu zachodzi filtracja
nefronu zachodzi filtracja
Powierzchnia filtracyjna
Powierzchnia filtracyjna
wszystkich kłębuszków
wszystkich kłębuszków
nerkowych wynosi 1,5
nerkowych wynosi 1,5
m2
m2
NEFRON
NEFRON
Dwie populacje nefronów:
Dwie populacje nefronów:
-
nefrony, których kłębuszki są
nefrony, których kłębuszki są
położone w części przyrdzeniowej:
położone w części przyrdzeniowej:
dłuższe pętle Henlego i naczynia
dłuższe pętle Henlego i naczynia
krwionośne proste (
krwionośne proste (
vasa recta
vasa recta
)
)
-
nefrony, których kłębuszki położone
nefrony, których kłębuszki położone
są bardziej powierzchownie
są bardziej powierzchownie
FILTRACJA KŁĘBUSZKOWA
FILTRACJA KŁĘBUSZKOWA
Kłębuszek otoczony jest torebką Bowmana,
Kłębuszek otoczony jest torebką Bowmana,
powstaje w nim ultrafiltrat – mocz pierwotny
powstaje w nim ultrafiltrat – mocz pierwotny
Ciśnienie filtracyjne w kłębuszku zależy od:
Ciśnienie filtracyjne w kłębuszku zależy od:
-
Efektywnego ciśnienia hydrostatycznego
Efektywnego ciśnienia hydrostatycznego
–
–
różnica pomiędzy ciśnieniem hydrostatycznym
różnica pomiędzy ciśnieniem hydrostatycznym
krwi w naczyniach kłębuszka (60 mmHg) a
krwi w naczyniach kłębuszka (60 mmHg) a
ciśnieniem hydrostatycznym płynu w
ciśnieniem hydrostatycznym płynu w
przestrzeni zewnątrznaczyniowej (18 mmHg)
przestrzeni zewnątrznaczyniowej (18 mmHg)
-
Efektywnego ciśnienia onkotycznego
Efektywnego ciśnienia onkotycznego
– różnica
– różnica
pomiędzy ciśnieniem onkotycznym białek
pomiędzy ciśnieniem onkotycznym białek
osocza i ciśnieniem onkotycznym białek płynu
osocza i ciśnieniem onkotycznym białek płynu
w torebce Bowmana
w torebce Bowmana
FRAKCJA FILTRACYJNA
FRAKCJA FILTRACYJNA
Ilość przepływającej krwi przez nerki
Ilość przepływającej krwi przez nerki
zmienia się w zależności od
zmienia się w zależności od
aktywności aktualnej organizmu.
aktywności aktualnej organizmu.
W ciągu każdej minuty w nerkach
W ciągu każdej minuty w nerkach
przefiltrowane zostaje 4,5% całkowitej
przefiltrowane zostaje 4,5% całkowitej
objętości osocza.
objętości osocza.
Ograniczenie filtracji nerek o 1% prowadzi
Ograniczenie filtracji nerek o 1% prowadzi
do zatrzymania w organizmie ok.. 1,8l
do zatrzymania w organizmie ok.. 1,8l
płynu
płynu
Nerki dysponują mechanizmami
Nerki dysponują mechanizmami
umożliwiającymi utrzymanie filtracji
umożliwiającymi utrzymanie filtracji
kłębuszkowej na właściwym poziomie -
kłębuszkowej na właściwym poziomie -
AUTOREGULACJA
AUTOREGULACJA
AUTOREGULACJA
AUTOREGULACJA
Zachodzi w naczyniach kory nerek,
Zachodzi w naczyniach kory nerek,
naczynia rdzenia są jej pozbawione
naczynia rdzenia są jej pozbawione
Utrzymuje stały przepływ krwi mimo
Utrzymuje stały przepływ krwi mimo
zmian średniego ciśnienia tętniczego
zmian średniego ciśnienia tętniczego
(75-160 mmHg)
(75-160 mmHg)
Utrzymuje również na stałym
Utrzymuje również na stałym
poziomie przesączanie kłębuszkowe
poziomie przesączanie kłębuszkowe
Ogromną rolę w autoregulacji odrywa
Ogromną rolę w autoregulacji odrywa
układ renina – angiotensyna i NO
układ renina – angiotensyna i NO
Zwiększenie stosunku oporu
Zwiększenie stosunku oporu
pozawłośniczkowego (t. odprowadzająca)
pozawłośniczkowego (t. odprowadzająca)
do oporu przedwłośniczkowego (t.
do oporu przedwłośniczkowego (t.
doprowadzająca) powoduje wzrost
doprowadzająca) powoduje wzrost
ciśnienia hydrostatycznego w
ciśnienia hydrostatycznego w
kłębuszkach i zwiększenie tempa filtracji.
kłębuszkach i zwiększenie tempa filtracji.
