Njurarna utför mycket viktiga funktioner i människokroppen. Detta är den huvudsakliga som producerar urin. Detta är ett parat organ, men med en njure kan en person leva ett helt normalt liv. Det hände till och med att en person från födseln hade en eller till och med tre njurar. Men livet för en person med en njure kan vara ganska svårt, eftersom det i det här fallet finns ett hot om att få infektioner.

Njurarnas struktur

En frisk person ska ha två njurar - höger och vänster. Till sin form liknar detta organ en böna. Dess huvudsakliga funktion är urin. Men förutom det utför njurarna många andra åtgärder.

Njurarna är belägna i ländryggen. Men de är inte på samma nivå, eftersom den högra njuren ligger lägre än den vänstra. Saken är den att på andra sidan finns en lever, som inte låter njuren gå upp.

Men i storlek är båda njurarna ungefär lika stora, cirka 12 centimeter långa och 3-4 centimeter tjocka. Bredden kan vara cirka 5 centimeter, och vikten kan vara från 125 till 200 gram. Den högra njuren kan vara något mindre än den vänstra.

Njurens struktur är nefron. Om en person är frisk kan det finnas mer än en miljon nefroner i hans njure. Det är i dessa enheter som en sådan vätska bildas. Nefronets struktur är som följer:

• Inuti varje nefron finns en renal kropp;
• Inuti njurkroppen finns härvor av kapillärer;
• Kapillärerna är omgivna av en kapsel av två lager;
• Inuti kapseln är fodrad med epitel;
• Utanför är kapseln täckt av ett membran och tubuli.

Nefroner är indelade i tre typer. Deras sorter beror på platsen för tubuli och deras struktur. Nefroner är av följande typer:

• intrakortikal
• Yta
• Juxtamedullär.

I njuren fortsätter blodcirkulationen hela tiden. Blod tillförs detta organ av en artär, som i själva organet är uppdelad i arterioler. De för blod till varje glomerulus.
Urin bildas under följande handlingar i kroppen:

• I det första steget filtreras vätska och blodplasma i glomeruli.
• Urinen som bildades (primär) samlas i speciella tunnor, där kroppen tar upp alla näringsämnen från den.

Tubulär sekretion uppstår, där alla överflödiga ämnen flyttar in i urinen.

Grundläggande funktioner hos njurarna

Njurarnas funktion i människokroppen är inte unik. Denna kropp utför följande funktioner:

• utsöndring
• Jonreglerande
• Endokrin
• Osmoregulatorisk
• metabolisk
• Blodskapande funktion
• koncentration.

Under 24 timmar pumpar njurarna allt blod som finns i kroppen. Denna process upprepas ett obegränsat antal gånger. Under 60 sekunder pumpar kroppen ungefär en liter blod. Men njurarna är inte begränsade till en pumpning. Under denna tid lyckas de välja från blodets sammansättning alla ämnen som är skadliga för människokroppen, inklusive gifter, mikrober och andra slagg.

Efter det kommer sönderfallsprodukterna in i plasman. Efter det går de in i urinledarna, varifrån de kommer in i urinblåsan. Tillsammans med urin lämnar alla skadliga ämnen människokroppen.

Urinledarna har en speciell ventil som förhindrar att gifter kommer in i kroppen en andra gång. Detta beror på att ventilen är utformad på ett sådant sätt att den endast öppnar i en riktning.

Njurarna utför en enorm mängd arbete per dag. De pumpar över 1000 liter blod och lyckas dessutom rena det helt. Och detta är mycket viktigt, eftersom blodet når varje cell i människokroppen och det är extremt nödvändigt att det är rent och inte innehåller skadliga ämnen.

utsöndringsfunktion

Kärnan i utsöndringsfunktionen är att njurarnas struktur gör att du kan ta bort sönderfallsprodukter och andra skadliga ämnen från blodet, vars användning i kroppen inte längre är möjlig. Kroppen tar också bort följande ämnen från kroppen:

• Toxiner (främst ammoniak)
• Överskott av vätska
• Mineral salt
• För mycket glukos eller aminosyror.

Om denna funktion ges till förändringar, kan olika patologiska avvikelser uppstå i kroppen, vilket är mycket farligt för en persons hälsa och hela livet.

Homeostatiska och metaboliska funktioner

Njurarna är mycket effektiva för att reglera volymen av blod och interstitiell vätska. Detta är deras homeostatiska funktion. De är involverade i regleringen av jonbalansen. Njurarna påverkar volymen av vätska mellan cellerna genom att reglera dess joniska tillstånd.

Njurarnas metaboliska funktion manifesteras i metabolismen, nämligen kolhydrater och lipider. Det finns också deras direkta deltagande i processer som glukoneogenes (om en person svälter) eller nedbrytning av peptider och aminosyror.

Det är bara i njurarna som vitamin D omvandlas till sin effektiva D3-form. Ett sådant vitamin i det inledande skedet kommer in i kroppen genom hudens kolesterol, som produceras under påverkan av solljus.

Det är i njurarna som aktiv proteinsyntes sker. Och redan detta element behövs av hela kroppen för att bygga nya celler.

Skyddande och endokrina funktioner

Njurarna är också kroppens sista försvarslinje. Deras skyddande funktion hjälper till att ta bort de ämnen från kroppen som kan skada den (alkohol, droger, inklusive nikotin, mediciner).

Njurarna syntetiserar följande ämnen:

• Renin är ett enzym som reglerar mängden blod i kroppen.
• Kalcitriol är ett hormon som kontrollerar kalciumnivåerna.
• Erytropoietin är ett hormon som orsakar blodsyntes i benmärgen.
• Prostaglandiner är ett ämne som kontrollerar blodtrycket.

Hälsopåverkan

Om det finns en nedgång i njurarnas effektivitet, kan detta betyda att någon form av patologi har uppstått. Detta tillstånd kommer att bli mycket farligt för kroppen. I vissa fall kan det uppstå en avmattning i urineringsprocessen, vilket medför problematiskt avlägsnande av giftiga ämnen och sönderfallsprodukter från kroppen.

