Organi urinarnog sistema su bubrezi (jd

URINARNI SISTEM

Organi urinarnog sistema su: bubrezi, mokraovodi, mokrana beika i mokrana cev. Bubrezi su organi koji stvaraju i izluuju urin. Osnovna uloga ovih organa je kontrola zapremine i sastava telesnih tenosti, kao i ekskrecija tetnih materija iz organizma.

1.1. Nefron

Nefron, osnovna strukturna i funkcionalna jedinica bubrega, sastoji se iz bubrenog telaca i bubrene cevice ili kanalia. Bubreno telace ine:

glomerulus (klupe arterijskih kapilara) Boumanova kapsula koja okruuje glomerulus, ona je dvoslojna, a prostor izmeu visceralnog i parijetalnog lista Boumanove kapsule je u kontinuitetu sa lumenom bubrenog kanalia. U ovaj prostor se filtrira krvna plazma iz kapilara glomerulusa.

Bubreni kanali se sastoji iz tri sukcesivna, anatomski razliita dela:

proksimalnog tubula distalnog tubula. Henleove petlje (nishodnog i ushodnog dela)

Prema poloaju bubrenog telaca i anatomskim karakteristikama, nefroni se dele na kortikalne i jukstamedularne. Kod oveka dominiraju kortikalni nefroni koji ine oko 80% svih nefrona. Jukstamedularni nefroni imaju dugake Henleove petlje i imaju glavnu ulogu u koncentrovanju urina.

1.2. Vaskularizacija bubrega

Protok krvi kroz bubrege je izuzetno veliki. Bubrena cirkulacija sadri dva kapilarna korita: glomerulus i peritubularne kapilare, koji su povezani serijski, a izmeu njih se nalazi eferentna arteriola koja uestvuje u regulaciji hidrostatikog pritiska u oba seta kapilara. Glomerularni kapilari su arterijski kapilari i u njima se ne vri razmena gasova. U njima je krvni pritisak visok (oko 60 mm Hg, to su kapilari sa najviim vrednostima hidrostatikog pritiska u organizmu) to pogoduje odvijanju procesa glomerularne filtracije. Peritubularni kapilari imaju daleko nii hidrostatiki pritisak (oko 13 mm Hg), to omoguava brzu reapsorpciju vode i supstanci u ove kapilare koji i ishranjuju zidove tubula. Krvotok za medulu bubrega potie od eferentne arteriole jukstamedularnih nefrona. Od nje se odvaja serija krvnih kapilara koji se zovu vaza rekta. Vaza rekta imaju oblik ukosnice, kao i Henleove petlje, i sputaju se duboko u medulu, okruujui ushodni krak Henleove petlje i sabirne kanalie. Mada manje od 1% bubrene krvi ulazi u vaza rekta, ovi sudovi imaju vane uloge u ishrani zidova Henleove petlje i medularnih sabirnih kanalia jukstamedularnih nefrona i odravanju hiperosmolalnosti IST medule.

1.3. Jukstaglomerularni aparat

Jukstaglomerularni aparat (JGA) je komponenta tubulo-glomerularnog mehanizma povratne sprege koji je ukljuen u autoreguaciju protoka krvi kroz glomeruluse i intenziteta glomerularne filtracije. Deo distalnog tubula koji ini JGA je u bliskom kontaktu sa aferentnom i eferentnom arteriolom.

JGA ine tri strukture:

1. Makula denza2. Granulirane elije3. Ekstraglomerularne mezangijalne (lacis) elije.

Specifine jukstaglomerularne elije ovog aparata u odreenim uslovima sintetiu, deponuju i oslobaaju renin.1.4. Procesi ukljueni u formiranje urina

U formiranje urina ukljuena su tri procesa:

1. Glomerularna filtracija 2. Tubularna reapsorpcija 3. Tubularna sekrecija

Termin ekskrecija se odnosi na sudbinu svih onih supstanci koje ulaze u sastav konane mokrae i koje se preko bubrega eliminiu iz organizma. Intenzitet ekskrecije neke supstance je neto rezultat intenziteta glomerularne filtracije, tubularne reapsorpcije i tubularne sekrecije.

