Anatomie ledvinového systému

Renální krevní oběh

Intrarenální krevní tlak

Ledvinové tepny jsou krátké a pramení přímo z břišní aorty, takže arteriální krev je dodávána do ledvin při maximálním dostupném tlaku. Stejně jako v jiných vaskulárních lůžcích je renální perfúze určována renálním arteriálním krevním tlakem a vaskulární rezistencí k průtoku krve. Důkazy ukazují, že v ledvinách se větší část celkového odporu vyskytuje v glomerulárních arteriol. Svalnaté vrstvy arteriol jsou dobře zásobeny sympatickými vazokonstrikčními vlákny (nervová vlákna, která způsobují zúžení krevních cév), a také je zde malý parasympatický přísun z vagusových a splanchnických nervů, který způsobuje dilataci cév. Sympatická stimulace způsobuje vazokonstrikci a snižuje výtok moči. Stěny cév jsou také citlivé na cirkulující hormony epinefrinu a norepinefrinu, z nichž malá množství zúžují efektorové arterioly a velká množství zúžují všechny cévy; a angiotensin, což je konstrikční činidlo úzce spojené s reninem. Role mohou hrát také prostaglandiny.

Faktory ovlivňující průtok ledvin

Ledvina je schopna regulovat svůj vnitřní oběh bez ohledu na systémový krevní tlak, pokud není příliš vysoký nebo extrémně nízký. Síly, které se podílejí na udržování oběhu krve v ledvinách, musí zůstat konstantní, pokud má být sledování složení vody a elektrolytů krve v klidu. Tato regulace je zachována i v ledvinách odříznutých od nervového systému a v menší míře v orgánu odebraném z těla a udržovaném životaschopným prostřednictvím cirkulace solných roztoků fyziologicky vhodných koncentrací; běžně se označuje jako autoregulace.

Přesný mechanismus, kterým ledvina reguluje svůj vlastní oběh, není znám, ale byly navrženy různé teorie: (1) Buňky hladkého svalstva v arteriol mohou mít vnitřní bazální tón (normální stupeň kontrakce), pokud nejsou ovlivněny nervovou nebo humorální (hormonální) podněty. Tón reaguje na změny perfúzního tlaku takovým způsobem, že když tlak poklesne, sníží se stupeň kontrakce, sníží se preglomerulární odpor a zachová se průtok krve. Naopak, když perfúzní tlak stoupá, stupeň kontrakce se zvyšuje a průtok krve zůstává konstantní. (2) Pokud stoupá průtok krve ledvinami, je v tekutině v distálních tubulích přítomno více sodíku, protože se zvyšuje rychlost filtrace. Toto zvýšení hladiny sodíku stimuluje sekreci reninu z JGA za vzniku angiotensinu, což způsobuje zúžení arteriol a snížení průtoku krve. (3) Pokud systémový krevní tlak stoupá, renální průtok krve zůstává konstantní kvůli zvýšené viskozitě krve. Mezibuněčné tepny mají obvykle axiální (centrální) proud červených krvinek s vnější vrstvou plazmy, takže aferentní arterioly sklouzávají více plazmy než buňky. Pokud arteriolární krevní tlak stoupá, zvyšuje se účinek odstřeďování a hustěji zabalený axiální tok buněk v cévách nabízí zvýšenou odolnost vůči tlaku, který musí překonat tuto zvýšenou viskozitu. Celkový průtok krve ledvinami se tak málo mění. Až do určité míry se podobné úvahy opačně týkají účinků sníženého systémového tlaku. (4) Změny arteriálního tlaku mění tlak vyvíjený intersticiální (tkáňovou) tekutinou ledvin na kapiláry a žíly, takže zvýšený tlak zvyšuje a snižuje tlak, odolnost vůči průtoku krve.

Průtok krve ledvinami je větší, když člověk leží, než když stojí; je vyšší v horečce; a je snížena dlouhodobou intenzivní námahou, bolestí, úzkostí a dalšími emocemi, které omezují arterioly a odvádějí krev do jiných orgánů. To je také redukováno krvácením a asfyxií a vyčerpáním vody a solí, který je těžký v šoku, včetně operačního šoku. Velký pokles systémového krevního tlaku, stejně jako po těžkém krvácení, může tak snížit průtok krve ledvinami, takže se po určitou dobu nevytváří žádná moč; smrt může nastat při potlačení glomerulární funkce. Jednoduché mdloby způsobují vazokonstrikci a sníženou produkci moči. Sekrece moči je také zastavena ucpáním močovodu, když zpětný tlak dosáhne kritického bodu.

Glomerulární tlak

Důležitost těchto různých vaskulárních faktorů spočívá v tom, že základní proces probíhající v glomerulu je filtrace, jejíž energie je zásobována krevním tlakem uvnitř glomerulárních kapilár. Glomerulární tlak je funkce systémového tlaku upraveného tónem (stav zúžení nebo dilatace) aferentních a efferentních arteriol, protože se spontánně otevírají nebo uzavírají nebo v reakci na nervovou nebo hormonální kontrolu.

Za normálních okolností se předpokládá, že glomerulární tlak je asi 45 milimetrů rtuti (mmHg), což je vyšší tlak než ten, který se nachází v kapilárách jinde v těle. Stejně jako v případě průtoku krve ledvinami je rychlost glomerulární filtrace udržována také v mezích, mezi nimiž autoregulace krevního toku funguje. Mimo tyto limity však dochází k velkým změnám v průtoku krve. Těžké zúžení aferentních cév snižuje průtok krve, glomerulární tlak a rychlost filtrace, zatímco efherentní zúžení způsobuje snížený průtok krve, ale zvyšuje glomerulární tlak a filtraci.

Tvorba a složení moči

Moč opouštějící ledviny se výrazně liší složením od plazmy, která do ní vstupuje (tabulka 1). Studie renálních funkcí musí zohledňovat tyto rozdíly - např. Nepřítomnost bílkovin a glukózy v moči, změna pH moči ve srovnání s plazmou a vysoká hladina amoniaku a kreatininu v moči, zatímco sodík a vápník zůstávají na podobné nízké hladině v moči i plazmě.

Relativní složení plazmy a moči u normálních mužů
plazma g / 100 ml	moč / 100 ml	koncentrace v moči
voda	90–93	95	-
protein	7–8,5	-	-
močovina	0,03	2	× 60
kyselina močová	0,002	0,03	× 15
glukóza	0,1	-	-
kreatinin	0,001	0,1	× 100
sodík	0,32	0,6	× 2
draslík	0,02	0,15	× 7
vápník	0,01	0,015	× 1,5
hořčík	0,0025	0,01	× 4
chlorid	0,37	0,6	× 2
fosfát	0,003	0,12	× 40
síran	0,003	0,18	× 60
amoniak	0,0001	0,05	× 500

Velký objem ultrafiltrátu (tj. Kapalina, ze které byly krevní buňky a krevní proteiny odfiltrovány) je produkován glomerulem do tobolky. Jak tato kapalina prochází proximálním spirálovitým tubulem, většina její vody a solí se reabsorbuje, některé soluty úplně a jiné částečně; tj. existuje separace látek, které musí být zachovány od látek, které mají být odmítnuty. Následně se smyčka Henle, distální spirálovitá trubička a sběrné potrubí zabývají hlavně koncentrací moči pro zajištění jemné kontroly rovnováhy vody a elektrolytů.