Njursvikt kan leda till brott mot vatten-salt- eller syra-basbalansen.
Det kan finnas många anledningar till detta. Här är bara några av dem:

• Patologier i urinsystemets arbete.
• Utseendet av inflammation.
• Förekomsten av sjukdomar som påverkar immunförsvaret.
• metabolisk dysfunktion.
• som är kroniska.
• Kärlsjukdomar.
• En blockering i urinvägarna.

Skador på njurarnas vävnader av olika typer av toxiner (alkohol, droger, långtidsmedicinering).

De allvarligaste fallen åtföljs av möjliga blockeringar i urinvägarna, vilket inte tillåter urin att lämna kroppen naturligt. I nästa steg kan skador på organ observeras.

Vad händer

Om cirka 80 % av nefronerna i njurarna är skadade kan symtom på njursvikt uppstå. Och de kan vara ganska oförutsägbara och varierande.

I de första stadierna uppträder polyuri (hög känslighet för förändringar i maten).

I nästa stadier av sjukdomen störs utbytet av kalcium och fosfor, vilket praktiskt taget förlamar den effektiva funktionen hos bisköldkörtlarna, vilket leder till bildandet av sjukdomar som osteofibros och osteoporos.

Om många nefroner dukade under för skada uppstår en proteinbrist. Och på grund av detta uppstår dystrofi.
Även metabolismen av fetter och kolhydrater blir lidande.

Det finns misslyckanden i metabolismen av fetter, vilket leder till ett överskott av aterogena fetter i kroppen (och åderförkalkning, som ett resultat).
Minskar effektiviteten av blodcirkulationsprocessen.

Dysfunktion i hjärtats och kärlsystemets arbete börjar manifestera sig först när en stor mängd proteinmetabolismprodukter, som är giftiga, ackumuleras i blodet.

Även nervsystemet påverkas, men dess symtom utvecklas gradvis. För det första hemsöks en person av trötthet, trötthet från jobbet. Då kan även stupor eller koma observeras, som ett resultat av en minskning av kognitiv funktion.

Mycket ofta, på grund av störningar i njurarnas funktion, manifesterar sig arteriell hypertoni, eller snarare dess maligna form. Du kan också observera svullnad, som först dyker upp i ansiktet nära ögonen och sedan flyttas till stammen.

Om skydds- och utsöndringsfunktionerna försämras ansamlas en mängd giftiga ämnen i kroppen, vilket också påverkar matsmältningssystemets funktion. Detta manifesteras i bristen på aptit, en minskning av stressmotståndet i matsmältningssystemet.

Förebyggande åtgärder

Njurar lider på grund av kroniska sjukdomar, högt blodtryck, extra pounds i vikt. De tolererar inte läkemedel som är gjorda på onaturlig basis och hormonella preventivmedel. Detta organs funktioner störs på grund av en stillasittande livsstil (på grund av detta uppstår störningar i salt- och vattenmetabolismen), som ett resultat kan stenar bildas.

Njurarna reagerar mycket skarpt på förgiftning, traumatiska chocker, olika infektioner och sjukdomar som är förknippade med obstruktion av urinvägarna.

För att njurarna ska utföra sina funktioner väl måste minst 2 liter vatten (eller vätska i dess olika former) komma in i kroppen per dag. För att behålla tonen i denna kropp kan du dricka grönt te, koka bladpersilja, använda tranbärs- eller lingonfruktdrycker. Du kan dricka bara rent vatten med citron eller honung och detta kommer redan att bli en bra medicin för njurarna.

Ovanstående drycker förhindrar bildning av stenar och tar bort urin snabbare.

Omvänt påverkar alkohol och kaffe njurfunktionen negativt. De förstör dess celler och vävnader, torkar ut kroppen. Och om du dricker mycket mineralvatten kan det bildas stenar i njurarna. Mineralvatten kan användas under lång tid endast för medicinska ändamål och med tillstånd av en läkare.

Det är viktigt att vara försiktig med salt mat. För mycket salt i maten är farligt för människor. Dess maximala mängd når 5 gram, medan vissa människor kan äta upp till 10 gram.

När du tittar på videon får du lära dig om njurarnas funktion.

Njurarnas funktion är mycket viktig för att allt ska fungera korrekt. Brott mot endast en av funktionerna i detta organ leder till patologiska förändringar i alla mänskliga system.

(Figur 1). De är bönformade och placerade i det retroperitoneala utrymmet på den inre ytan av den bakre bukväggen på båda sidor av ryggraden. Vikten av varje njure en vuxen är ca 150 g, och dess storlek motsvarar ungefär en knuten näve. Utanför är njuren täckt med en tät bindvävskapsel som skyddar organets ömtåliga inre strukturer. Njurartären går in i njurporten, njurvenen, lymfkärlen och urinledaren kommer ut från dem, som kommer från bäckenet och tar bort den slutliga urinen från den in i urinblåsan. På ett längsgående snitt i njurens vävnad urskiljs två lager tydligt.

Ris. 1. Urinvägarnas struktur: ord: njure och urinledare (parade organ), urinblåsa, urinrör (indikerar den mikroskopiska strukturen av deras väggar; SMC - glatta muskelceller). Sammansättningen av den högra njuren visar njurbäckenet (1), märgen (2) med pyramider som öppnar sig in i bäckens koppar; kortikal substans i njurarna (3); höger: de viktigaste funktionella elementen i nefronen; A - juxtamedullär nefron; B - kortikalt (intrakortikalt) nefron; 1 - njurkropp; 2 - proximal snodd tubuli; 3 — en slinga av Henle (bestående av tre departement: en tunn nedåtgående del; en tunn stigande del; en tjock uppåtgående del); 4 — en tät fläck av en distal tubuli; 5 - distal hopvikt tubuli; 6 anslutningsrör; 7-kollektiv kanal av njurens medulla.

yttre lager, eller kortikal gråröd substans, njurar har ett granulärt utseende, eftersom det bildas av många mikroskopiska strukturer av röd färg - njurkroppar. Det inre lagret, eller medulla, njurar består av 15-16 njurpyramider, vars toppar (njurpapiller) mynnar ut i små njurkalycer (stora kalycer i bäckenet). I märgen utsöndrar njurarna den yttre och inre medullan. Njurens parenkym består av njurtubuli och stroma består av tunna lager av bindväv genom vilka njurarnas kärl och nerver passerar. Väggarna i kopparna, kopparna, bäckenet och urinledarna har kontraktila element som hjälper till att föra urin in i urinblåsan, där den ackumuleras tills den töms.