Zmniejszenie tego stosunku powoduje
Zmniejszenie tego stosunku powoduje
zmniejszenie filtracji
zmniejszenie filtracji
JAK OCENIĆ SPRAWNOŚĆ
JAK OCENIĆ SPRAWNOŚĆ
KŁĘBUSZKÓW NERKOWYCH ?
KŁĘBUSZKÓW NERKOWYCH ?
PRZESĄCZANIE KŁĘBUSZKOWE (GFR)
PRZESĄCZANIE KŁĘBUSZKOWE (GFR)
-
Mówi nam o liczbie czynnych nefronów
Mówi nam o liczbie czynnych nefronów
-
Do oznaczania GFR nadają się tylko takie
Do oznaczania GFR nadają się tylko takie
substancje, które po przeniknięciu przez
substancje, które po przeniknięciu przez
błonę filtracyjną nie ulegają resorpcji ani
błonę filtracyjną nie ulegają resorpcji ani
wydzielaniu przez komórki cewek
wydzielaniu przez komórki cewek
-
Klirens inuliny
Klirens inuliny
(C
(C
inul
inul
) = 80-120 ml/min/1,73
) = 80-120 ml/min/1,73
m2
m2
-
W praktyce lekarskiej do oznaczenia GFR
W praktyce lekarskiej do oznaczenia GFR
używa się
używa się
klirensu nerkowego kreatyniny
klirensu nerkowego kreatyniny
endogennej
endogennej
(C
(C
kreat
kreat
)
)
Klirens nerkowy
Klirens nerkowy
Cs = Us x V (ml/min)
Cs = Us x V (ml/min)
Ps
Ps
TRANSPORT KANALIKOWY
TRANSPORT KANALIKOWY
RESORPCJA – wchłanianie zwrotne z
RESORPCJA – wchłanianie zwrotne z
kanalika do śródmiąższu i krwi
kanalika do śródmiąższu i krwi
SEKRECJA – ze śródmiąższu do światła
SEKRECJA – ze śródmiąższu do światła
kanalika
kanalika
Transport przez komórki (transcelularny)
Transport przez komórki (transcelularny)
Transport przez złącza
Transport przez złącza
międzykomórkowe (paracelularny)
międzykomórkowe (paracelularny)
Transport wraz z wodą
Transport wraz z wodą
KANALIK BLIŻSZY
KANALIK BLIŻSZY
Redukcja objętości płynu – ok. 70%
Redukcja objętości płynu – ok. 70%
objętości przesączu ulega resorpcji
objętości przesączu ulega resorpcji
To co zostaje w kanaliku ma bardzo
To co zostaje w kanaliku ma bardzo
podobny skład: taka sama
podobny skład: taka sama
osmolalność
osmolalność
KANALIK BLIŻSZY
KANALIK BLIŻSZY
Wchłonięciu z kanalika do śródmiąższu
Wchłonięciu z kanalika do śródmiąższu
ulega:
ulega:
-
2/3 przesączonego ładunku Na, Cl i wody
2/3 przesączonego ładunku Na, Cl i wody
-
50% mocznika
50% mocznika
-
Niemal cały przesączony K
Niemal cały przesączony K
-
Ca
Ca
-
Wodorowęglany i fosforany
Wodorowęglany i fosforany
-
Glukoza
Glukoza
-
Aminokwasy
Aminokwasy
-
Liczne związki organiczne
Liczne związki organiczne
Światło kanalika
śródmiąższ
Na
K
K
K
Cl
Cl
Na
HCO3
Na, K, Ca
Cl, H2O
Na
G, A-kw, Aorg, Pi
Na
H
H
Na
Cl
anion
Pompa
K/Na
kotransporter
Kanał K
Kanał Cl
Przestrzeń
międzykomórkowa
kotransport
Kanał Na
1
7
6
4
2
3
5
REGULACJA RESORPCJI
REGULACJA RESORPCJI
PROKSYMALNEJ
PROKSYMALNEJ
Wzrost ciśnienia tętniczego krwi =
Wzrost ciśnienia tętniczego krwi =
zahamowanie resorpcji (wzrost
zahamowanie resorpcji (wzrost
ciśnienia płynu w śródmiąższu
ciśnienia płynu w śródmiąższu
uniemożliwia ewakuację
uniemożliwia ewakuację
resorbowanego płynu)
resorbowanego płynu)
Stymulacja
Stymulacja
rec.
