Fiziologia funcției renale, funcția de excreție

Fiziologia funcției renale, funcția excretorie

fiziologia corpurilor de apă ale corpului uman

1. Apele (în principal spațiul extracelular)

(izosmie, izovolemie, izoion, izohidrie)

2. Îndepărtarea materialelor nedorite

2.1. endogen (produse finale metabolice),

2.2 exogene (substanțe organice și anorganice)

3. Funcția endocrină

Revizuirea anatomică funcțională

Poziție anatomică, capsulă, lichid cefalorahidian, piramide renale, bazin renal, bazin renal.

Evaluarea renală: a. renalis, a. lobaris, a. interlobaris, a. arcuata, a. interlobular, arteriolar aferent, capilar glomerular, arteriolar eferent, vasa recta, capilar peritubular,

Unitatea funcțională a rinichiului este nefronul. Avem aprox. Se pot găsi 1,2 milioane de nefroni.

Părți ale nefronului:

1./Un test Malpigh (glomerul + caz Bowman)

2./Un nefron proximal

2.1 Canalul șerpuitor și

2.2. Segment descendent drept

3 /. Bucla Henle (segment de coborâre subțire, segment de ascensiune subțire, segment de ascensiune gros

4 /. Nefronul distal (canalul distal contorsionat)

5 /. Canalul de colectare

Caracteristicile nefronelor corticale și juxtamedulare

1. Localizarea glomerulului.

2. Lungimea buclei Henle în piramida renală,

Caracteristicile comune ale celulelor epiteliale:

extensii citoplasmatice interdigitale,

„Joncțiuni strânse” (zona occludens) pe partea luminală,

lateralis intercellularis tйr .

Principiile funcției renale

Procese de transport tubulare active și pasive

Caracteristicile sportului activ

Factorii care determină filtrarea

1. Proprietățile membranei glomerulare (întindere, permeabilitate)

2. Presiunea efectivă de filtrare

3. Caracteristicile mediului filtrant

Structura membranei glomerulare

Permeabilitatea membranei glomerulare

Fisurile endoteliului fenestralizat au o dimensiune de aproximativ 50-100 nm.

Porțiunile dintre podocite sunt de 25 nm.

Canalele hidratate de colagen și proteoglican din membrana bazală sunt de 3-5 nm.

Presiune efectivă de filtrare

q = Kf [(PC - PB) - (ÐG - ÐB)]

q = rata de filtrare

Ð = presiunea oncotică

P = presiunea hidrostatică

P C = presiunea capilară glomerulară

P B = Presiunea cazului Bowman

D G = presiunea oncotică în capilarele glomerulare

D B = presiunea oncotică în cazul Bowman

GFR = Kf [PG- PB- ÐG]

Kf = coeficient de filtrare

Peff = presiune efectivă de filtrare

Caracteristicile materialelor filtrante

Filtratul glomerular este plasmă fără proteine și lipide.

clearance-ul inulinei: 120-125 ml/min,

clearance-ul creatininei: 90-150 ml/min

volum plasmatic/volum plasmatic,

Reglarea sângerării renale și a filtrării glomerulare

RPF (flux renal de plasmă)

Un volum plasmatic de 660 ml/min este menținut timp de 1 minut

RBF = (flux renal de sânge)

un volum de 1320 ml/min trece prin rinichi în 1 minut

D P = presiunea de perfuzie

R = rezistența vaselor renale

Autoreglarea circulației renale

90-190 mmHg a. între valorile tensiunii arteriale renale între GFR și FPR

Dependența RBF, GFR și a fluxului urinar de tensiunea arterială.

Reglarea nervilor a circulației renale

Inervație nervoasă (simpatică).

Rolul rinichiului în răspunsul presorului.

Răspunsul rinichilor la stres emoțional sau stres.

Prostaglandine (PGE 2, PGD 2, PGI 2, vasodilatatoare locale)

ADH și serotonină (reduce RPF și GFR),

Dopamina și factorul natriuretic atrial (îmbunătățește GFR și RPF).

Bradichinină (sistem calikreină-chinină, vasodilatatoare)

Clearance-ul este cantitatea de plasmă pe care rinichiul o elimină complet de o substanță dată în timp (aceasta este cantitatea virtuală de plasmă specifică unei substanțe).

Observarea funcției renale.