Värdet av njurarna i människokroppen

Njurarna utför ett antal homeostatiska funktioner, och idén om dem endast som ett utsöndringsorgan återspeglar inte deras verkliga betydelse.

Till njurfunktion deras medverkan i förordningen

• volymen av blod och andra vätskor i den inre miljön;
• konstant av det osmotiska trycket i blodet;
• konstantheten av jonsammansättningen av vätskorna i den inre miljön och jonbalansen i kroppen;
• syra-bas balans;
• utsöndring (utsöndring) av slutprodukterna av kvävemetabolism (urea) och främmande ämnen (antibiotika);
• utsöndring av överskott av organiska ämnen som tas emot med mat eller bildas under metabolism (glukos, aminosyror);
• blodtryck;
• blodkoagulering;
• stimulering av processen för bildande av röda blodkroppar (erytropoes);
• utsöndring av enzymer och biologiskt aktiva substanser (renin, bradykinin, urokinas)
• metabolism av proteiner, lipider och kolhydrater.

Njurfunktioner

Njurarnas funktioner är olika och viktiga för kroppens liv.

Excretory (excretory) funktion- njurarnas huvudsakliga och mest välkända funktion. Det består i bildandet av urin och avlägsnande med det från kroppen av metaboliska produkter av proteiner (urea, ammoniumsalter, kreaginin, svavelsyra och fosforsyror), nukleinsyror (urinsyra); överskott av vatten, salter, näringsämnen (mikro- och makroelement, vitaminer, glukos); hormoner och deras metaboliter; medicinska och andra exogena ämnen.

Men förutom utsöndring utför njurarna ett antal andra viktiga (icke-exkretoriska) funktioner i kroppen.

homeostatisk funktion njure är nära besläktad med utsöndringen och är för att upprätthålla konstansen i sammansättningen och egenskaperna hos den inre miljön i kroppen - homeostas. Njurarna är involverade i regleringen av vatten- och elektrolytbalansen. De upprätthåller en ungefärlig balans mellan mängden av många ämnen som utsöndras från kroppen och deras inträde i kroppen, eller mellan mängden av den resulterande metaboliten och dess utsöndring (till exempel vatten in och ut ur kroppen; inkommande och utgående elektrolyter av natrium, kalium, klor, fosfater, etc.). Således upprätthåller kroppen vatten, jonisk och osmotisk homeostas, ett tillstånd av isovolumi (relativ konstanthet av volymerna av cirkulerande blod, extracellulär och intracellulär vätska).

Genom att utsöndra sura eller basiska produkter och reglera buffertkapaciteten hos kroppsvätskor upprätthåller njurarna tillsammans med andningssystemet syra-bastillståndet och isohydrin. Njurarna är det enda organ som utsöndrar svavelsyra och fosforsyror, som bildas under proteinmetabolism.

Deltagande i regleringen av systemiskt blodtryck - Njurarna spelar huvudrollen i mekanismerna för långvarig reglering av blodtrycket genom förändringar i utsöndringen av vatten och natriumklorid från kroppen. Genom syntes och utsöndring av olika mängder renin och andra faktorer (prostaglandiner, bradykinin) är njurarna involverade i mekanismerna för snabb reglering av blodtrycket.

Endokrina funktioner hos njurarna - detta är deras förmåga att syntetisera och släppa ut i blodet ett antal biologiskt aktiva ämnen som är nödvändiga för kroppens liv.

Med ett minskat njurblodflöde och hyponatremi bildas renin i njurarna - ett enzym, under vars verkan angiotensin I-peptiden, en föregångare till den kraftfulla kärlsammandragande substansen angiotensin II, klyvs från a2-globulin (angiotensinogen). ) av blodplasman.

I njurarna bildas bradykinin och prostaglandiner (A 2 , E 2) som vidgar blodkärlen och sänker blodtrycket, enzymet urokinas, som är en viktig del av det fibrinolytiska systemet. Det aktiverar plasminogen, vilket orsakar fibrinolys.

Med en minskning av arteriell syrespänning i njurarna bildas erytropoietin - ett hormon som stimulerar erytropoes i den röda benmärgen.

Med otillräcklig bildning av erytropoietin hos patienter med svåra nefrologiska sjukdomar, med avlägsnade njurar eller under lång tid som genomgår hemodialysprocedurer, utvecklas ofta svår anemi.

Njurarna fullbordar bildningen av den aktiva formen av vitamin D 3 - kalcitriol, som är nödvändig för absorption av kalcium och fosfater från tarmarna och deras reabsorption från primärurinen, vilket säkerställer en adekvat nivå av dessa ämnen i blodet och deras avlagring i benen. Således, genom syntesen och utsöndringen av kalcitriol, reglerar njurarna tillförseln av kalcium och fosfater till kroppen och benvävnaden.

Njurarnas metaboliska funktionär deras aktiva deltagande i omsättningen av näringsämnen och framför allt kolhydrater. Njurarna, tillsammans med levern, är ett organ som kan syntetisera glukos från andra organiska ämnen (glukoneogenes) och släppa ut det i blodet för hela organismens behov. Under fasta kan upp till 50 % av glukosen komma in i blodet från njurarna.

Njurarna är involverade i metabolismen av proteiner - nedbrytningen av proteiner som återabsorberas från sekundär urin, bildandet av aminosyror (arginin, alanin, serin, etc.), enzymer (urokinas, renin) och hormoner (erytropoietin, bradykinin) med deras utsöndring i blodet. I njurarna bildas viktiga komponenter i cellmembran av lipid- och glykolipidnatur - fosfolipider, fosfatidylinositol, triacylglyceroler, glukuronsyra och andra ämnen som kommer in i blodet.

Funktioner av blodtillförsel och blodflöde i njurarna

Blodtillförseln till njurarna är unik jämfört med andra organ.

