Pagbuo ng ihi

Ang pagbuo ng panghuling ihi ng bato ay binubuo ng ilang pangunahing proseso:

• ultrafiltration ng arterial blood sa renal glomeruli;
• muling pagsipsip ng mga sangkap sa mga tubules, pagtatago ng isang bilang ng mga sangkap sa lumen ng mga tubule;
• ang synthesis ng mga bagong sangkap ng bato, na pumapasok sa parehong lumen ng tubule at dugo;
• ang aktibidad ng countercurrent system, bilang isang resulta kung saan ang huling ihi ay puro o diluted.

Ultrafiltration

Ang ultrafiltration mula sa plasma ng dugo sa kapsula ng Bowman ay nangyayari sa mga capillary ng renal glomeruli. Ang SCF ay isang mahalagang tagapagpahiwatig sa proseso ng pagbuo ng ihi. Ang halaga nito sa isang nephron ay nakasalalay sa dalawang salik: ang epektibong presyon ng ultrafiltration at ang koepisyent ng ultrafiltration.

Ang puwersang nagtutulak ng ultrafiltration ay ang epektibong presyon ng pagsasala, na siyang pagkakaiba sa pagitan ng hydrostatic pressure sa mga capillary at ang kabuuan ng oncotic pressure ng mga protina sa mga capillary at ang presyon sa glomerular capsule:

P _effect = P _hydr - (P _onc + P _caps )

Kung saan ang P _effect ay ang epektibong filtration pressure, ang P _hydr ay ang hydrostatic pressure sa mga capillary, ang P _onc ay ang oncotic pressure ng mga protina sa mga capillary, ang P _caps ay ang pressure sa glomerular capsule.

Ang hydrostatic pressure sa afferent at efferent na dulo ng mga capillary ay 45 mm Hg. Ito ay nananatiling pare-pareho sa buong haba ng pagsasala ng capillary loop. Sinasalungat ito ng oncotic pressure ng mga protina ng plasma, na tumataas patungo sa dulo ng efferent ng capillary mula 20 mm Hg hanggang 35 mm Hg, at ang presyon sa Bowman's capsule, na 10 mm Hg. Bilang resulta, ang epektibong filtration pressure ay 15 mm Hg (45 - [20 + 10]) sa afferent end ng capillary, at 0 (45 - [35 + 10]) sa efferent end, na, kapag na-convert sa buong haba ng capillary, ay humigit-kumulang 10 mm Hg.

Tulad ng nabanggit kanina, ang pader ng glomerular capillaries ay isang filter na hindi pinapayagan ang mga elemento ng cellular, malalaking molekular na compound at mga koloidal na particle na dumaan, habang ang tubig at mga mababang molekular na sangkap ay malayang dumaan dito. Ang estado ng glomerular filter ay nailalarawan sa pamamagitan ng ultrafiltration coefficient. Ang mga Vasoactive hormones (vasopressin, angiotensin II, prostaglandin, acetylcholine) ay nagbabago sa ultrafiltration coefficient, na naaayon ay nakakaapekto sa SCF.

Sa ilalim ng pisyolohikal na kondisyon, ang kabuuan ng lahat ng renal glomeruli ay gumagawa ng 180 litro ng filtrate bawat araw, ibig sabihin, 125 ml ng filtrate kada minuto.

Muling pagsipsip ng mga sangkap sa mga tubules at ang kanilang pagtatago

Ang reabsorption ng mga na-filter na sangkap ay nangyayari pangunahin sa proximal na bahagi ng nephron, kung saan ang lahat ng mahahalagang sangkap sa physiologically na pumasok sa nephron at humigit-kumulang 2/3 ng na-filter na sodium, chlorine at water ions ay nasisipsip. Ang kakaiba ng reabsorption sa proximal tubule ay ang lahat ng mga sangkap ay nasisipsip sa isang osmotically equivalent volume ng tubig at ang fluid sa tubule ay nananatiling halos isoosmotic sa plasma ng dugo, habang ang volume ng pangunahing ihi sa dulo ng proximal tubule ay bumababa ng higit sa 80%.