1.4.1. Glomerularna filtracija

Glomerularna filtracija je prvi korak u formiranju urina i odvija se u bubrenom telacu. Kako u glomerularnim kapilarima vlada visok hidrostatiki pritisak, filtrat plazme se istiskuje iz kapilara u prostor izmeu dva lista Boumanove kapsule. Glomerularna filtracija je prilino neselektivan proces. Glavni limitirajui faktor za prelazak supstance je veliina molekula i naelektrisanje. Glomerularni filtrat ne sadri elije krvi i proteine velike molekularne mase, dok je koncentracija veine elektrolita, glukoze i aminokiselina vrlo slina onoj u plazmi. Dnevno se stvara oko 180 L glomerularnog filtrata.

Barijera kroz koju glomerularni filtrat prolazi iz glomerulusa u Boumanov prostor naziva se glomerularna ili filtraciona membrana. Ona se sastoji iz tri sloja:

1. Endotela kapilara 2. Bazalne membrane 3. Podocita koji predstavljaju visceralni list Boumanove kapsule

Veliina pora kod nekih oboljenja moe da se povea i vea koliina proteina se filtrira i proteini se pojavljuju u urinu. Pojava proteina u urinu je proteinurija, poveana koncentracija albumina u urinu je albuminurija, dok je pojava krvi u urinu hematurija.Sva plazma koja ue u bubreg se ne filtrira .Oko 90% plazme koja ue u bubrege renalnim arterijama proe kroz glomeruluse, ali se samo 15-20% filtrira. Tih 20% plazme koji se filtriraju, predstavljaju filtracionu frakciju krvi.

Intenzitet glomerularne filtracije (IGF) predstavlja zapreminu glomerularnog filtrata koja se formira u svim nefronima oba bubrega u 1 min i iznosi ~125 ml/min ili ~180 l/dan. On matematicki moe da se izrazi kao proizvod filtracionog koeficijenta (Kf) i efektivnog filtracionog pritiska (Pf):

IGF = Kf x Pf

Filtracioni koeficijent Kf zavisi od permeabilnosti endotela glomerularnih kapilara i povrine glomerularnih kapilara kroz koje se vri filtracija i normalno iznosi 12.5 ml / (min x mm Hg).

Efektivni filtracioni pritisak (Pf) se matematicki izraava kao razlika suprotstavljenih pritisaka:

Pf = PGK - PBP - GK

Pokretaka sila za filtraciju u glomerulusima je glomerularni hidrostatiki pritisak (PGK). Filtraciji se suprotstavljaju hidrostatiki pritisak u Boumanovom prostoru (PPB) kao hidrostatiki pritisak glomerularnog filtrata u tom prostoru i onkotski pritisak plazme glomerularnih kapilara (GK).

Dva glavna faktora koja odreuju IGF u fiziolokim uslovima su: hidrostatiki pritisak u glomerularnim kapilarima i protok krvi kroz bubrege.Vrednost hidrostatikog pritiska u glomerularnim kapilarima zavisi od:

Arterijskog krvnog pritiska Otpora u aferentnoj arterioli Otpora u eferentnoj arterioli.

U sluaju vazokonstrikcije aferentne arteriole, hidrostatiki pritisak u glomerulusu se smanjuje, a time i intenzitet glomerularne filtracije. Efekat konstrikcije eferentne arteriole zavisi od stepena konstrikcije; umerena vazokonstrikcija poveava intenzitet glomerularne filtracije, dok ga jaka vazokonstrikcija smanjuje.Protok krvi kroz bubrege preko dijametra krvnih sudova kontroliu:

Simpatikusni nervni sistem Hormoni Lokalni hemijski faktori Lokalni bubreni mehanizmi autoregulacije.

Najvanije delovanje imaju kateholamini osloboeni iz sri nadbubrene lezde, kao i angiotenzin II.

Autoregulacija protoka je lokalni mehanizam povratne sprege u bubregu koji odrava kapilarni pritisak relativno konstantnim uprkos varijacijama arterijskog krvnog pritiska u opsegu od 80 ili 90 mm Hg do 170 ili 180 mm Hg. U autoregulaciju su ukljuena dva mehanizma. Miogeni mehanizam je unutranje svojstvo krvnih sudova otpora (arteriola) da odravaju svoj dijametar nepromenjenim pri promenama krvnog pritiska. Ako se pritisak u aferentnoj arterioli povea ona se kontrahuje, a ako se smanji, arteriola se dilatira pa tako protok krvi ostaje nepromenjen. Tubuloglomerularna povratna sprega povezuje promene u koncentraciju NaCl u tubularnoj tenosti u predelu makule denze i intenzitet glomerularne filtracije. Kada se koncentracija NaCl povea, dolazi do vazokonstrikcije aferentne arteriole i smanjenja glomerularne filtracije i obrnuto.