• Stort specifikt värde för blodflödet (med 0,4 % av kroppsvikten, 25 % av IOC)
• Högt tryck i de glomerulära kapillärerna (50-70 mm Hg. Art.)
• Konstant blodflöde, oavsett fluktuationer i systemiskt blodtryck (fenomen Ostroumov-Beilis)
• Principen för ett dubbelt kapillärnätverk (2 kapillärsystem - glomerulär och peritubulär)
• Regionala egenskaper i organet: förhållandet mellan den kortikala substansen: det yttre lagret av medulla: det inre lagret -> 1: 0,25: 0,06
• Den arteriovenösa skillnaden i O 2 är liten, men dess förbrukning är ganska stor (55 µmol / min. g)

Ris. Ostroumov-Beilis fenomen

Ostroumov-Beilis fenomen- mekanismen för myogen autoreglering, som säkerställer ett konstant njurblodflöde, oavsett förändringar i systemiskt artärtryck, på grund av vilket värdet av njurblodflödet bibehålls på en konstant nivå.

Urval. njurfysiologi

Mekanismer för urinering

Tubulär sekretion och dess reglering

Mekanismer för urinutsöndring och urinering

Andra njurfunktioner

Njurarnas roll i regleringen av blodtrycket

Urval. njurfysiologi

Isolering är processen att befria kroppen från metaboliska produkter som inte kan användas av kroppen, främmande och giftiga ämnen, överskott av vatten, salter, organiska föreningar.

Utsöndringsorgan inkluderar njurar, lungor, svettkörtlar och mag-tarmkanalen. Lungorna avger koldioxid, vattenånga, några flyktiga ämnen: eterånga, alkohol. Spottkörtlarna, körtlarna i magen och tarmarna är kapabla att frigöra tungmetaller när de kommer in i kroppen, medicinska ämnen, till exempel salicylater, främmande organiska föreningar; rollen för dessa körtlar ökar med en minskad njurfunktion.

Njuren upptar en speciell plats bland utsöndringsorganen.

Njuren är ett riktigt utsöndringsorgan - tack vare dess aktivitet utsöndras slutprodukterna av kvävemetabolism och främmande ämnen: urea, urinsyra, kreatinin, ammoniak.

Njuren utför utsöndring av läkemedel och överskott av organiska ämnen som kommer med mat eller bildas under ämnesomsättningen, till exempel glukos, aminosyror.

Njuren är också ett reglerande organ - på grund av mekanismerna för urinering, volymerna av cirkulerande blod, intra- och extracellulärt vatten, konstanten av osmotiskt tryck och jonsammansättningen av plasma och andra kroppsvätskor regleras, syra-basbalans ( ABR) är reglerad.

På grund av produktionen av biologiskt aktiva substanser och hormoner är njuren involverad i regleringen av systemiskt artärtryck, erytropoes och hemokoagulering.

Mekanismer för urinering

Urin Det bildas i njurarna från blodet, och njuren är ett av de mest intensivt tillförda organen - varje minut passerar 1/4 av den totala volymen blod som skjuts ut av hjärtat genom njuren. Den huvudsakliga strukturella och funktionella enheten i njuren, som ger bildandet av urin, är nefron. Njuren hos människor och många däggdjur innehåller cirka 1,2 miljoner nefroner. Men alla nefroner fungerar inte i njuren samtidigt, det finns en viss periodicitet i funktionen hos enskilda nefroner, när vissa av dem fungerar, medan andra inte gör det. Denna periodicitet säkerställer njurens tillförlitlighet på grund av funktionell duplicering. I detta avseende är en viktig indikator på njurens funktionella aktivitet massan av aktiva nefroner vid en viss tidpunkt.

Diagram över nefronens struktur. - interlobar artär, 2 - interlobar ven, 3 - bågformig venul, 5 - interlobulär arteriol, 6 - interlobulär venul, 7 - afferent arteriol, 8 - efferent arteriol, 9 - vaskulär glomerulus, 10 - proximal konvoluterad tubuli, 11 - direkt kärl descending , 12 - direkt stigande kärl, 13 - ögla av Henle, 14 - distalt hoprullad tubuli, 15 - uppsamlingskanal.

Nefronet består av flera seriekopplade avdelningar belägna i cortex och medulla i njuren.

1) vaskulär glomerulus. Utanför är glomeruli täckta med en tvålagers Bowman-Shumlyansky-kapsel.

2) Main eller proximal tubuli, utgående från kapselns hålighet med en hopvikt del, som sedan passerar in i den raka delen av tubuli. De proximala cellerna på det apikala membranet har en borstkant av mikrovilli täckt med glykokalyx. Den proximala delen är belägen i cortex, där den passerar in i slingan av Henle.

3) Tunn fallande ögla av Henle, sjunkande in i njurens märg, där den vänder sig 180 ° och passerar in i den stigande delen, som är början av de distala tubuli.

4) Distal tubuli, bestående av en stigande del, en ögla av Henle eller en rak sektion och en snodd del. De distala hopvikta tubuli, genom en kort anslutningssektion, strömmar in i njurbarken till nästa sektion av nefronen - uppsamlingskanalerna.

5) Samlar rör gå ner från njurbarken djupt in i medulla, övergå i utsöndringskanalerna som mynnar in i bäckenhålan.

Enligt särdragen med lokaliseringen av glomeruli i njurbarken, strukturen hos tubuli och egenskaperna hos blodtillförseln, särskiljs tre typer av nefroner: ytlig, intrakortikal och juxtamedullär .

Ytliga nefroner har glomeruli ytligt belägna i cortex, den kortaste öglan av Henle, 20-30% av dem. Intrakortikala nefroner, vars glomeruli är belägna i den mellersta delen av njurbarken, är de mest talrika (60-70%) och spelar huvudrollen i processerna för urin ultrafiltrering. Det finns mycket färre juxtamedullära nefroner (10-15%), deras glomeruli är belägna vid gränsen av kortikala och medulla i njuren, de efferenta arteriolerna är bredare än de afferenta, slingorna hos Henle är de längsta och sjunker nästan till toppen av pyramidernas papill.

Mekanism för urinering består av tre huvudprocesser:

1) glomerulär ultrafiltrering från blodplasma av vatten och komponenter med låg molekylvikt med bildningen primär urin;

2) tubulär reabsorption (återabsorption i blodet) av vatten och ämnen som är nödvändiga för kroppen från primär urin;

3) tubulär utsöndring av joner, organiska ämnen av endogen och exogen natur.