Ang gawain ng distal nephron ay bumubuo ng komposisyon ng ihi dahil sa parehong mga proseso ng reabsorption at pagtatago. Sa segment na ito, ang sodium ay na-reabsorb nang walang katumbas na dami ng tubig at ang mga potassium ions ay inilalabas. Ang hydrogen at ammonium ions ay pumapasok sa lumen ng nephron mula sa mga tubular cells. Ang transportasyon ng electrolyte ay kinokontrol ng antidiuretic hormone, aldosterone, kinins at prostaglandin.

Counter-current na sistema

Ang aktibidad ng countercurrent system ay kinakatawan ng sabay-sabay na gawain ng ilang mga istraktura ng bato - ang pababang at pataas na manipis na mga segment ng loop ng Henle, ang mga cortical at medullary na mga segment ng pagkolekta ng mga duct at ang mga tuwid na sisidlan na tumagos sa buong kapal ng renal medulla.

Ang mga pangunahing prinsipyo ng countercurrent system ng mga bato:

• sa lahat ng mga yugto, ang tubig ay gumagalaw lamang nang pasibo kasama ang osmotic gradient;
• ang distal na tuwid na tubule ng loop ng Henle ay hindi natatagusan ng tubig;
• sa tuwid na tubule ng loop ng Henle, ang aktibong transportasyon ng Na ⁺, K ⁺, Cl ay nangyayari;
• ang manipis na pababang paa ng loop ng Henle ay hindi natatagusan ng mga ion at natatagusan sa tubig;
• mayroong isang urea cycle sa panloob na medulla ng bato;
• Tinitiyak ng antidiuretic hormone ang permeability ng collecting ducts sa tubig.

Depende sa estado ng balanse ng tubig ng katawan, ang mga bato ay maaaring maglabas ng hypotonic, napaka-dilute o osmotically concentrated na ihi. Ang lahat ng mga seksyon ng tubules at mga sisidlan ng renal medulla ay lumahok sa prosesong ito, na gumagana bilang isang countercurrent rotary multiplying system. Ang kakanyahan ng aktibidad ng sistemang ito ay ang mga sumusunod. Ang ultrafiltrate na pumasok sa proximal tubule ay quantitatively nabawasan sa 3/4-2/3 ng orihinal nitong volume dahil sa reabsorption ng tubig at mga substance na natunaw dito sa seksyong ito. Ang likidong natitira sa tubule ay hindi naiiba sa osmolarity mula sa plasma ng dugo, bagama't mayroon itong ibang kemikal na komposisyon. Pagkatapos ang likido mula sa proximal tubule ay dumadaan sa manipis na pababang segment ng loop ng Henle at gumagalaw pa sa tuktok ng renal papilla, kung saan ang loop ng Henle ay yumuko ng 180° at ang mga nilalaman ay dumaan sa pataas na manipis na segment patungo sa distal na tuwid na tubule, na matatagpuan parallel sa pababang manipis na segment.

Ang manipis na pababang bahagi ng loop ay natatagusan ng tubig ngunit medyo hindi natatagusan ng mga asin. Bilang isang resulta, ang tubig ay pumasa mula sa lumen ng segment patungo sa nakapalibot na interstitial tissue kasama ang osmotic gradient, bilang isang resulta kung saan ang osmotic na konsentrasyon sa lumen ng tubule ay unti-unting tumataas.

Matapos ang likido ay pumasok sa distal na tuwid na tubule ng loop ng Henle, na, sa kabaligtaran, ay hindi natatagusan ng tubig at mula sa kung saan ang aktibong transportasyon ng osmotically active chlorine at sodium sa nakapalibot na interstitium ay nangyayari, ang mga nilalaman ng seksyong ito ay nawawala ang osmotic na konsentrasyon at nagiging hypoosmolal, na tinutukoy ang pangalan nito - "ang diluting segment ng nephron". Sa nakapalibot na interstitium, nangyayari ang kabaligtaran na proseso - ang akumulasyon ng isang osmotic gradient dahil sa Na ⁺, K ⁺ at Cl. Bilang resulta, ang transverse osmotic gradient sa pagitan ng mga nilalaman ng distal straight tubule ng loop ng Henle at ang nakapalibot na interstitium ay magiging 200 mOsm/l.

