A kiválasztás

I. Anatómiai ismeretek

A) A kiválasztórendszer felépítése

• 2 vese – ren / nephros

• 2 húgyvezeték – ureter

• húgyhólyag / vesica urinaria

• húgycső / urethra

• Vesék: kétoldalt a gerincoszlop mellett, a jobb vese a máj miatt kissé lejjebb

• metszete: - kívül: tok védi →- alatta: kéregállomány →- belső velőállomány: vesepiramisok alkot-ják → piramisok csúcsi része: papilla →

veseüreg – sinus renalis:- kis vesekelyhek →- nagy vesekelyhek →- vesemedence: pelvis renalis / pyelon → ureter

• húgyvezetékek: ~28-30 cm hosszú, 0,5 cm vastag izmos falú csövek → hátulról, ferdén érkeznek a húgyhólyagba

• húgyhólyag: - belső nyálkahártyafelszín redőzött, kivéve egy háromszög alakú területet (3 csúcsa: húgyvezetékek benyílása, húgycső eredése)- falában simaizomréteg- alul erősebb körkörös izomrétegek: a nem akaratlagos záróizmokat alkotják

• húgycső:

női: 3-4 cm hosszú, hüvely elülső fala mentén fut le, hüvely előtt nyílik

- áthalad a gáton: itt: akaratlagos záróizma – musculus sphincter urethrae

férfi: ~20 cm hosszú; áthalad a prosztatán, közben fogadja az ondóvezetékek tartal-mát

→ gáton áthalad – itt: záróizom (m.sph.ur.)

→ hímvessző alsó barlangos testében halad végig

B) A vese finomszerkezete• működési egysége a nephron – ~1,5

millió / veseRészei: • vesetestecske: Malpighi-test:

- hajszálérgombolyag (glomerulus)- Bowmann-tok: kettős fal

• proximalis csatorna kanyarulatos rész → egyenes rész

• → Henle-kacs le- és felszálló szára• distalis kanyarulatos csatorna• gyűjtőcsatorna (→ papillák) → kelyhekbe

II. Élettani ismeretek

• kiválasztószerep:- N-anyagcsere végtermékeket (urea, kreatinin, húgysav)- inaktivált hormonok egy részét- gyógyszereket és maradványaikat- xenobiotikumokat (biológiailag aktív, testidegen anyagok)- túl magas cc.-t elérő, normálisan nem kiválasztódó anyagcseretermékeket (glükóz, tejsav)

1. A vese szerepe

• a testnedvek víz- és elektrolittartalmának,

• az ozmotikus koncentrációnak,

• a H+-koncentrációnak az állandóságát (légzéssel együtt) biztosítja

• vérnyomás szabályozása: renin-szekréció

• eritropoetintermelés (→ vvt-képzés)

• trombopoetinképzés (kis mértékű)

• kalcitriolképzés (végső lépése itt zajlik)

2. A vese és a keringés

• Autoreguláció: (egy tartományban) az általános vérnyomástól független a vérát-áramlása

• szimpatikus vasoconstrictor tónus alap-szinten nagyon kis mértékű => nyugalmi véráramlása közel van a maximumhoz => nincs funkcionális hyperaemia (csak láz alatt növekszik egy kicsit)

• vészhelyzetben (vérvesztés, hypoxia, emocionális izgalom (!)): szimpatikus érszűkítés óriási mértékben nőhet → kritikus mértékű véráramláscsökkenés a vesében

3. A vese működése• napi szűrletmennyiség (felnőttben): ~180

liter → legnagyobb része visszaszívódik <= perctérfogat ~25%-a a vesék vérellá-tására esik

• → napi vizeletmennyiség: 1-1,5 liter (extrém állapotokban: 0,5 – 12 liter)

Működésének fő lépései:• filtráció (szűrés)• reabszorpció (visszaszívás) + szekréció

(kiválasztás)• elimináció

Részletesebben:• afferens arteriola tágabb az efferensnél =>

vérnyomás kipréseli a glomerulus kapillárisfalán (fenesztrált típus) a plazmát; nagy molekulák (fehérjék) bennmaradnak! → szinte teljesen fehérjementes szűrlet = ultrafiltrátum képződik- összetevők: víz, ionok; kis méretű szerves molekulák: glükóz, aminosavak, urea, kreatinin, húgysav; kisebb fehérjék is átjutnak: enzimek, hormonok – chorionalis gonadotropin peptidhormon kimutatásán alapulnak a terhességi tesztek!