Filtrering är det första och huvudstadiet i bildandet av urin. Filtrering bestäms, å ena sidan, av storleken på det hydrostatiska trycket som främjar frigörandet av vätska från kapillären, och, å andra sidan, av storleken på det onkotiska trycket som skapas av stora molekylära proteiner lösta i plasman. som förhindrar utsläpp av vätska från kapillärerna.

Endotelcellerna i glomerulis kapillärer är anpassade för filtreringsprocessen - det finns enorma porer upp till 40-100 nm i diameter, som släpper igenom nästan alla stora blodpartiklar, inklusive proteiner, med undantag av blodkroppar - erytrocyter, leukocyter, blodplättar. Huvudbarriären för filtrering är basalmembranet, som separerar kapillära endotelceller från podocyter.

Ett ytterligare filter är podocyter - epitelceller i kapselns viscerala skikt. Mellan benen på dessa celler finns diafragman genomborrade av porer. Förmodligen överstiger inte heller diametern på dessa porer 8 nm, och porerna innehåller anjoner. Allt detta tillsammans leder till det faktum att proteinpermeabiliteten är kraftigt begränsad under normalt blodflöde. Stora proteinmolekyler täpper till porerna och, på grund av närvaron av anjoniska laddningar på proteiner, tillåter inte mindre proteinmolekyler att nå porerna.

Så, under filtreringsprocessen, tillsammans med 120-110 ml vatten, filtreras alla lågmolekylära ämnen som fritt passerar genom filtreringsytan, med undantag för de flesta proteiner och blodkroppar. Därför liknar ultrafiltratet plasma när det gäller koncentrationen av ämnen.

Tubulär reabsorption och dess reglering. Alla värdefulla, nödvändiga ämnen återabsorberas i njurtubuli. Så natrium återabsorberas med 99%, kalium - med 90%, kalcium - med 99%, magnesium - med 94%, klor - med 99%, bikarbonater - med 99%, fosfater - med 90%, sulfater - med 69% , glukos (om innehållet inte överstiger normen) - med 100%, aminosyror - med 90%, vatten - med 99%, urea - med 53%. Som ett resultat når volymen av den slutliga urinen 1,0-1,5 liter per dag. De flesta av molekylerna återabsorberas i den proximala hoprullade tubuli, och mindre i slingan av Henle, i den distala hoprullade tubuli och uppsamlingskanaler. Återabsorption av ämnen utförs med deltagande av olika mekanismer, varav den viktigaste är aktiv transport.

proximal reabsorption ger fullständig absorption av ett antal primära urinämnen - glukos, protein, aminosyror och vitaminer. I de proximala sektionerna absorberas 2/3 av det filtrerade vattnet och natriumet, stora mängder kalium, klor, bikarbonat, fosfat samt urinsyra och urea. Vid slutet av den proximala sektionen finns endast 1/3 av ultrafiltratvolymen kvar i dess lumen.

Sugning vatten sker passivt, längs den osmotiska tryckgradienten och beror på återabsorptionen av natrium och klorid. Reabsorption natrium i den proximala sektionen utförs av både aktiv och passiv transport. I den första delen av tubuli är detta en aktiv process.

proximal reabsorption glukos och aminosyror utförs med hjälp av speciella bärare.

Små mängder filtrerat ekorre nästan fullständigt reabsorberas i de proximala tubuli genom pinocytos.

Distal reabsorption joner och vatten i volym är mycket mindre än den proximala. Men genom att förändras avsevärt under påverkan av regulatoriska influenser bestämmer den sammansättningen av den slutliga urinen och njurens förmåga att utsöndra antingen koncentrerad eller utspädd urin (beroende på kroppens vattenbalans). Aktiv reabsorption sker i det distala nefronet natrium, klor, kalium, kalcium, fosfater. I samlingskanalerna, främst juxtamedullära nefroner, under inverkan av vasopressin, är väggens permeabilitet för urea och det, på grund av den höga koncentrationen i lumen av tubuli, diffunderar passivt in i det omgivande interstitiellt utrymmet. Under inverkan av vasopressin blir väggen i de distala hoprullade tubuli och samlingskanaler genomsläpplig för vatten .

Njurens förmåga att bilda koncentrerad eller utspädd urin tillhandahålls av aktiviteten motströms multiplicerande rörsystem njure, som representeras av parallella knän i slingan av Henle och uppsamlingskanaler. Urin rör sig i dessa tubuli i motsatta riktningar (därför systemet kallades motström), och processerna för transport av ämnen i systemets ena knä förstärks ("multipliceras") på grund av aktiviteten i det andra knäet. En avgörande roll i funktionen av motströmsmekanismen spelas av det stigande knäet i Henles ögla, vars vägg är ogenomtränglig för vatten, men aktivt återabsorberar natriumjoner i det omgivande interstitiellt utrymmet. Som ett resultat blir interstitialvätskan hyperosmotisk med avseende på innehållet i slingans nedåtgående lem, och mot toppen av slingan ökar det osmotiska trycket i den omgivande vävnaden. Det nedåtgående knäets vägg är genomsläpplig för vatten, som passivt rör sig ut ur lumen in i det hyperosmotiska interstitium. I det nedåtgående knäet blir alltså urinen mer och mer hyperosmotisk på grund av vattenupptaget, d.v.s. osmotisk jämvikt upprättas med interstitiell vätska. I det stigande knäet, på grund av absorptionen av natrium, blir urinen mindre och mindre osmotisk och redan hypoton urin stiger upp i den kortikala delen av den distala tubuli. Dess mängd, på grund av absorptionen av vatten och salter i slingan av Henle, har dock minskat avsevärt.

Njurarnas endokrina funktion

Njurarna producerar flera biologiskt aktiva ämnen som gör att det kan betraktas som ett endokrint organ. Granulära celler i den juxtaglomerulära apparaten utsöndrar renin i blodet med en minskning av blodtrycket i njuren, en minskning av natriumhalten i kroppen, när en person rör sig från en horisontell till en vertikal position. Nivån av reninfrisättning från celler till blodet ändras också beroende på koncentrationen av Na + och C1- i området för den täta fläcken av distala tubuli, vilket ger reglering av elektrolyt och glomerulär-tubulär balans. Renin syntetiseras i de granulära cellerna i den juxtaglomerulära apparaten och är ett proteolytiskt enzym. I blodplasma klyvs det från angiotensinogen, som huvudsakligen finns i α2-globulinfraktionen, en fysiologiskt inaktiv peptid som består av 10 aminosyror, angiotensin I. I blodplasma spjälkas 2 aminosyror under påverkan av angiotensinomvandlande enzym. från angiotensin I, och det blir en aktiv kärlsammandragande substans angiotensin II. Det ökar blodtrycket på grund av vasokonstriktion, ökar aldosteronsekretionen, ökar törsten, reglerar natriumreabsorption i distala tubuli och uppsamlingskanaler. Alla dessa effekter bidrar till normalisering av blodvolym och blodtryck.

