Ledviny Stavba nefronu Glomerulus

Ledviny
„
Udržování
Udržování homeostasy a vylučování odpadních
látek
= tvorba moči (filtrace, resorpce, sekrece)
„
Endokrinní funkce
(renin,
renin, erythropoetin,
erythropoetin, prostaglandiny)
prostaglandiny)
„
metabolická funkce
(glukoneogeneze,
glukoneogeneze, amoniogeneze)
amoniogeneze)
Stavba nefronu
= funkční jednotka ledviny,
ledvina člověka cca 106
kůra
„
Glomerulus
„
Proximální tubulus
„
Henleova smyčka
„
Distální tubulus
dřeň
(filtrace)
(resorpce)
(koncentrace)
(sekrece)
„ Sběrný
kanálek
(resorpce vody)
Glomerulus
1
krev (kapilára)
Glomerulus
endothel
póry 50-100 nm
bazální glomerulární
membrána
podocyty
Primární moč
volně < ∅ 1,5 nm a < 6 kDa
„neprostupné“ > ∅ 3 nm a >70 kDa
(nebílkovinný podíl plasmy)
denní složení primární moče (180 l filtrátu):
cca 25 mol Na+, 18 mol Cl–, 5 mol HCO3–,
0.6 mol glukosy, 0.8 mol močoviny, . . .
Definitivní
moč
1.5 l
Glomerulární filtrace
Látka
močovina
glukosa
sacharosa
insulin
myoglobin
ovalbumin
hemoglobin
sérový albumin
Mol.
Hmotnost
60
180
342
5 500
17 000
43 500
68 000
69 000
Průměr
molekuly
0.16
0.36
0.44
1.46
1.95
2.85
3.25
3.55
koncentrace
filtrát/plasma
1
1
1
0.98
0.75
0.22
0.03
0.01
ultrafiltrát: pouze 100-150 mg/l, celkově však 10-30 g/den
50 % bílkoviny krevní plasmy
50 % z odloučených epitelií, bakterií a sekretů žláz
minimální tubulární sekrece specifických proteinů (uromukoid)
definitivní moč: < 150 mg/den
Patologické proteinurie
„ Glomerulární proteinurie
zvýšená glomerulární permeabilita pro proteiny
-> překročení kapacity tubulů pro zpětnou resorpci.
v moči především proteiny o vyšších mol. hmotnostech
(albumin, transferrin, IgG, IgM)
„Tubulární proteinurie
narušena zpětná resorpce bílkovin tubulárními buňkami v moči
hl. nízkomolekulární proteiny (β-mikroglobulin, lysozym)
„Prerenálně podmíněná proteinurie
zvýšená koncentrace proteinu v séru, nad limit kapacity
tubulární resorpce
„Postrenální proteinurie
příměs proteinů k moči ve vývodných močových cestách záněty
(bakterie, imunoglobuliny), epiteliální bílkoviny
2
Tubulární resorpce (proximální tubulus)
resorpce:
80% vody a solí
„ 100% glukosy
„ 100% většiny aminokyselin
„ v různé míře nízkomolekulární
bílkoviny, kyselina močová,
močovina, HCO3–, PO43–,
Cl–, K+, Mg2+, Ca2+
sekrece:
H+, NH4+, organické kyseliny
a báze
Zpětná resorpce Na+ (CECT >> CICT)
krevní
kapiláry
ATP
Na+
K+
ADP
ATP
Na+
K+
ADP
Na+
K+
Na+
Na+
K+
Na+
aktivně
Cl-,
H2 O
HCO3-
lumen
pasivně
H2 O
Cl-, HCO3-
osmolalita
elektroneutralita
Resorpce glukosy a aminokyselin
(Na+ gradient)
ATP
Na+
K+
ADP
Na+
K+ Glc
+
Na
Glc
energie
Glu
NH3
+
Na
aminokyseliny
Gln
γ-glutamyltranspeptidasa
glutaminasa
Gln
3
Henleova smyčka = koncentrace
moči
Odlišné vlastnosti ascendentní (vzestupné)
a descendentní (sestupné) části
„
Descendentní
„
„
„
Ascendentní
Vysoce propustná pro
„ Relativně nepropustná
vodu
pro vodu
Pasivní difúze Na+
„ Aktivní resorpce Na+
i močoviny
a Clz peritubulárního prostoru (zřeďovací segment)
Henleova smyčka = koncentrace
moči – protiproudý mechanismus
Henleova smyčka
protiproudý multiplikační systém
4
Distální tubulus
„
„
Regulace vylučování vody (vasopresin
(vasopresin))
a iontů (Na+, K+ aldosteronem)
aldosteronem)
Sekrece anorganických kyselin a H+ iontů
pH moče:
minimum pH ~ 4.5 ~ [H+] = 30 µmol.l-1
Větší množství H+ může být vyloučeno jedině ve vazbě
na akceptor protonů s pKA = 4.5 a vyšším:
H+
H+
+
+
HPO42NH3
H2PO4NH4+
pKa = 6.8
pKa = 9.2
(… indukce glutaminasy)
Funkční zkoušky ledvin ~ ledvinová clearance
Poměr mezi množstvím látky vyloučené z kompartmentu za časovou
jednotku ke koncentraci této látky v daném kompartmentu
= schopnost ledvin očistit krev ( v ml) od nějaké látky
za časovou jednotku (min, s)
GFR [ml/min] =
U [mM]. V [ml/min]
P [mM]
Glomerulární funkce
• clearance: kreatinin, inulin, cystatin C, manitol, thiosulfát …
• mikroalbuminurie
Tubulární funkce
• koncentrační test, zřeďovací test, …
5
Erythropoetin (EPO):
(glykoprotein, 166 AA, Mr cca 34.000)
hlavní regulátor tvorby erythrocytů
hypoxie → zvýšená syntéza EPO v ledvinách
→ transport krví → kostní dřeň
6