1.4.2. Tubularna reapsorpcija

Tubularna reapsorpcija je proces kojim se supstance iz lumena tubula vraaju u peritubularne kapilare. Za razliku od glomerularne filtracije, reapsorpcija je selektivan proces. Veina sastojaka glomerularnog filtrata koji su vani za organizam (glukoza, aminokiseline, veina elektrolita, voda i neki metaboliti) reapsorpcijom se zadrava u organizmu.

Transcelularni transport podrazumeva prolazak vode i supstanci kroz citoplazmu epitelne elije i dve funkcionalno razliite elijske membrane, apikalnu i bazolateralnu.Mehanizmi transcelularnog transporta supstanci su:

pasivna i olakana difuzija primarni i sekundarni aktivni transport endocitoza osmoza (voda)

Paracelularni transport je prolazak vode i nekih u njoj rastvorenih supstanci izmeu epitelnih elija kroz tesne veze (zonule okludens) izmeu apikalnih delova susednih elija.

Reapsorpcija Na+ u bubregu je glavna pokretaka sila za reapsorpciju vode. Na+ se najveim delom reapsorbuje aktivno, a voda ga prati pasivno. Najvea koliina filtriranog Na+ (oko 67%) reapsorbuje se u proksimalnom tubulu i to veinom transcelularno: simport Na+ sa organskim (glukoza, aminokiseline, mlena kiselina) i neorganskim (PO4-3) supstancama ili antiport Na+ i H+. Izlazak Na+ kroz bazolateralnu membranu tubulocita proksimalnog tubula obavlja se tipinim aktivnim transportom, radom Na+/K+ pumpe. U kortikalnim sabirnim kanaliima reapsorpcija Na+ kroz apikalnu membranu vri se pasivno kroz kanale za Na+ (akronim eng. naziva je ENaC), na osnovu elektrohemijskog gradijenta, a kroz bazolateralnu membranu Na+ se izbacuje radom pumpe za Na+ i K+. Ovde hormon aldosteron stimulie reapsorpciju Na+, tako to poveava broj otvorenih kanala za Na+ u apikalnoj membrani i ulazak Na+ u elije. Istovremeno, aldosteron stimulie izlazak Na+ kroz bazolateralnu membranu, poveanjem aktivnosti Na+-K+ pumpe.

Glukoza se slobodno filtrira kroz glomerularnu membranu a reapsorpcija glukoze se vri u proksimalnom tubulu. Sva filtrirana glukoza se reapsorbuje i urin je praktino ne sadri. Glukoza se kroz apikalnu membranu tubulocita kotransportuje sa Na+, a kroz bazolateralnu membranu olakanom difuzijom.Meutim, ako se nivo glukoze u krvi znaajno povea i pree koncentraciju od oko 10 mmol/l, vea koliina glukoze se filtrira i ona ne moe potpuno da se reapsorbuje. Koncentracija u plazmi pri kojoj se glukoza pojavljuje u urinu naziva se bubreni prag za glukozu. On iznosi 180 mg/100 ml venske krvi (10 mmol/l), odnosno 200 mg/100 ml (11.1 ml/l) arterijske krvi. Pojava glukoze u urinu (glikozurija), najcee je simptom eerne bolesti (dijabetes melitus).

1.4.3. Tubularna sekrecija

Tubularna sekrecija je proces kretanja supstanci kroz zid tubula u smeru suprotnom od onoga kojim se odvija reapsorpcija. Sekrecija je, prema tome, nain eliminacije nekih metabolita, hormona i lekova (npr., penicilina) preko urina.1.5. Reapsorpcija vode

Od 180 l tenosti koja se dnevno isfiltrira u glomerulima, urinom se ekskretira oko 1-1.5 l. Reapsorpcija vode se vri u proksimalnom tubulu, silaznom tankom kraku Henleove petlje, distalnom tubulu i sabirnim kanaliima.Reapsorpcija vode u sabirnim cevicama je pod hormonskom kontrolom vazopresina (antidiuretini hormon, ADH). Glavno mesto delovanja vazopresina su kortikalni sabirni kanalii, ali on deluje i na nivou medularnih sabirnih kanalia, poveavajui propustljivost apikalnih membrana epitelnih elija zida za vodu. Vazopresin deluje tako to poveava broj kanala za vodu u apikalnoj membrani i posledino reapsorpciju vode.