Determinarea parametrilor specifici rinichilor.

Sărbătorind soarta fiecărei substanțe din rinichi.

inulina este filtrată liber în glomeruli, nu există secreție și reabsorbție în tubuli, netoxică

Clearance endogenă a creatininei: utilizare clinică

Clearance-ul acidului para-amino-hipuric, clearance-ul PAH: oferă clarificări despre RPF

RPF = U x V/Pa -Pv = C/E

RBF = RBF/1 - Hematocrit = 1320 ml/min

FF (fracție de filtrare) = GFR/RPF

Procese active de transport tubular: (conceptul de simport și antiport)

reabsorbție pasivă: uree,

pietricele, microvili (marginea periei), interdigitizare pronunțată, multe mitocondrii

Căldura canalului proximal este permeabilă maxim la apă.

Regresia apei: transcelulară și paracelulară

Funcționarea canalului proximal

Na + și apa sunt de 70%.

Toate glucoza și aminoacizii filtrați.

K + filtrat în segmentele 1 și 2.

Ioni Ca ++, Mg ++ și fosfat.

Lactat, citrat și alte câteva componente ale ciclului Szent-Györgyi-Krebs.

Vitamine bogate în apă.

Acizi organici și baze

K + filtrat în segmentul 3.

Reabsorbția Na + (Figura 1)

70% din Na + filtrat este returnat în tubul proximal.

Reabsorbția Na + este independentă:

cantitatea de Na + filtrată

Excreția activă a ionilor Na + are loc pe latura bazală, în spațiul peritubular, cu ajutorul Na +/K + ATP.

Na + are o sarcină pozitivă, astfel încât gradienții de potențial electric transepitelial cresc.

Împreună cu regresia ionilor de Na + pozitivi

75% Clioni negativi,

În 25%, ionii negativi HCO3 sunt recuperați.

Mecanisme purtătoare

1./Na +/substanță dizolvată simport,

2./Înlocuire Na +/H + (HCO3-),

3./Cl- transport Na + antrenat

ad 1. Na +/substanță dizolvată simport

Locație: segmentul 1.

Intrarea Na + în celulă promovează un proces legat de purtător și un gradient electrochimic.

Conform gradientului electrochimic, mișcarea Na + este urmată de Cl- și, în funcție de gradientul osmotic, apă. Prin urmare, se presupun „joncțiuni etanșe” în tubul proximal.

ad 2. Mecanismul antiport Na +/H +

Și aici, reabsorbția Na + acționată de Na +/K + ATP acționează pe partea capilară a celulei ca în mecanismul 1. Cu toate acestea, mecanismul purtător diferă pe partea luminală. Acest lucru se datorează faptului că reabsorbția unui purtător de ioni Na + mediat este însoțită de secreția unui ion H +. Pe lângă schimbul de ioni Na +/H +, există și reabsorbție Cl- și HCO3-. HCO3- este furnizat de acidul carbonic care se dezvoltă în celula tubulară. H + din acesta este secretat în mecanismul antiport. Cl- este, de asemenea, absorbit atunci când este derivat din acidul formic H + din mecanismul antiport. Acidul formic metabolic se disociază în H + și formează ioni în celula tubulară proximală.

HCOOH Û H + + HCOO-

Ionul H + este secretat și formatul este schimbat cu un Cl tubular care difuzează în spațiul peritubular.

Formatul este transformat înapoi în acid formic în tubul.

ad 3. Cl - transport Na + antrenat.

Mecanismul este că atâta timp cât concentrația de HCO3- și Cl- în filtratul glomerular este aceeași ca și în plasmă, Mecanismul 1 reduce concentrația de HCO3- mai mult decât Cl - în raport cu reabsorbția Na +. Acest lucru duce la un gradient de concentrație Cl în segmentele 2 și 3. Ca rezultat, Cl- difuzează în spațiul peritubular. Acest lucru duce la o diferență față de un potențial transepitelial (lumen pozitiv). Lumenul pozitiv determină transportul Na + al fluidelor peritubulare în direcția .

Absorbția apei (trecere)

mecanism de „tragere cu solvent”.

Reabsorbție de tip glucoză

este complet filtrat în glomerul,

complet reabsorbit în tubul proximal (1 mol glucoză/matriță),

transport mediat de transportator.