Plasminogenaktivatorn, urokinas, syntetiseras i njuren. Prostaglandiner produceras i njurmärgen. De är särskilt involverade i regleringen av njurarna och det allmänna blodflödet, ökar utsöndringen av natrium i urinen och minskar tubulära cellers känslighet för ADH. Njurceller extraherar det prohormon som bildas i levern - vitamin D3 - från blodplasman och omvandlar det till ett fysiologiskt aktivt hormon - aktiva former av vitamin D3. Denna steroid stimulerar bildningen av kalciumbindande protein i tarmen, främjar frisättningen av kalcium från benen och reglerar dess reabsorption i njurtubuli. Njuren är platsen för produktionen av erytropoietin, som stimulerar erytropoesen i benmärgen. Njuren producerar bradykinin, som är en kraftfull vasodilator.

Njurarnas metaboliska funktion

Njurarna är involverade i metabolismen av proteiner, lipider och kolhydrater. Begreppen "njurmetabolism", d.v.s. metabolismprocessen i deras parenkym, på grund av vilken alla former av njuraktivitet utförs, och "njurarnas metaboliska funktion" bör inte förväxlas. Denna funktion beror på njurarnas deltagande i att säkerställa konstansen av koncentrationen i blodet av ett antal fysiologiskt signifikanta organiska ämnen. I de renala glomeruli filtreras lågmolekylära proteiner och peptider. Cellerna i det proximala nefronet bryter ner dem till aminosyror eller dipeptider och transporterar dem genom basalplasmamembranet in i blodet. Detta bidrar till återställandet av aminosyrafonden i kroppen, vilket är viktigt när det finns brist på proteiner i kosten. Vid njursjukdom kan denna funktion försämras. Njurarna kan syntetisera glukos (glukoneogenes). Vid långvarig svält kan njurarna syntetisera upp till 50 % av den totala mängden glukos som bildas i kroppen och kommer in i blodet. Njurarna är platsen för syntesen av fosfatidylinositol, en väsentlig komponent i plasmamembran. För energiförbrukning kan njurarna använda glukos eller fria fettsyror. Med en låg nivå av glukos i blodet konsumerar njurceller fettsyror i större utsträckning, vid hyperglykemi bryts glukos övervägande ned. Njurarnas betydelse för lipidmetabolismen ligger i det faktum att fria fettsyror kan ingå i sammansättningen av triacylglycerol och fosfolipider i njurarnas celler och komma in i blodet i form av dessa föreningar.

Principer för reglering av reabsorption och utsöndring av ämnen i cellerna i njurtubuli

En av funktionerna i njurarnas arbete är deras förmåga att förändras i ett brett spektrum av intensitet av transport av olika ämnen: vatten, elektrolyter och icke-elektrolyter. Detta är ett oumbärligt villkor för att njuren ska uppfylla sitt huvudsyfte - stabiliseringen av de viktigaste fysiska och kemiska indikatorerna för vätskorna i den inre miljön. Ett brett spektrum av förändringar i hastigheten för återabsorption av var och en av de ämnen som är nödvändiga för kroppen som filtreras in i lumen av tubuli kräver förekomsten av lämpliga mekanismer för att reglera cellfunktioner. Verkan av hormoner och mediatorer som påverkar transporten av joner och vatten bestäms av förändringar i funktionerna hos jon- eller vattenkanaler, bärare och jonpumpar. Det finns flera varianter av biokemiska mekanismer genom vilka hormoner och mediatorer reglerar transporten av ämnen genom nefroncellen. I det ena fallet aktiveras genomet och syntesen av specifika proteiner som är ansvariga för implementeringen av den hormonella effekten förbättras, i det andra fallet sker förändringar i permeabilitet och pumpdrift utan genomets direkta deltagande.

Jämförelse av funktionerna i verkan av aldosteron och vasopressin gör att vi kan avslöja essensen av båda varianterna av reglerande influenser. Aldosteron ökar reabsorptionen av Na + i cellerna i njurtubuli. Från den extracellulära vätskan penetrerar aldosteron genom basalplasmamembranet in i cellens cytoplasma, ansluter till receptorn och det resulterande komplexet kommer in i kärnan (Fig. 12.11). I kärnan stimuleras DNA-beroende tRNA-syntes och bildningen av proteiner som är nödvändiga för att öka Na+-transporten aktiveras. Aldosteron stimulerar syntesen av natriumpumpkomponenter (Na+, K+-ATPas), enzymer från trikarboxylsyracykeln (Krebs) och natriumkanaler, genom vilka Na+ kommer in i cellen genom det apikala membranet från lumen i tubuli. Under normala fysiologiska förhållanden är en av de faktorer som begränsar Na+-reabsorptionen Na+-permeabiliteten hos det apikala plasmamembranet. En ökning av antalet natriumkanaler eller tiden för deras öppna tillstånd ökar inträdet av Na i cellen, ökar innehållet av Na+ i dess cytoplasma och stimulerar aktiv överföring av Na+ och cellandning.

Ökningen av K+-sekretion under påverkan av aldosteron beror på en ökning av kaliumpermeabiliteten i det apikala membranet och inträdet av K från cellen in i tubulilumen. Ökad syntes av Na+, K+-ATPas under inverkan av aldosteron ger ökat inträde av K+ in i cellen från den extracellulära vätskan och gynnar utsöndringen av K+.

Låt oss överväga en annan variant av mekanismen för den cellulära verkan av hormoner med exemplet ADH (vasopressin). Det interagerar från den extracellulära vätskan med V2-receptorn lokaliserad i det basala plasmamembranet i cellerna i de terminala delarna av det distala segmentet och uppsamlingskanalerna. Med deltagande av G-proteiner aktiveras adenylatcyklasenzymet och 3",5"-AMP (cAMP) bildas av ATP, vilket stimulerar proteinkinas A och inkorporeringen av vattenkanaler (akvaporiner) i det apikala membranet. Detta leder till en ökning av vattenpermeabiliteten. Därefter förstörs cAMP av fosfodiesteras och omvandlas till 3"5"-AMP.

