Физиология на бъбреците

Доц. А. Куртев Физиология на бъбреците

Подзаглавие:

К-ра Физиология; М Ф - София15.9.2005

Физиология на бъбреците

Начало




Ключови думи и понятия:

Нефрон, гломерул, тубули, vasa recta, гломерулна

филтрация, аферентна и еферентна артериоли,

филтрационна мембрана, филтрационно налягане,

авторегулация, транспортни процеси в тубулите,

транспортен максимум, клирънс, бримка на Хенле,

концентрация и разреждане на урината, роля на уреята,

ренин-ангиотензинова система, алдостерон, АДХ,

пълнене и изпразване на пикочния мехур,

тубулогломерулна обратна връзка, гломерулотубулен

балансКакво трябва да се знае по темата




Общо количество на водата в организма H2O Твърдо в-во

Екстрацелуларна H2O = 20 % Кости и съед. т-н = 14%

Клетки = 8%

Интрацелуларна H2O = 40 % Масти = 18%

60% 40%

Плазма 5 %

Интерсти-циална

течност 15 %

ТрансцелуларнаH2O 1 %

Кости и съединителна тъкан H2O

EC = 7% IC = 4%

Muscle RBC Other (30 %) (4 %) (6 %)

Вътреклетъчна H2O 40%

Телесни течности

Телесните течности са интрацелуларни и екстрацелуларни




Плазма Интерстициум ВътреклетъчнаmEq/l H2O mOsm/l H2O* mOsm/l H2O* mOsm/l H2O*

Na+ 152 152 144 12K+ 5 5 4.8 145Ca2+ и Mg2+ 8 4 3.8 20

165

Cl- 113 113 120 5HCO3

- 27 27 28.2 16.5Белтъци 16 1.5 "0" 6Други анйони 9 4.5 4.7 101Неелектролити 0 8 8 8

Общо 165 315 313.5 313.5

Капиляри(ендотел)

Клетъчна мембрана

Състав на екстрацелуларната течност

Екстрацелуларната течност е вътрешната течна среда на организма




Функции на отделителната система: Филтрира на 180 l плазма дневно като позволява

метаболитни продукти, токсини, екзобионти и излишък от вода и електролити да се отделят с урината в околната среда

Регулира обема и състава на плазмата и ектрацелуларната течност

Поддържа алкално-киселинното равновесие

Поддържа осмолалитета на телесните течности

Бъбреците са активен метаболитен орган - глюконеогенеза, амониогенеза

Бъбреците са активен ендокринен орган - ренин, еритропоетин, активна форма на калцитриол (вит. D3)

Отделителна система

Отделителната с-ма е основна за поддържането на хомеостазата




Отделителна система

Отделителната с-ма образува, съхранява и отделя урината

Нефронът е основната

функционална единица на

бъбрека

Бъбрекът е богато кръвоснабден

(~ 20 % от МОС). Кръвоснабдяването

на медулата е по-слабо отколкото на

кората.




Устройство на нефрона

Гломерул

Нефронът е образуван от гломерул и тубули

Аферентна артериола

Еферентна артериола

Нефроните са два вида:

кортикални и юкстамедуларни

Vasa recta




Екскрецията = филтрацията + секрецията - реабсорбцията

Основни процеси на уринообразуването

E = F - R + S

F = Kp x GF

E = Ku x v

Клирънс - количеството плазма (ml), което се очиства от дадено вещество за единица време (min)

Cx = E/Kp = (Ku x v)/ Kp При Rx и Sx = 0, Cx = GF;

Cinulin = GF; CPAH = бъбречен плазмен поток




Основни процеси на уринообразуването

Уринообразуване филтрация, реабсорбция и секреция




Гломерулна филтрация

Налягането в гломерулните капиляри е сравнително високо

Гломерулната филтрация е в резултат на ефектовното филтрационно налягане. То зависи от хидростатичното налягане в капилярите, колоидо-осмотичното налягане

и вътрекапсулното налягане.

КОН в перитубулните капиляри е п-високо от ХН - резорбция и

гломеруло-тубулен балансЕФНВКНКОНХН

ГФ = ЕФН х Кф




macula densa


Еферентна артериола

Аферентна артериола

Филтрацията се извършва в гломерула - ГФ




Гломерулна филтрацияГломерулната филтрационна мембрана е

различно пропусклива в зависимост от размера и заряда на филтрираните частици. Белтъците обикновено не могат да преминат. Формените елементи - също (филтрира се само плазмата)

Наличието на белтък в крайната урина е признак на заболяване

Неутрален декстран

Радиус

Пори





Зона на авторегулация

Нормално кр. налягане

Кр. налягане, mm Hg

Гл

ом

ерул

на

фи

лтр

аци

я,

Бъ

бр

ечен

кр

ъв

ото

к, m

l/min

Гломеруларната филтрация се регулира предимно чрез промяна в ефективното филтрационно налягане. Авторегулацията осигурява относителната стабилност

на гломерулната филтрация. Съответствието на гломерулната филтрация на тубулните процеси се

осигурява от тубологломерулна обратна връзка

Тубулогломерулната обратна връзка регулира ГФ

Юкс

тагл

ом

ерул

арен

ап

арат




Тубулен транспорт - ПК

~ 60 - 70% от филтрата се реабсорбира

Абсорбцията е изотонична!