rec.
α
α
w kanaliku bliższym
w kanaliku bliższym
= zwiększenie resorpcji
= zwiększenie resorpcji
Angiotensyna II = zwiększenie
Angiotensyna II = zwiększenie
resorpcji
resorpcji
RAMIĘ ZSTĘPUJĄCE PĘTLI
RAMIĘ ZSTĘPUJĄCE PĘTLI
HENLEGO –
HENLEGO –
zagęszczanie
zagęszczanie
moczu
moczu
Resorpcja wody – dzięki białkowym
Resorpcja wody – dzięki białkowym
kanałom wodnym –
kanałom wodnym –
AKWAPORYNY 1
AKWAPORYNY 1
Resorpcja wody bo hipertoniczny
Resorpcja wody bo hipertoniczny
śródmiąższ
śródmiąższ
Dyfuzja Na, Cl i mocznika do światła
Dyfuzja Na, Cl i mocznika do światła
kanalika
kanalika
RAMIĘ WSTĘPUJĄCE PĘTLI
RAMIĘ WSTĘPUJĄCE PĘTLI
HENLEGO –
HENLEGO –
rozcieńczanie
rozcieńczanie
moczu
moczu
Ramię jest nieprzepuszczalne dla
Ramię jest nieprzepuszczalne dla
wody:
wody:
1.
1.
Brak kanałów wodnych
Brak kanałów wodnych
2.
2.
Szczelne złącza
Szczelne złącza
Resorpcja Na do śródmiąższu –
Resorpcja Na do śródmiąższu –
początkowo bierna a następnie
początkowo bierna a następnie
czynna
czynna
KANALIK KRĘTY DALSZY
KANALIK KRĘTY DALSZY
Dalsza czynna resorpcja jonów
Dalsza czynna resorpcja jonów
Woda nie jest resorbowana
Woda nie jest resorbowana
Mocz coraz bardziej rozcieńczony
Mocz coraz bardziej rozcieńczony
KANALIK ZBIORCZY
KANALIK ZBIORCZY
Resorpcja Na do śródmiąższu a wydzielanie
Resorpcja Na do śródmiąższu a wydzielanie
do kanalika K poprzez
do kanalika K poprzez
komórki główne
komórki główne
-
Regulowana przez
Regulowana przez
aldosteron
aldosteron
-
Regulowana przez
Regulowana przez
ANP (przedsionkowy
ANP (przedsionkowy
peptyd natriuretyczny)
peptyd natriuretyczny)
Przepuszczalność dla wody zależna od
Przepuszczalność dla wody zależna od
obecności
obecności
ADH
ADH
(wazopresyny)
(wazopresyny)
- W obecności ADH komórki główne stają się
- W obecności ADH komórki główne stają się
przepuszczalne dla wody –
przepuszczalne dla wody –
AKWAPORYNA 2
AKWAPORYNA 2
ZAGĘSZCZANIE MOCZU
ZAGĘSZCZANIE MOCZU
Wzmacniacz przeciwprądowy – dzięki
Wzmacniacz przeciwprądowy – dzięki
wysokiej osmolalności rdzenia nerek
wysokiej osmolalności rdzenia nerek
wytwarza się gradient osmotyczny
wytwarza się gradient osmotyczny
konieczny do resorpcji wody. Woda z
konieczny do resorpcji wody. Woda z
rdzenia dostaje się do naczyń
rdzenia dostaje się do naczyń
prostych, do krwi.
prostych, do krwi.