• glomerulust kívülről a Bowmann-tok belső lemeze borítja → szűrlet bejut

• → innen a tubulusrendszerben áramlik tovább

• a tubulusrendszer kül. szakaszait eltérő alakú és működésű hámsejtek bélelik => eltérő anyagok visszaszívása (a):- víz: passzívan, ozmotikus gradienst követve – aquaporinokon keresztül

- Na+

- Cl-

- HCO3-

- K+

- Ca2+

- glükóz

- aminosavak

- foszfát (reabszorpcióját a parathormon csökkenti)

- urea (= karbamid; a fehérjeanyagcsere végterméke)

• flitrált albumin visszavétele: endocytosis (b)

• aktív szekréció (c):

- húgysav

- testidegen anyagok: gyógyszerek, festé-kek

Gyűjtőcsatornák szerepe: • vizelet végső

- összetételének- térfogatának és- sav-bázis egyensúlyának beállítása

• vízvisszaszívás• itt a vízpermeabilitás változtatható – ADH

hatására megnő (egy másik típusú, nem konstitu-tív, a membránba reverzibilisen kihelyezhető aquapo-rinon keresztül)

• aktív szekréciót végezhet: NH4+, H+, K+

• a hormonális szabályozás nagy része a gyűjtőcsatornákra hat

• Ozmotikus diuresis: a tubulusok nagy vízpermeabilitása miatt a víz passzívan követi az oldott anyagok mozgását => ha a filtrátumban ozmotikusan aktív anyagok vannak → vizet visznek magukkal => vizelet V megnő = ozmotikus diuresis (diabetes mellitusban fellépő hyperglykae-mia egyik első jele)

• 2 típusú nephron: rövid kacsú – hosszú kacsú:- rövid kacsúak (emberben: 85%): kérgi részben (esetleg a külső velőig érnek le)- hosszú kacsúak: belső velőből kanyaro-dik vissza a Henle-kacs hajtűkanyara

• rövid kacsú nephronok: efferens artéria → peritubularis kapillárisokra ágazik

• hosszú kacsúak: egyenes lefutású ereket: vasa recta rendszert képezik

• Henle-kacsok szárai – gyűjtőcsatornák – vasa recta erek párhuzamosan futnak

• A szerkezeti elrendezés teszi lehetővé a víz és a nátrium meghatározott mozgását: axialis ozmotikus gradienseket alakít ki

• A párhuzamos csövecskék között vízszintesen mozognak a kül. anyagok

• Kéregtől a papillákig nő az ozmotikus cc. – interstitiumban és a vasa rectában is – kialakítása: NaCl és az urea

• => ozmotikus rétegzettség jön létre (a veseműködés alapja!)

• Kialakító kulcstényezők:1) Henle-kacs vastag felszálló ága: vízre impermeábilis! => jelentős NaCl-vissza-szívás, melyet nem kísér vízmozgás => egyre hígul a tubularis folyadék (interstitium töményebb lesz)=> a vízre permeábilis szakaszokból (Henle-kacs leszálló vékony része) folyamatosan víz áramlik az interstitiumba

=> mire a vastag felszálló szakaszhoz kerül a folyadék, már töményedik → ebből az emelkedett NaCl-cc.-ból juttatják ki a tubulussejtek a NaCl-t => az interstitium egyre töményebbé válik!

Ez az ellenáramú sokszorozás mechaniz-musa.

2) + Kiegészítő mechanizmus: a vasa recta rendszerének ellenáramú kicserélő mechanizmusa: a vérkeringés a kialakult ozmotikus réteg-ződést kimosná → a vasa recta viszont permeábilis vízre és NaCl-ra => összeté-tele kiegyenlítődik az interstitiummal → leáramló vér egyre hiperozmotikusabb lesz → a felszálló vér ellenkező irányú → átad a leszálló vérnek az oldott anyag-tartalmából (a leszálló pedig a víztartal-mából) = horizontális kicserélő áramok alakulnak ki; ez passzív, „automatikus” folyamat => a rétegződés nem mosódik ki