Dependența concentrației plasmatice de reabsorbție limitată de Tm.

diabet zaharat, glucozurie renală

Sunt resorbiți prin reabsorbție de tip glucoză:

fosfați (reabsorbție hormonală),

aminoacizi, peptide cu molecule mici,

acid clorhidric,.

Tipul de proteină este reabsorbția

peptide cu molecule mici: mecanism mediat de purtător,

proteinele cu greutate moleculară mare regresează cu pinocitoză (endocitoză),

albumina, hemoglobina (mecanismul haptoglobinei).

Mecanismul secreției tubulare

Secreția de acizi organici și baze,

Reabsorbția și secreția acidului clorhidric (se elimină aproximativ 10% din cantitatea filtrată).

Acidul uric filtrat este reabsorbit din secreția filtrată de acid uric.

Semnificația clinică a operațiilor tubulare.

Rața Henle (Figura 2)

Părți ale ascensorului:

păr subțire ascendent (segment subțire): celule plate, mitocondru mic, microvilus mic.

păr gros ascendent (segment gros): celule în formă de piatră, interdigitație pronunțată, multe mitocondrii (fără margine de perie)

Din aproximativ 30% din lichidul izoxic care iese din tubul proximal, 25% din Na + și 20% din apă sunt recuperate și fluidul hipoton este eliberat în tubul distal.

Medullбris grбdiens (jumătate NaCl, jumătate uree).

Păr subțire descendent

Slab permeabil la solute,

Foarte permeabil la apă,

Nu include transportul activ.

Osmolalitatea crește de la 300 mosm/kg la 300 mosm/kg la nefronii cu rață lungă și la 600 mosm/kg la nefronii cu rață scurtă. Creșterea concentrației este o consecință a reabsorbției apei, concentrația de Na + în cotul acului și concentrația de uree sunt de patru ori mai mari, adică 80 mosm/kg, în timp ce concentrația de uree în ureea interstițială din jur este de 600 kg/kg.

În lumenii nefronilor, solutul predominant este Na + și Cl-, în timp ce în fluidele peritubulare ureea.

Filtru slab

Impermeabil la apă,

Foarte permeabil la Na + - și Cl,

Ureea este foarte permeabilă.

Na + și Cl- difuzează în spațiul peritubular și ureea difuză în tubul.

La scăderea osmolalității, volumul fluidelor tubulare nu se modifică.

Filtru gros în creștere

Reabsorbe activ Na + și Cl în spațiul peritubular.

Permeabilitatea sa la uree este scăzută.

Rezultat: osmolalitatea în fluidele tubulare scade, concentrațiile de Na + și Cl- sunt mai mici .

Datorită permeabilității scăzute a apei, concentrația ureei este neschimbată.

Lichide care părăsesc bucla Henle:

2./concentrație mare de uree,

3./volum neschimbat.

Procesul de reabsorbție a Na + este similar cu cel descris pentru tubul proximal, cu excepția faptului că purtătorul se află pe suprafața apicală. Ieșirea unui ion Na + se leagă de Cl- și intrarea unui K +. Acest mecanism se numește Na +/K + - 2Cl- symport (Figura 3).

reabsorbție activă a Na +,

Nefronul distal transformă lichidul tubular în urină.

celule scuamoase cu interdigitizare pronunțată,

(celule clare, principale, celule intercalate întunecate).

În nefronul distal, substanțe dizolvate non-ureee, cum ar fi de ex. K +, NH4, Ca ++ și Mg ++ sunt un. Concentrația relativă a substanțelor nerezolvate crește. Concentrația relativă de Na + și Cl- scade datorită absorbției ridicate de Na + și Cl-.

Reabsorbția Na + activ

La fel ca cel descris pentru tubul proximal, doar procesele purtătoare sunt diferite în tubul distal și în canalul colector.

Canal distal de meandru

Aici transportul activ al Na + este legat de un purtător de Cl-, motiv pentru care se numește Na +/Cl- symport (Figura 4).

Se caracterizează prin faptul că cantitatea filtrată este „dependentă de sarcină” și tiazidă.

Consecința reabsorbției active a Na +, a permeabilității scăzute a apei și a permeabilității ureei este că osmolalitatea fluidelor tubulare și concentrația de electroliți în tubul distal scad, în timp ce concentrația ureei scade. Cantitatea de lichid tubular rămâne neschimbată.

