Krążenie nerkowe
Wewnątrznerkowe ciśnienie krwi
Tętnice nerkowe są krótkie i wystają bezpośrednio z aorty brzusznej, dzięki czemu krew tętnicza jest dostarczana do nerek pod maksymalnym dostępnym ciśnieniem. Podobnie jak w innych łóżkach naczyniowych, perfuzja nerkowa zależy od ciśnienia tętniczego nerkowego i oporu naczyniowego na przepływ krwi. Dowody wskazują, że w nerkach większa część całkowitej oporności występuje w tętniczkach kłębuszkowych. Płaszcze mięśniowe tętniczek są dobrze zaopatrzone we współczulne włókna zwężające naczynia krwionośne (włókna nerwowe, które wywołują zwężenie naczyń krwionośnych), a także niewielki zapas przywspółczulny z nerwu błędnego i nerwu splanchnic, który indukuje rozszerzenie naczyń. Stymulacja współczulna powoduje zwężenie naczyń i zmniejsza wydalanie moczu. Ściany naczyń są również wrażliwe na krążące hormony adrenaliny i noradrenaliny, których małe ilości zwężają tętniczki odprowadzające, a duże ilości zwężają wszystkie naczynia; i angiotensyna, która jest środkiem zwężającym ściśle związanym z reniną. Prostaglandyny mogą również odgrywać pewną rolę.
Czynniki wpływające na przepływ nerkowy
Nerka jest w stanie regulować krążenie wewnętrzne niezależnie od układowego ciśnienia krwi, pod warunkiem, że nie jest ono wyjątkowo wysokie ani ekstremalnie niskie. Siły zaangażowane w utrzymanie krążenia krwi w nerkach muszą pozostać stałe, jeśli monitorowanie składu wody i elektrolitów we krwi ma przebiegać bez zakłóceń. Ta regulacja zachowana jest nawet w nerce odciętej od układu nerwowego oraz, w mniejszym stopniu, w narządzie usuniętym z organizmu i utrzymywanym przy życiu przez przepuszczanie przez niego roztworów soli o fizjologicznie odpowiednich stężeniach; jest powszechnie nazywany autoregulacją.
Dokładny mechanizm, przez który nerka reguluje własny krążenie, nie jest znany, ale zaproponowano różne teorie: (1) Komórki mięśni gładkich w tętniczkach mogą mieć wewnętrzny ton podstawowy (normalny stopień skurczu), gdy nie ma na nie wpływu nerwowy lub humoralny (hormonalne) bodźce. Ton reaguje na zmiany ciśnienia perfuzji w taki sposób, że gdy ciśnienie spada, stopień skurczu jest zmniejszony, opór preglomerularny zostaje obniżony, a przepływ krwi zostaje zachowany. I odwrotnie, gdy wzrasta ciśnienie perfuzji, zwiększa się stopień skurczu, a przepływ krwi pozostaje stały. (2) Jeśli nerkowy przepływ krwi wzrasta, więcej sodu jest obecne w płynie w dystalnych kanalikach, ponieważ zwiększa się szybkość filtracji. Ten wzrost poziomu sodu stymuluje wydzielanie reniny z JGA wraz z tworzeniem się angiotensyny, powodując zwężenie tętniczek i zmniejszenie przepływu krwi. (3) Jeśli wzrasta ogólnoustrojowe ciśnienie krwi, nerkowy przepływ krwi pozostaje stały z powodu zwiększonej lepkości krwi. Zwykle tętnice międzypłatkowe mają osiowy (centralny) strumień czerwonych krwinek z zewnętrzną warstwą plazmy, dzięki czemu tętniczki doprowadzające odtłuszczają więcej osocza niż komórki. Jeśli ciśnienie tętnicze wzrośnie, efekt odtłuszczania wzrośnie, a bardziej gęsto upakowany osiowy przepływ komórek w naczyniach oferuje rosnący opór ciśnieniu, które musi pokonać tę podwyższoną lepkość. Tak więc ogólny przepływ krwi przez nerki niewiele się zmienia. Do pewnego stopnia podobne rozważania w odwrotnej kolejności dotyczą skutków zmniejszonego ciśnienia systemowego. (4) Zmiany ciśnienia tętniczego modyfikują ciśnienie wywierane przez płyn śródmiąższowy (tkankowy) nerki na naczynia włosowate i żyły, tak że wzrost ciśnienia wzrasta, a spadek ciśnienia obniża, odporność na przepływ krwi.