Hormon antydiuretyczny – zwiększa
Hormon antydiuretyczny – zwiększa
przepuszczalność dla wody w kanaliku
przepuszczalność dla wody w kanaliku
dystalnym i zbiorczym (resorpcja
dystalnym i zbiorczym (resorpcja
wody)
wody)
CO SPRZYJA WYSOKIEJ
CO SPRZYJA WYSOKIEJ
OSMOLALNOŚCI RDZENIA ?
OSMOLALNOŚCI RDZENIA ?
Aktywny transport Na, kotransport K,
Aktywny transport Na, kotransport K,
Cl i innych jonów do rdzenia nerek w
Cl i innych jonów do rdzenia nerek w
grubej części zstępującego ramienia
grubej części zstępującego ramienia
pętli Henlego
pętli Henlego
Aktywny transport jonów z kanalika
Aktywny transport jonów z kanalika
zbiorczego do rdzenia nerkowego
zbiorczego do rdzenia nerkowego
Dyfuzja mocznika z części wewnętrznej
Dyfuzja mocznika z części wewnętrznej
rdzenia do śródmiąższu rdzenia
rdzenia do śródmiąższu rdzenia
REGULACJA WYDZIELANIA
REGULACJA WYDZIELANIA
WAZOPRESYNY
WAZOPRESYNY
WZROST ADH
WZROST ADH
-
↑
↑
Osmolalności osocza
Osmolalności osocza
-
Spadek ciśnienia
Spadek ciśnienia
-
Spadek przepływu
Spadek przepływu
krwi
krwi
-
Mdłości
Mdłości
-
Hipoksja
Hipoksja
-
Morfina
Morfina
-
Nikotyna
Nikotyna
SPADEK ADH
SPADEK ADH
-
↓
↓
Osmolalności osocza
Osmolalności osocza
-
Wzrost ciśnienia
Wzrost ciśnienia
tętniczego
tętniczego
-
Wzrost przepływu krwi
Wzrost przepływu krwi
-
Alkohol
Alkohol
REGULACJA RÓWNOWAGI
REGULACJA RÓWNOWAGI
KWASOWO - ZASADOWEJ
KWASOWO - ZASADOWEJ
Wydalanie jonu H przez nerki:
Wydalanie jonu H przez nerki:
-
Bufor fosforanowy
Bufor fosforanowy
-
W formie NH4+
W formie NH4+
Regulacja poziomu jonu HCO3 w
Regulacja poziomu jonu HCO3 w
osoczu:
osoczu:
-
ok.. 80% jonów wodorowęglowych
ok.. 80% jonów wodorowęglowych
resorbowane jest w kanaliku bliższym
resorbowane jest w kanaliku bliższym
-
10-15% w pętli nefronu
10-15% w pętli nefronu
WYDALANIE JONÓW H
WYDALANIE JONÓW H
HPO4
H
H2PO4
CO2
H2O
H2CO3
H
HCO3
ŚWIATŁO KANALIKA
ŚRÓDMIĄŻSZ → KREW
AN.WĘGLANOWA
WYDALANIE
AMONIOGENEZA NERKOWA
AMONIOGENEZA NERKOWA
Źródłem jonów NH4+ jest glutamina
Źródłem jonów NH4+ jest glutamina
GLUTAMINA
NH3
NH4+
HCO3-
H+
NH4+
WYDALANIE
WYDALANIE
RESORPCJA
REGENERACJA
REGENERACJA
WODOROWĘGLANÓW
WODOROWĘGLANÓW
przesączone
zasady
HCO3
H
H2CO3
CO2
H2O
H2CO3
H
HCO3
ŚWIATŁO KANALIKA
ŚRÓDMIĄŻSZ → KREW
AN.WĘGLANOWA
AN.WĘGLANOWA
CO Z INNYMI ZWIĄZKAMI ?
CO Z INNYMI ZWIĄZKAMI ?
GLUKOZA
GLUKOZA
– całkowicie resorbowana w kanaliku
– całkowicie resorbowana w kanaliku
bliższym. Gdy pojawia się cukrzyca i glukoza we krwi
bliższym. Gdy pojawia się cukrzyca i glukoza we krwi
występuje w dużym stężeniu, zaczyna się pojawiać w
występuje w dużym stężeniu, zaczyna się pojawiać w
moczu.
moczu.