Intrarea apicală a Na +, aici nu este dependentă de purtător, reabsorbția activă a Na + are loc prin canalele conductive de Na +. Potențialul electric transepitelial crește (lumen negativ), care este o funcție a permeabilității anionilor care repetă Na +. Permeabilitatea la Cl este scăzută, deci potențialele transepiteliale pot atinge -70 mV.

Canalul de colectare are o rezistență electrică ridicată (joncțiuni strânse „strânse”).

Reabsorbția Na + este „dependentă de sarcină”. Reabsorbția Na + este îmbunătățită de aldosteron, care crește potențialul transpitelial.

Reabsorbția Na + este inhibată

factorul natriuretic atrial,

unele diuretice (triamteren, amilorid).

Transportul pe apă este reglementat de ADH (Figura 5).

În absența ADH, canalul de colectare este relativ impermeabil la apă și uree.

În prezența ADH, permeabilitatea la apă a întregului canal de colectare și permeabilitatea la uree a părții papilare a canalului de colectare sunt mult crescute.

ADH este un hormon hipofizar.

Hipotalamusul n. produs în supraoptic.

O oligopeptidă de opt aminoacizi. ADH uman se caracterizează prin arginină (arginină-vasopresină, AVP).

Dozele mai mari decât fiziologice determină o îngustare a receptorului V1.

ADH se leagă de receptorii V 2 de pe suprafața bazal-laterală a celulelor epiteliale, activând adenilat ciclaza și îmbunătățind sinteza AMP ciclic.

Creșterea permeabilității ureei este o consecință a unui alt mecanism, probabil mediat de purtător.

În absența ADH, osmolalitatea lichidelor care ies din canalul de colectare este de 70 mosm/kg (50 mosm/kg uree și 20 mosm/kg electrolit).

În absența ADH, 15% din apa filtrată (26 litri/zi) este îndepărtată. Iată ce caracterizează diabetul insipid.

1. Osmolaritate ridicată

1. Osmolaritate scăzută

(vнzterhelйskor)

(previne separarea ANP)

(perfuzie fizică)

3. Aspect (intrare vin ANP)

4. Băncile vieneze

5. Durere, muncă musculară

Alte funcții ale nefronului distal

Nefronul distal este, de asemenea, capabil de reabsorbție și secreție de K +, precum și de secreție de H + și HCO3.

Ca ++ este, de asemenea, implicat în reglarea drenajului.

Mecanismul de concentrare și răcire urinară

Mecanismul de contra-multiplicare

În medulă, osmolalitatea fluidelor interstițiale crește de patru ori (de la 300 mosm/kg la 1200 mosm/kg) pe măsură ce se deplasează de la cavitate la pelvisul renal (Figura 6).

Gradientul medular este format de mecanismul de multiplicare a contracurentului.

Creșterea de patru ori a presiunii osmotice a creierului este eliminată de următorii factori:

Reabsorbție activă a Na + (gradient orizontal) fără recirculare a apei în bucla Henle

În tulpina descendentă și ascendentă a buclei Henle, fluidele se deplasează în direcția opusă (flux vertical) în imediata apropiere una de cealaltă.

La nefronii cu rață lungă (juxtamedulară), ureea menține reabsorbția pasivă a Na + și Cl de-a lungul părului subțire ascendent.

Furosemida, care inhibă reabsorbția Na + din fibrele groase din aer, elimină gradientul osmotic medular .

Mecanismul secundar de contracurent

Sângele care curge prin starea medulară a rinichiului ar elimina gradientul osmotic în câteva minute dacă mecanismul secundar de contracurent nu ar exista.

Este un proces pasiv care are ca rezultat direcția opusă fluxului de fluide în dungile descendente și ascendente ale vasei recta.

Menținerea concentrației medulare între condițiile fiziologice.

Factori care afectează concentrația urinară

Lungimea buclelor Henle

rata de apariție a nefronii de rață lungă comparativ cu rațele scurte.

Prezența ureei

(de exemplu, grilele medulare scad odată cu o dietă cu deficit de proteine)

Cantitatea de lichid care curge prin bucla Henle și canalul de colectare.

Vera rectal vámrtbramlsa,

Prezența prostaglandinelor (PGE 2, PGD 2).

Evaluarea concentrației și diluției urinare