Nerkowy przepływ krwi jest większy, gdy osoba leży, niż gdy stoi; ma wyższą gorączkę; i jest redukowany przez przedłużający się intensywny wysiłek, ból, niepokój i inne emocje, które zwężają tętniczki i kierują krew do innych narządów. Jest również zmniejszany przez krwotok i uduszenie oraz zubożenie wody i soli, które są ciężkie we wstrząsie, w tym wstrząsie operacyjnym. Duży spadek ogólnoustrojowego ciśnienia krwi, jak po ciężkim krwotoku, może tak zmniejszyć przepływ krwi przez nerki, że przez pewien czas nie powstaje mocz; śmierć może wystąpić z powodu stłumienia funkcji kłębuszkowej. Proste omdlenie powoduje zwężenie naczyń i zmniejszenie wydalania moczu. Wydzielanie moczu jest również zatrzymywane przez niedrożność moczowodu, gdy ciśnienie wsteczne osiąga punkt krytyczny.
Ciśnienie kłębuszkowe
Znaczenie tych różnych czynników naczyniowych polega na tym, że podstawowym procesem zachodzącym w kłębuszku jest proces filtracji, którego energia jest wytwarzana przez ciśnienie krwi w naczyniach włosowatych kłębuszków. Ciśnienie kłębuszkowe jest funkcją ciśnienia układowego zmodyfikowanego tonem (stan zwężenia lub rozszerzenia) tętniczek doprowadzających i odprowadzających, które otwierają się lub zamykają spontanicznie lub w odpowiedzi na kontrolę nerwową lub hormonalną.
W normalnych okolicznościach uważa się, że ciśnienie kłębuszkowe wynosi około 45 milimetrów rtęci (mmHg), co jest wyższym ciśnieniem niż ciśnienie kapilarne w innym miejscu ciała. Podobnie jak w przypadku nerkowego przepływu krwi, szybkość filtracji kłębuszkowej jest również utrzymywana w granicach, pomiędzy którymi działa autoregulacja przepływu krwi. Poza tymi granicami zachodzą jednak poważne zmiany w przepływie krwi. Zatem silne zwężenie naczyń doprowadzających zmniejsza przepływ krwi, ciśnienie kłębuszkowe i szybkość filtracji, podczas gdy zwężenie odprowadzające powoduje zmniejszenie przepływu krwi, ale zwiększa ciśnienie kłębuszkowe i filtrację.
Tworzenie się i skład moczu
Mocz opuszczający nerkę różni się znacznie składem od wchodzącego do niej osocza (Tabela 1). Badanie czynności nerek musi uwzględniać te różnice - np. Brak białka i glukozy w moczu, zmianę pH moczu w porównaniu z osoczem oraz wysoki poziom amoniaku i kreatyniny w moczu, podczas gdy sód i wapń pozostają na podobnym niskim poziomie zarówno w moczu, jak i osoczu.
| Względny skład osocza i moczu u zdrowych mężczyzn | |||
|---|---|---|---|
| osocze
g / 100 ml |
mocz
g / 100 ml |
stężenie
w moczu |
|
| woda | 90–93 | 95 | - |
| białko | 7–8,5 | - | - |
| mocznik | 0,03 | 2) | × 60 |
| kwas moczowy | 0,002 | 0,03 | × 15 |
| glukoza | 0,1 | - | - |
| kreatynina | 0,001 | 0,1 | × 100 |
| sód | 0,32 | 0,6 | × 2 |
| potas | 0,02 | 0,15 | × 7 |
| wapń | 0,01 | 0,015 | × 1,5 |
| magnez | 0,0025 | 0,01 | × 4 |
| chlorek | 0,37 | 0,6 | × 2 |
| fosforan | 0,003 | 0,12 | × 40 |
| siarczan | 0,003 | 0,18 | × 60 |
| amoniak | 0,0001 | 0,05 | × 500 |
Duża ilość ultrafiltratu (tj. Płynu, z którego komórki krwi i białka krwi zostały odfiltrowane) jest wytwarzana przez kłębuszki nerkowe do kapsułki. Gdy ta ciecz przepływa przez bliższy zwinięty kanalik, większość jego wody i soli jest wchłaniana ponownie, niektóre z substancji rozpuszczonych całkowicie, a inne częściowo; tzn. istnieje oddzielenie substancji, które należy zatrzymać od substancji, które mają zostać odrzucone. Następnie pętla Henle, dystalny zwinięty kanalik i przewody zbiorcze dotyczą głównie stężenia moczu, aby zapewnić dokładną kontrolę równowagi wody i elektrolitów.
