Pierwszy Etap Wytwarzania Moczu: Filtracja w Ciałku Nerkowym
- Szczegóły
Mocz (łac. urina) to płyn zawierający produkty przemiany materii, powstały w wyniku filtracji krwi. Przebiegający etapowo proces powstawania moczu odbywa się w nerkach.
Budowa Nerki i Nefronu
Nerka jest parzystym narządem leżącym w jamie brzusznej. U człowieka nerki znajdują się po obu stronach kręgosłupa, za żołądkiem i pod wątrobą.
Podstawową jednostką strukturalno-czynnościową nerki jest nefron. Nefron składa się z ciałka nerkowego, kanalika proksymalnego, pętli Henlego i kanalika dystalnego.
Zasadniczą częścią nefronu jest ciałko nerkowe otoczone torebką Bowmana. Ciałko nerkowe zbudowane jest z sieci naczyń włosowatych (kłębuszka nerkowego) utworzonej przez tętniczki doprowadzające i odprowadzające (tzw. sieć dziwna).
Ciałko Nerkowe i Filtracja
Ciałko nerkowe, zbudowane z sieci naczyń włosowatych (kłębuszka nerkowego) i otoczone torebką Bowmana, jest miejscem, w którym zachodzi pierwszy etap powstawania moczu - filtracja.
Przeczytaj także: Specyfikacja filtrów K&N dla Alfa Romeo
Pierwszy etap powstawania moczu, określany mianem filtracji, zachodzi w kłębuszku nerkowym. Tworzące kłębuszek nerkowy tętniczki doprowadzające mają większą średnicę niż tętniczki odprowadzające, dzięki czemu w kłębuszku utrzymuje się wysokie ciśnienie, które powoduje, że nagromadzona w nim krew napiera na ściany naczyń.
To z kolei skutkuje przesączeniem się płynnych składników krwi i substancji drobnocząsteczkowych do światła torebki Bowmana.
Spadek ciśnienia krwi pociąga za sobą osłabienie procesu przesączania w kłębuszkach nerkowych, a gdy ciśnienie spadnie poniżej 40 mmHg, filtracja ustaje całkowicie, a mocz przestaje być wytwarzany (anuria).
Do przesączu kłębuszkowego, zwanego moczem pierwotnym, przedostają się wszystkie składniki osocza poza większością białek, które są zbyt duże, żeby przejść przez szczeliny bariery filtracyjnej. Filtrat składa się więc głównie z wody oraz z rozpuszczonych w niej soli mineralnych, cukrów, aminokwasów, witamin i produktów przemiany materii.
Powstały w wyniku filtracji ultraprzesącz, zwany moczem pierwotnym, składa się w większości z wody. Pozostałą zaś jego część stanowią węglowodany, sole mineralne, mocznik i aminokwasy. Do moczu pierwotnego nie przenikają elementy morfotyczne krwi i większość białek osocza, które ze względu na swoje rozmiary nie są w stanie przeniknąć do światła torebki Bowmana.
Przeczytaj także: Definicja i pomiar filtracji kłębuszkowej
W ciągu doby organizm wytwarza 150-180 l moczu pierwotnego, z którego powstaje ostatecznie 1,5-2,0 l moczu ostatecznego (wtórnego). Dzieje się tak, ponieważ 99% moczu pierwotnego musi ulec resorpcji zwrotnej w dalszej części nefronu.
Dalsze Etapy Powstawania Moczu
Gdyby ostateczny skład moczu był taki sam jak skład moczu pierwotnego, dochodziłoby do utraty dużych ilości wody i substancji, które organizm mógłby jeszcze wykorzystać. Dlatego też w kolejnym etapie powstawania moczu dochodzi do resorpcji, czyli wchłaniania zwrotnego. Proces ten jest możliwy dzięki obecności gęstej sieci naczyń krwionośnych wokół kanalików i pętli Henlego.
W pierwszym odcinku kanalika nerkowego (kanaliku proksymalnym) zachodzi proces wchłaniania zwrotnego, określany jako resorpcja zwrotna obowiązkowa. Podczas tego procesu wchłaniane zwrotnie do krwi na drodze transportu aktywnego są: glukoza, aminokwasy, jony Na+ i K+, a na drodze transportu biernego: woda, jony Cl-, mocznik, kreatynina i inne substancje.
Po przejściu przez kolejne odcinki kanalika krętego I rzędu, mocz pierwotny traci około 90% wody, jednak pomimo tak znacznej utraty wody pozostaje płynem izotonicznym w stosunku do osocza krwi.
Z kolei w odcinku kanalika nerkowego znajdującym się między jego częścią proksymalna a dystalną (w pętli Henlego) zachodzi intensywne wchłanianie wody, prowadzące do znacznego zagęszczanie moczu. W ten sposób powstaje mocz ostateczny zawierający już tylko wodę, związki azotowe, chlorki, jony Na+, siarczyny czy fosforany.
Przeczytaj także: Webber AP8400 - wymiana filtrów
W kanalikach dystalnych, w zależności od aktualnego zapotrzebowania organizmu (w sytuacji występowania niedoborów), zachodzi proces resorpcji zwrotnej nadobowiązkowej, w wyniku którego do krwi wchłaniana jest dodatkowa ilość wody i jonów Na+.
W czasie resorpcji mocz ulega zagęszczeniu i traci objętość.
Poza opisanym procesem resorpcji, w obrębie nefronu obserwowany jest proces odwrotny polegający na wydzielaniu (sekrecji) różnych substancji przez komórki nabłonkowe kanalików nerkowych do ich światła. Podobnie jak w przypadku wchłaniania zwrotnego sekrecja może mieć charakter bierny lub aktywny.
Do związków wydzielanych biernie do światła kanalików nerkowych należą sole amonowe i słabe kwasy (np. kwas salicylowy). Związki te wydzielane są w celu przeciwdziałania nadmiernym zmianom pH moczu pierwotnego. Z kolei aktywnie wydzielane są do światła kanalików takie związki jak kreatynina, hormony steroidowe oraz niektóre związki o charakterze egzogennym, np. leki zaliczane do antybiotyków (penicylina, sulfonamidy).
Skład Moczu Pierwotnego i Ostatecznego
Poniższa tabela przedstawia porównanie składu moczu pierwotnego i ostatecznego:
| Składniki | Mocz pierwotny | Mocz ostateczny |
|---|---|---|
| Woda | 150-180 litrów | 1,5-2,0 litra |
| Aminokwasy | 65 gramów | brak |
| Glukoza | 200 gramów | brak |
| Mocznik | 60 gramów | 35 gramów |
| Jony chlorkowe | 690 gramów | 5 gramów |
| Sód | 600 gramów | 4 gramy |
| Wapń | 9 gramów | 0,2 grama |
| Potas | 35 gramów | 3 gramów |
Prawidłowy mocz nie zawiera białka, glukozy, elementów morfotycznych krwi ani bakterii.
tags: #pierwszy #etap #wytwarzania #moczu #filtracja #ciałka