Vissa ämnen bildas i njuren som utsöndras i urinen (hippursyra, ammoniak etc.), samt tas upp i blodet (renin, prostaglandiner, glukos som bildas i njuren etc.). Hippursyra syntetiseras i tubulära celler från bensoesyra och glykokol. I experiment på en isolerad njure visades det att när en lösning av bensoesyra och glykokol injiceras i njurartären, uppstår hippursyra i urinen. I cellerna i tubuli, när aminosyror, främst glutamin, deamineras, bildas ammoniak från aminogrupper. Det kommer huvudsakligen in i urinen, men penetrerar delvis genom basala plasmamembranet in i blodet, och det finns mer ammoniak i njurvenen än i njurartären.

OSMOTISK SPÄDNING OCH URINKONCENTRATION

Endast njurarna hos varmblodiga djur har förmågan att bilda urin med en högre osmotisk koncentration än blod. Många forskare försökte reda ut den fysiologiska mekanismen för denna process, men först i början av 1950-talet underbyggdes hypotesen att bildningen av osmotiskt koncentrerad urin är förknippad med mekanismen för det motströmsvridande multipliceringssystemet i vissa delar av nefronen.

Principen om motströmsutbyte är ganska utbredd till sin natur och används inom teknik. Låt oss överväga funktionsmekanismen för ett sådant system med hjälp av exemplet med blodkärl i armar och ben på arktiska djur. För att undvika stora värmeförluster flyter blodet i extremiteternas parallella artärer och vener på ett sådant sätt att det varma artärblodet värmer upp det kylda venblodet som rör sig mot hjärtat (bild 204). Arteriellt blod med låg temperatur rinner in i foten, vilket kraftigt minskar värmeöverföringen. Här fungerar ett sådant system endast som en motströmsväxlare: i njuren har det en multiplikatoreffekt. För en bättre förståelse av dess funktion, överväg ett system som består av tre parallella rör. Rören I och II är bågformigt förbundna i ena änden (fig. 204, B). Den vägg som är gemensam för båda rören har förmågan att bära salter, men den tillåter inte vatten att passera igenom. När en vätska med en koncentration av 300 mosmol/l hälls i ett sådant system genom inlopp 1 och den inte rinner, kommer vätskan efter en tid, som ett resultat av transporten av salter i rör I, att bli hypotonisk, och i rör II - hypertonisk. I det fall när vätskan strömmar kontinuerligt genom rören börjar koncentrationen av salter. På varje horisontell nivå kan skillnaden i deras koncentrationer på grund av en enstaka effekt av salttransport inte överstiga 200 mosmol/l, men längs rörets längd multipliceras enstaka effekter och systemet börjar fungera som ett motströms multiplikatorsystem. Eftersom inte bara salt utan också en viss mängd vatten utvinns ur vätskan under dess rörelse, ökar koncentrationen av lösningen mer och mer när den närmar sig slingans krök. I rör III, reglering

300 300 300 300 zoo 300

200- 250" 300" 350" 400-

Ris. 205. Ökad koncentration (visas genom kläckning med ökad frekvens) av osmotiskt aktiva substanser i olika delar av njuren.

a - tillståndet av antidiures; b - tillståndet för vattendiures. Breda pilar indikerar transportriktningen för de huvudsakliga ämnena som är involverade i osmotisk koncentration; tunna pilar - rörelsen av primär och sekundär urin.

väggarnas permeabilitet för vatten ökar; när väggen börjar passera vatten, minskar volymen vätska i den. I detta fall rör sig vatten mot en högre osmotisk koncentration. Som ett resultat ökar koncentrationen av vätska i rör III och volymen vätska som finns i det minskar. Koncentrationen av ämnen i den kommer att bero på ett antal förhållanden, inklusive driften av motströmsmultiplikatorsystemet för rör I och II. Som kommer att framgå av följande presentation liknar arbetet med njurtubuli i processen med osmotisk koncentration av urin den beskrivna modellen.

Beroende på tillståndet i kroppens vattenbalans utsöndrar njurarna utspädd eller koncentrerad urin. I processen med osmotisk koncentration av urin i njuren deltar alla delar av tubuli, kärl i medulla och interstitiell vävnad. Av de 100 ml filtrat som bildas i glomeruli återabsorberas 2/3 av det mot slutet av det proximala segmentet. Vätskan som finns kvar i tubuli innehåller osmotiskt aktiva ämnen i samma koncentration som blodplasma-ultrafiltratet, även om det skiljer sig från det i sammansättning på grund av reabsorptionen av ett antal ämnen i de tidigare delarna av nefronen. Därefter passerar den tubulära vätskan från det kortikala lagret av njuren in i märgen - in i den nedåtgående (tunna) delen av nefronslingan (slingan av Henle) och rör sig till toppen av njurpapillen, där tubuli böjer sig 180 ° , och urin passerar in i den stigande delen av slingan, belägen parallellt med dess nedåtgående avdelning.

Den funktionella betydelsen av slingans olika avdelningar är tvetydig. När vätska från den proximala tubulen kommer in i den tunna nedåtgående nefronslingan kommer den in i njurzonen, i den interstitiella vävnaden vars koncentration av osmotiskt aktiva substanser är högre än i njurbarken. Denna ökning av osmolär koncentration i den yttre märgen beror på aktiviteten hos den tjocka stigande nefronslingan. Dess vägg är ogenomtränglig för vatten, och cellerna transporterar C1" och Na+ joner in i den interstitiella vävnaden. Den nedåtgående slingans vägg är vattengenomsläpplig, och därför absorberas vatten från lumen av tubuli in i den omgivande interstitiella vävnaden av njuren längs den osmotiska gradienten, och osmotiskt aktiva substanser kvarstår i lumen denna del av tubuli.