-
Transport max
Transport max
. – maksymalna zdolność kanalików do
. – maksymalna zdolność kanalików do
transportu glukozy
transportu glukozy
-
Próg nerkowy
Próg nerkowy
– takie stężenie glukozy w osoczu przy
– takie stężenie glukozy w osoczu przy
którym osiągany jest Tmax (ok.. 180mg%).
którym osiągany jest Tmax (ok.. 180mg%).
AMINOKWASY
AMINOKWASY
– resorbowane niemal całkowicie w
– resorbowane niemal całkowicie w
kanaliku bliższym
kanaliku bliższym
BIAŁKA
BIAŁKA
– błona filtracyjna jest przepuszczalne dla
– błona filtracyjna jest przepuszczalne dla
odpowiednio małych cząsteczek białka ale jest ono
odpowiednio małych cząsteczek białka ale jest ono
niemal całkowicie resorbowane. Dobowe wydalanie
niemal całkowicie resorbowane. Dobowe wydalanie
białka do 150 mg. Proteinuria nasila się po wysiłku
białka do 150 mg. Proteinuria nasila się po wysiłku
fizycznym
fizycznym
Albuminy – dobowe wydalanie
Albuminy – dobowe wydalanie
albumin < 30 mg
albumin < 30 mg
-
30 – 300 mg/d mikroalbuminuria
30 – 300 mg/d mikroalbuminuria
-
> 300 mg/d makroalbuminuria
> 300 mg/d makroalbuminuria
Badanie ogólne
moczu
Badanie ogólne
moczu
1.
Ciężar właściwy moczu
2.
pH moczu
3.
Kolor
4.
Białka
5.
Glukoza
6.
Osmolarność moczu
7.
Leukocyty
8.
Erytrocyty
9.
Kryształy, szczawiany
10.
Nabłonki
11.
Bakterie
Osad moczu
Osad moczu
1015-1025
1015-1025
4,5-6,5
4,5-6,5
(-
)
(-
)
(-)
(-)
ROLA NEREK W UTRZYMANIU
ROLA NEREK W UTRZYMANIU
HOMEOSTAZY
HOMEOSTAZY
Regulacja gospodarki wodno –
Regulacja gospodarki wodno –
elektrolitowej
elektrolitowej
Regulacja gospodarki kwasowo –
Regulacja gospodarki kwasowo –
zasadowej
zasadowej
Wydalanie produktów przemiany
Wydalanie produktów przemiany
materii
materii
Czynność dokrewna (erytropoetyna,
Czynność dokrewna (erytropoetyna,
aktywna witamina D3, angiotensyna II,
aktywna witamina D3, angiotensyna II,
prostaglandyny, endotelina
prostaglandyny, endotelina
NADCIŚNIENIE
NADCIŚNIENIE
NERKOPOCHODNE
NERKOPOCHODNE
ZWĘŻENIE TĘTNICY NERKOWEJ – nadmierne uwalnianie reniny
ZWĘŻENIE TĘTNICY NERKOWEJ – nadmierne uwalnianie reniny
-
Dysplazja
Dysplazja
-
Miażdżyca
Miażdżyca
-
Choroby zapalne naczyń
Choroby zapalne naczyń
MIĄŻSZOWE CHOROBY NEREK:
MIĄŻSZOWE CHOROBY NEREK:
-
Upośledzenie natriurezy ciśnieniowej
Upośledzenie natriurezy ciśnieniowej
-
Nadmierna aktywacja układów naczyniokurczących
Nadmierna aktywacja układów naczyniokurczących
-
Upośledzone wytwarzanie NO przez śródbłonek naczyń
Upośledzone wytwarzanie NO przez śródbłonek naczyń
-
Niedostateczne wytwarzanie w nerkach czynników
Niedostateczne wytwarzanie w nerkach czynników
obniżających ciśnienie (AM, PGE)
obniżających ciśnienie (AM, PGE)
PO PRZESZCZEPIE NERKI
PO PRZESZCZEPIE NERKI
-
Ostra niewydolność nerki
Ostra niewydolność nerki
-
Odrzucanie nerki
Odrzucanie nerki
-
Zwężenie tętnicy
Zwężenie tętnicy
-
Z powodu leków immunosupresyjnych
Z powodu leków immunosupresyjnych