2. Патофизиология на бъбреците. Образуване на урина.
Нормалното функциониране на тялото е възможно благодарение на следните процеси, протичащи в нефрона:
1.гломерулна филтрация на кръвна плазма;
2. реабсорбция на основната част от филтрата;
3.секреция в тубулите;
4. осмотично разреждане и концентрация на урината;
5.йонен обмен в тубулите.
Гломерулна филтрация на кръвна плазма
Филтрирането на кръвната плазма се извършва в гломерулите чрез дифузия на вещества, разтворени в плазмата и вода под действието на филтрационно налягане. Филтрационното налягане е разликата между хидростатичното налягане и противоположното осмотично налягане на кръвната плазма. Нормалното филтрационно налягане е от 10 до 24 mm Hg. Изкуство. Процесът на филтриране е пасивен, т.е. не изисква разход на енергия от клетката под формата на АТФ. Филтрирането е възможно при колебания в систоличното кръвно налягане в рамките на 60-180 mm Hg. При по-високо и по-ниско налягане филтрацията намалява до точката на пълно спиране поради съдовия отговор. През гломерулния филтър, състоящ се от 3 слоя - капилярен ендотел, базална мембрана и подоцити, преминават само хидрофилни (водоразтворими) вещества и вода. Хидрофобните (мастноразтворими) съединения не се филтрират в здрави бъбреци (Фигура 2).
Капилярният ендотел има отвори (фенестри) с диаметър 40-100 nm. Неговата задача е да задържа формените елементи на кръвта. Базалната мембрана осигурява селективност на размера благодарение на колагеновите влакна и селективност на заряда за филтрирани вещества. Поради наличието на хепаран сулфат върху мембраната се образува отрицателен заряд. Пропускливостта на мембраната се увеличава с повишаване на гломерулното хидростатично налягане. Процесите или краката на подоцитите (педикулите) образуват така наречената прорезна диафрагма с5-12 nm система за филтриране на пори.
Малките хидрофилни молекули, независимо от наличието на заряд, лесно се филтрират. Филтрирането на макромолекули, като протеини, е ограничено от относителното молекулно тегло (RMM), формата на молекулата и нейния заряд. Обикновено сравнително лесно се филтрират протеини с ниско молекулно тегло с OMM под 70 000 D. Тези протеини включват миоглобин (OMN 17 000), хемоглобин (OMN 68 000), -амилаза (OMM 48 000), 1-, 2-, 2-микроглобулини, лизозим и др. молекулно тегло през бъбречния филтър практически не преминават, например имуноглобулин G (IgG, OMN 150 000 D). Албуминът, въпреки относително ниския GMM от 65 000 D, почти не се филтрира. Албуминът, подобно на базалната мембрана, има отрицателен заряд, който ефективно предотвратява филтрирането на албумин.
Тъй като плазмата се движи по протежение на гломерулния капиляр, капилярното налягане на плазмата намалява, а онкотичното налягане, поради ниската протеинова филтрация, се увеличава, така че филтрационното налягане в края на гломерулния капиляр намалява.
Резултатът от филтрирането е образуването на 180-200 литра първична (условна) урина, което е 4,5 пъти обема на цялата телесна течност (фиг. 3). Първичната урина е течната част от кръвната плазма, съдържаща малко количество протеин с ниско молекулно тегло. Съставът на първичната урина зависи изцяло от състава на кръвната плазма. В първичната урина влизат само онези вещества, които се съдържат в кръвната плазма, поради което редица параметри на първичната урина съвпадат с тези в кръвната плазма. Така първичната урина има същото pH (около 7,4) и същия осмоларитет (около 300 mosm/l) като кръвната плазма.
Осмоларитетът е важен показател както за кръвта, така и за урината. Въпреки това, ако плазменият осмоларитет може в повечето случаи да бъде изчислен с достатъчнонадеждност, осмоларността на урината е почти невъзможно да се изчисли и осмометрите често не са налични, така че лабораториите обикновено използват измерване, което има висок коефициент на корелация с осмоларитета. Този показател е плътността на урината. Плътността е масата на единица обем на веществото и се измерва в g/l (например 1018 g/l) или в g/ml (например 1,018 g/ml).
Има формула за прехода от плътност към осмоларност:
осмотичност = 33275 x плътност - 33270