3) az urea szerepe: distalis kanyarulatos csatorna + gyűjtőcső átjárhatatlanok ureára => a vízvisszaszívás miatt cc.-ja ↑

ADH hatására ureaszállító épül be a belső velő gyűjtő-csatorna-sejtek membránjába => ureakiáramlás az interstitiumba → a Henle-kacs azonos szinten levő szakaszába (vékony szegmentum) beléphet

= ureakörforgás alakulhat ki a gyűjtőcső – Henle-kacs között => rétegződés

=> alacsony fehérjetartalmú étkezéskor a vese maximális vizeletkoncentráló képessége csökken

• Fehérjék a vizeletben:

- gyulladás miatt, genny

- ondómaradék- Hemoglobin molekulatömege (-mérete) éppen a szűrhetőség határán van → súlyosabb hemolízis => a Hb megjelenik a szűrletben → vízvisszaszívás miatt cc.-ja egyre nő → kicsapódás → elzárja a tubulust => veseelégtelenség

4. A Na+- és K+-kiválasztás hormonális szabályozása

• A szervezet extracelluláris folyadékának térfogatát elsősorban a Na+-készlet szabja meg.

• napi bevitel mennyisége kultúra- és egyénfüggő → az eltéréseket az ürítés kiegyenlíti

• nagyon kis sóbevitel mellett is élhetünk, de hosszú távon keringési zavarokat okoz

• a magas bevitel következményei kevésbé egyértelműek, de nem zárható ki mint a hypertensio létrejöttében szereplő tényező

• nyugalmi napi Na+-veszteség ~95%: vesén át; ~4%: széklet; ~1%: verejték

Szabályozó hormonok:

• konzerválás: renin-angiotenzin, aldoszte-ron (és egyebek)

• kiválasztás: pitvari natriuretikus peptid (ANP)

• <= a szárazföldi evolúció során a só- és vízmegőrzés fontosabbnak bizonyult: egyedül az ANP véd a térfogattöblettel szemben

a) Renalis renin-angiotenzin rendszer:• Juxtaglomerularis apparátus (JGA) sejtjeiben termelődik:• a vesetubulus a distalis kanyarulatos csatornába való

átmenetnél visszakanyarodik a glomerulushoz → itt a tubulussejtek sötét színűek: macula densa

• a macula densa melletti afferens arteriola módosult simaizomsejtjei állítják elő a renint (→ májban termelődő angiotenzinogénből →

angiotenzin I. → endothelsejtek: at.konvertáló enzim) → angiotenzin II. (ANG II)

• Reninszekréció szabályozása: - veseátáramlás csökkenése / afferens ér nyomásesése- NaCl-cc. csökkenése a tubulusban (a macula densa sejtjei érzékelik)

- JGA-t szimpatikus idegek aktiválják

• az ANG II hatásai:- efferens ér szűkítése => filtráció ↓ (Na+-

filtráció is)- Na+-visszaszívás fokozása (prox.tubulusban)- általános vasoconstrictio => érellenállás↑

=> vérnyomás ↑

- mellékvesekéregben → aldoszteronter-me lés ↑

- ADH-termelés ↑

- szomjúságérzet kialakítása az agyban

b) Mineralokortikoidok (mellékvesekéreg-ből); fő hormon az aldoszteron:

- Na+-visszaszívás fokozása (gyűtjőcsatornák)

- K+-szekréció ↑

- H+-szekréció ↑

c) Pitvari natriuretikus peptid:

• a szív pitvarizomzata termeli

• kiváltó: NaCl- és térfogattöbblet

• hatásai:

- afferens arteriola tágul => flitráció ↑

- Na+-visszaszívást ↓ (gyűjtőcsatorna)

- Na+-konzerváló hormonok (renin, aldoszteron) szekrécióját ↓

5. A vizeletelvezető rendszer: vizelettárolás és vizeletürítés

• A vizelet a gyűjtőcsatornákból → vese-kelyhekbe → vesemedencébe → majd az ureterekbe érkezik

• A húgyutakat (vesekelyhektől a húgycső végéig) különleges nyálkahártya béleli (urothelium): normálisan a vizelet minden komponensére impermeábilis

• vizelettárolás képessége: continentia

Húgyvezetékek:

• simaizomrétege → perisztaltika: automati-kus működés (beidegzés nélkül is működik → húgyvezetékátültetés)

• átlagos vizeletképződési ütem → ritmikus perisztaltikus vizelettovábbítás: ingerképzés: vesekelyhek és vesemeden-ce határán speciális sejtek ritmikusan depolarizációs hullámokat keltenek → a hólyagig végighaladnak (nagyon nagy mértékű vizeletképzéskor folyamatosan áramlik a vizelet)

Húgyhólyag:

• Néhány száz ml vizelet tárolási képessége (max. 500 ml)

• belső sphincter izomzata nőkben kevésbé fejlett

• Működés: V-növekedés a tágulóképessé-gének köszönhető: p-emelkedés nélkül tágul → elér egy határt: innen p gyorsan ↑ => vizelési inger → ha nincs lehetőség ürítésre => nagyon meredek p-emelkedés, fájdalom, vizelési kényszer

• V = 250-300 ml => vizelési inger jelentke-zése

- 400-450 ml: erős inger

- 500-600 ml: fájdalom

• continentia alatt: simaizomzatán gátló beidegzés => ellazult állapotban van; párhuzamosan a belső-külső sphincterek összehúzódnak

- ürítéskor: ellentétesen: hólyagizomzat kontrahál; hólyagnyak + urethra záróizma ellazulnak; + hasizmok feszülhetnek

Húgycső:Szerepe: • Fő funkció: vizeletelcsurgás megakadályo-

zása => sima- és harántcsíkolt izmai tónusosan összehúzottak- köhögés, tüsszentés, nevetés => hasüregi p ↑ → rátevődik a hólyagra → a jól működő urethra ellenáll ennek is <= intraabdominalis p növekedésekor a ha-rántcsíkolt sphincter reflexes kontrakciója következik be

• vizeletelvezetés• + férfiakban: ondókivezetés

• maximális vizeletáramlás nőkben nagyobb (rövidebb, kisebb ellenállású urethra)

• a húgycső simaizomzata:

- miogén tónus

- kettős beidegzés: szűkítő + ellazító rostok

Tárolás – ürítés központi szabályozása:• Központ: gerincvelő + hídban: összegzi a

- hólyag mechanoreceptoraitól jövő és a- felsőbb szintekről érkező információkat

→ mérlegelés: ürítés kezdeményezése / ürítési reflex elnyomása- simaizmok reciprok beidegzését a híd vezényli

• Szobatisztaság (1-2 éves kor) után a fel-sőbb agyi szintek engedélye szükséges a vizeléshez; egy ideig gátolni képesek az ürítést

- pszichés tényezők is létrehozhatják a vizelési ingert (felső agyi szintek fokozzák a hólyagnyomást)

Ábrák forrásai:• http://www.rush.edu/rumc/images/ei_0273.gif• http://www.childrenshospital.org/az/Site1209/Images/ei_1884.gif• http://academic.kellogg.edu/herbrandsonc/bio201_McKinley/f27-

9a_urinary_bladder_c.jpg• http://www.riversideonline.com/source/images/image_popup/w7_urinarysystem.jpg• http://www.riversideonline.com/source/images/image_popup/r7_maleurinary.jpg• http://library.thinkquest.org/08aug/00763/images/kidney_eng.gif• http://www.uri.edu/cels/bio/wetherbee/bio242/nephron2.gif• http://www.emrro.com/images/gurcilededu.jpg• http://www.uic.edu/classes/bios/bios100/lecturesf04am/kidney01a.jpg• http://kvhs.nbed.nb.ca/gallant/biology/nephron_structure.jpg• http://wps.prenhall.com/wps/media/objects/488/500640/CDA39_2.jpg• http://legacy.owensboro.kctcs.edu/gcaplan/anat2/notes/Image67.gif• http://www.mfi.ku.dk/PPaulev/chapter25/images/25-14.jpg• http://www.colorado.edu/intphys/Class/IPHY3430-200/image/figure14e.jpg• http://www.hopkinsmedicine.org/medart/students/2000/images/slide.jpg• http://www.medicalhistology.us/twiki/pub/Main/ChapterSeventeenSlides/

b67_macula_densa_renal_corpuscle_40x_he_labeled.jpg