Sa panloob na zone ng medulla, ang isang karagdagang pagtaas sa osmotic na konsentrasyon ay ibinibigay ng sirkulasyon ng urea, na pumapasok nang pasibo sa pamamagitan ng epithelium ng mga tubules. Ang akumulasyon ng urea sa medulla ay depende sa iba't ibang permeability ng cortical collecting ducts at ang collecting ducts ng medulla sa urea. Ang cortical collecting ducts, ang distal straight tubule, at ang distal convoluted tubule ay hindi natatagusan ng urea. Ang mga collecting duct ng medulla ay lubos na natatagusan ng urea.

Habang gumagalaw ang na-filter na likido mula sa loop ng Henle sa pamamagitan ng distal convoluted tubules at cortical collecting ducts, ang konsentrasyon ng urea sa tubules ay tumataas dahil sa reabsorption ng tubig na walang urea. Matapos makapasok ang likido sa mga collecting duct ng inner medulla, kung saan mataas ang permeability sa urea, ito ay gumagalaw sa interstitium at pagkatapos ay dadalhin pabalik sa mga tubules na matatagpuan sa inner medulla. Ang pagtaas ng osmolality sa medulla ay dahil sa urea.

Bilang resulta ng mga nakalistang proseso, ang osmotic na konsentrasyon ay tumataas mula sa cortex (300 mOsm/l) hanggang sa renal papilla, na umaabot sa 1200 mOsm/l pareho sa lumen ng unang bahagi ng manipis na pataas na paa ng loop ng Henle at sa nakapalibot na interstitial tissue. Kaya, ang corticomedullary osmotic gradient na nilikha ng countercurrent multiplying system ay 900 mOsm/l.

Ang isang karagdagang kontribusyon sa pagbuo at pagpapanatili ng longitudinal osmotic gradient ay ginawa ng vasa recta, na sumusunod sa kurso ng loop ng Henle. Ang interstitial osmotic gradient ay pinananatili sa pamamagitan ng epektibong pag-alis ng tubig sa pamamagitan ng pataas na vasa recta, na may mas malaking diameter kaysa sa pababang vasa recta at halos doble ang dami. Ang isang natatanging tampok ng vasa recta ay ang kanilang pagkamatagusin sa mga macromolecule, na nagreresulta sa isang malaking halaga ng albumin sa medulla. Lumilikha ang mga protina ng interstitial osmotic pressure, na nagpapahusay sa reabsorption ng tubig.

Ang pangwakas na konsentrasyon ng ihi ay nangyayari sa pagkolekta ng mga duct, na nagbabago ng kanilang pagkamatagusin sa tubig depende sa konsentrasyon ng sikretong ADH. Sa mataas na konsentrasyon ng ADH, ang pagkamatagusin ng lamad ng pagkolekta ng mga selula ng duct sa tubig ay tumataas. Ang mga puwersa ng osmotic ay nagiging sanhi ng paglipat ng tubig mula sa cell (sa pamamagitan ng basement membrane) patungo sa hyperosmotic interstitium, na nagsisiguro ng pagkakapantay-pantay ng mga osmotic na konsentrasyon at ang paglikha ng isang mataas na osmotic na konsentrasyon ng panghuling ihi. Sa kawalan ng produksyon ng ADH, ang collecting duct ay halos hindi natatagusan ng tubig at ang osmotic na konsentrasyon ng panghuling ihi ay nananatiling katumbas ng konsentrasyon ng interstitium sa renal cortex, ibig sabihin, ang isoosmotic o hypoosmolar na ihi ay pinalabas.

Kaya, ang pinakamataas na antas ng pagbabanto ng ihi ay nakasalalay sa kakayahan ng mga bato na bawasan ang osmolality ng tubular fluid dahil sa aktibong transportasyon ng potassium, sodium, at chloride ions sa pataas na paa ng loop ng Henle, at ang aktibong transportasyon ng mga electrolyte sa distal convoluted tubule. Bilang resulta, ang osmolality ng tubular fluid sa simula ng collecting duct ay nagiging mas mababa kaysa sa plasma ng dugo at 100 mOsm/L. Sa kawalan ng ADH, na may karagdagang transportasyon ng sodium chloride mula sa mga tubules sa collecting duct, ang osmolality sa bahaging ito ng nephron ay maaaring bumaba sa 50 mOsm/L. Ang pagbuo ng puro ihi ay nakasalalay sa pagkakaroon ng mataas na osmolality ng medulla interstitium at produksyon ng ADH.