Около 60-70% от Na+ се реабсорбираОколо 55% of Cl- се реабсорбираОколо 90% of HCO3

- се реабсорбираГлюкозата и аминокиселините напълно

се реабсорбират

Аминокиселините и глюкозата се реабсорбират напълно




Тубулен транспорт - ПК

Бикарбонатът се реабсорбира чрез няколко стъпки

Парацелуларен транспорт,

пасивен

Трансцелуларен транспорт, най-често вторично

активен транспорт

В пр. каналче се извършва

секрецияна много органични йони (ендогенни

и екзогенни). Използуват се неспецифични преносители - конкуренция.

Някои от филтрираните

вещества могат да се

реабзорбират чрез дифузия, нейонна (pH!)




Транспортен максимум

Глюкозата има транспортен максимум (надвишаване - глюкозурия)

Нормални стойности

Плазмена концентрация (мг/100 мл)

Реа

бсо

рб

ци

я (

мг/

ми

н)

Плазмена концентрация

Бъбр. праг

Транспортен

максимум

Фи

лтр

аци

я,

рез

ор

бц

ия

, ек

скр

ец

ия

Транспортът чрез преносители има

максимум. Това важи както за резорбцията (глюкоза), така и за секрецията (ПАХ)




Прокс. к-че

Дист.к-че300 mOsm

100 mOsm

1200 mOsm

Бримка на Хенле

Низходящо рамо: пропускливо за H2O (~ 15 % резорбция)

Възходящо рамо: пропускливо за Na+ и Cl-, помпен механизъм (~ 20-25% резорбция)

Парацелуларен транспорт

Бримка на Хенле

Възходящо рамо - дебел сегмент

Кора

Външна сърцевина

Вътрешна сърцевина

Бримката на Хенле е разреждащата част на нефрона




Кортикопапиларен градиент

В бримката на Хенле се осъществява противотоков множителен механизм. Така се създава кортикопапиларен осмотичен градиент. Успоредният ход на vasa recta спомага за поддържането му.

Кора Сърцевина

Осмотичната концентрация в папилите достига 1200 mOsm/l




Роля на уреята

Уреята допринася за по-голям кортико-папиларен градиент

Рециклиране на уреята - зависи от потока на тубулната течност и пропускливостта за урея




(без ADH) +ADH

Концентриране и разреждане на урината

АДХ регулира пропускливостта на събирателните каналчета за вода

АДХ регулира количеството на аквапорин 2 в

апикалната мембрана




Без ADH

Максимум ADH

H2Oостава

H2O остава

100%

Ефекти на АДХ

Прокс. к-чеБримка

на ХенлеДист. к-че

Съб. к-че

Осм

ол

али

тет

на

туб

улн

ата

теч

но

ст

Урината в извивката на бримката на Хенле е винаги хипертонична




Дисталните каналчета участвуват в реабсорбцията на Na, Cl, Ca

Na+/Cl котранспорт зависи от чувствителна на тиазид

транспортна система

Тубулен транспорт - ДК

В дисталното каналче се резорбира около 4 - 8 % от

филтрирания Na и Cl, Ca, Mg.




Дисталната част на нефрона е свързана с фина регулация

Събирателните каналчета имат главни и интеркалирани клетки. Първите участвуват в регулацията на Na и K хомеостаза, а

вторите в поддържане на алкално-киселинното равновесие. Тук става и регулацията на резорбцията на вода.

-Интеркалирана клетка

Секрeция на К

Регулирана резорбция на Na (~ 2 % филтрата)

Тубулен транспорт - СК




Регулация на бъбречната функция

Вътребъбречна регулация:• Авторегулация• Autoregulation entails two types of control

– Миогенна (промени в съдовете в зависимост от налягането)

– Тубулогломерулна обратна връзкаИзвънбъбречна регулация:

• Симпатикусов дял на ВНС– Стимулиране на ренин-ангиотензиновата с-ма– Вазоконстрикция

• Ренин-ангиотензин-алдостерон• Хормони - атриален натриуретичен хормон (Na),

глюкокортикоиди, паратирин (Ca, PO4)

Регулацията е нервна и хуморална




Ренин-ангиотензинова система

ACE инхибиторите се използуват като антихипертензивни средства

Ренин

Ангиотензин I

Ангиотензин II

Алдостерон

ACE

Ангиотензин II е мощен вазоконстриктор; стимулира и отделянето на алдостерон от надбъбречната жлеза




Ренин-ангиотензинова система

Анг. II увеличава обратната реабсорбция на Na

Ангиотензиноген

Ангиотензин I

Ангиотензин II

Конвертиращ ензим

Ренин

Алдостерон

Констрикция на еф. артериола

Реабсорбция в пр. к-че

Реабсорбция в съб. к-че

Вазоконстрикция




Пикочен мехур

Симпатикусът и парасимпатикусът имат противоположни ефекти

Пикочният мехур притежава пластичност - налягането се променя незначително до обем

около 350 ml

При разтягане на рецептори в стената на мехура

сфинктерите се отпускат, а мускулът на стената се съкращава. Външният

сфинтер се контролира волево.

Симпатикусът (L1-L4)свива сфинктера и отпуска стената,

парасимпатикусът (S1-S3) - обратен ефект




Край

Физиология на бъбреците

Documents

Физиология на бъбреците