Ju längre bort från cortex längs den längsgående axeln är vätskan i den nedåtgående delen av slingan, desto högre är dess osmolära koncentration. I varje intilliggande sektion av den nedåtgående delen av slingan sker endast en liten ökning av det osmotiska trycket, men längs slingans längd ökar den osmolära koncentrationen gradvis från 300 mosmol/l till nästan 1450 mosmol/l. Med andra ord, på toppen av nefronslingan ökar den osmolära koncentrationen av vätskan flera gånger och samtidigt minskar dess volym. Med ytterligare rörelse av vätskan längs den stigande delen av nefronslingan sker reabsorption av C1 "och Na + joner, vatten förblir i lumen av tubuli, därför kommer hypoton vätska alltid in i de initiala delarna av den distala hoprullade tubuli, koncentration av osmotiskt aktiva substanser i vilken är mindre än 200 mosmol / l.

Vatten återabsorberas från den hypotoniska vätskan längs den osmotiska gradienten, den osmolära koncentrationen av vätskan i denna sektion ökar, d.v.s. vätskan i lumen av tubuli blir isoosmotisk. Den slutliga koncentrationen av urin sker i uppsamlingskanalerna; de är belägna parallellt med nefronslingans tubuli, i njurens medulla. Som noterats ovan ökar osmolär koncentration i den interstitiella vätskan i njurmärgen. Som ett resultat återabsorberas vatten från vätskan i uppsamlingskanalerna och koncentrationen av urin i dem ökar, vilket balanserar med den ständigt ökande osmolära koncentrationen av njurens inre medulla. I slutändan frisätts hyperosmotisk urin, där den maximala koncentrationen av osmotiskt aktiva substanser kan vara lika med den osmolära koncentrationen av interstitiell vätska i toppen av njurpapillen (Fig. 205).

Under tillstånd med vattenbrist i kroppen ökar utsöndringen av hypofys antidiuretiskt hormon (ADH), vilket ökar permeabiliteten av väggarna i änddelarna av det distala segmentet och uppsamlingskanalerna för vatten.

14 - Människofysiologi

Till skillnad från den yttre zonen av njurmärgen, där ökningen av osmolaritet huvudsakligen baseras på kloridtransport, beror ökningen av osmolär koncentration i den inre zonen av njurmärgen på flera mekanismer. Ansamlingen av urea spelar en speciell roll i osmotisk koncentration. Väggarna i den proximala tubuli är permeabla för urea. I denna del av nefronet återabsorberas upp till 50 % av den filtrerade urean. Men när man extraherade vätska från den invecklade distala tubuli, visade det sig att ureahalten till och med något överstiger den mängd som följde med filtratet, och är cirka 110 %. Det har visats att det finns ett intrarenalt ureacirkulationssystem som är involverat i den osmotiska koncentrationen av urin. I lumen av uppsamlingskanalerna, på grund av vattenreabsorption, ökar koncentrationen av urea, ADH ökar permeabiliteten för samlingskanalerna i märgen inte bara för vatten, utan också för urea. När den rörformiga väggens permeabilitet för urea ökar diffunderar den in i njurmärgen. Den konstanta tillförseln av urea-, C1"- och Na+-joner, som återabsorberas av cellerna i den tunna stigande nefronslingan och uppsamlingskanalerna, in i den inre märgen ger en ökning av den osmotiska koncentrationen i njurens medulla. Efter en ökning av osmolariteten hos den interstitiella vävnaden som omger uppsamlingskanalerna, återabsorptionen av vatten från dem ökar också och effektiviteten av njurens osmoregulatoriska funktion ökar. Förändringen i den rörformiga väggens permeabilitet för urea gör det möjligt att förstå varför elimineringen av urea minskar med en minskning av urinering.

De direkta blodkärlen i njurmärgen, liksom tubuli i nefronslingan, bildar också ett motströmssystem som spelar en mycket viktig roll för osmotisk koncentration. På grund av särdragen med placeringen av de direkta kärlen säkerställs en effektiv blodtillförsel till njurens medulla, men osmotiskt aktiva substanser tvättas inte ut, eftersom samma förändringar i osmotisk koncentration observeras i blodet i de direkta kärlen. , som i den tunna nedåtgående sektionen av nefronslingan. När blodet rör sig ökar den osmotiska koncentrationen gradvis i det, och under dess omvända rörelse till njurbarken passerar salter och andra lösta ämnen som diffunderar genom kärlväggen in i den interstitiella vävnaden. Sålunda bevaras koncentrationsgradienten av osmotiskt aktiva substanser, d.v.s. direkta kärl fungerar som ett motströmssystem. Hastigheten för blodrörelsen genom de direkta kärlen påverkar mängden Na +, SG och ureajoner som avlägsnas från märgen som är involverade i skapandet av den osmotiska gradienten och utflödet av återabsorberat vatten.

Under vattenbelastning förändras inte den relativa proximala reabsorptionen av joner och vatten, och samma mängd vätska kommer in i det distala nefronet som utan belastning. Samtidigt förblir väggen i de distala delarna av njurtubulierna vattentät, och cellerna fortsätter att återabsorbera natriumsalter från den strömmande urinen; i detta fall frigörs hypoton urin, koncentrationen av osmotiskt aktiva ämnen i vilken är under 50 mosmol / l. Den rörformiga permeabiliteten för urea är låg och det utsöndras i urinen utan att ackumuleras i njurmärgen. Uppsamlingskanalerna tillhandahåller också återabsorption av natrium, klorid och andra joner. Deras huvudsakliga funktionella egenskap är att återabsorptionen av ämnen sker i små mängder, men mot den mest signifikanta gradienten, vilket orsakar betydande skillnader i koncentrationen av ett antal oorganiska ämnen i urinen jämfört med blodet.

■ Således bestämmer aktiviteten hos nefronslingan, änddelarna av de distala samlingskanalerna, förmågan hos de mänskliga njurarna att utsöndra stora volymer (upp till 900 ml/h) av utspädd, hypoton urin under vattenstress och med en brist på vatten i kroppen, utsöndrar endast 10-12 ml/h, 4 "/g gånger osmotiskt mer koncentrerad än blod. Njurens förmåga att osmotiskt koncentrera urin är exceptionellt utvecklad hos vissa ökengnagare, vilket gör att de inte kan dricka vatten under lång tid.

Tillagt datum: 2015-05-19 | Visningar: 1017 | upphovsrättsintrång

| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | |