Format din:
Rinichii
Localizare:
Funcție:
Nefronul – unitatea anatomică și funcțională a rinichiului
Componente:
Funcție generală: filtrare → reabsorbție → secreție → xcreție
Rinichii mențin homeostazia și elimină toxinele prin formarea urinei.
Rinichii îndeplinesc două funcții esențiale:
În plus, rinichii au și alte roluri importante:
Împreună, cei doi rinichi conțin aproximativ 2 milioane de nefroni, fiecare având capacitatea de a produce urină.
Tipuri de nefroni:
În jurul sistemului tubular renal există o rețea bogată de capilare, numită rețea capilară peritubulară. Aceasta primește sângele din arteriolele eferente, după ce a trecut prin glomerul. Majoritatea acestor capilare se află în cortexul renal, de-a lungul tubilor proximali, tubilor distali și tubilor colectori corticali.
Debitul sanguin renal este de aproximativ 1 200 mL/min (420 mL/100 g țesut/min). În condiții bazale, acesta reprezintă 20% din debitul cardiac de repaus.
Lichidul care trece din capilarele glomerulare în capsula Bowman este denumit filtrat glomerular sau urină primară.
Filtratul glomerular are o compoziție similară cu lichidul care se filtrează în interstiții la capătul arterial al capilarelor. Se consideră că acesta este o plasmă lipsită de proteine în cantități semnificative.
Cantitatea de filtrat glomerular produsă în fiecare minut de toți nefronii ambilor rinichi se numește debitul filtrării glomerulare, având în mod normal o valoare de aproximativ 125 mL/min (echivalentul a 180 L pe zi). Din această cantitate, peste 99% este reabsorbit în tubii uriniferi, iar restul este eliminat prin urină.
Dinamica filtrării prin membrana glomerulară
Forțele care influențează filtrarea glomerulară în capsula Bowman sunt:
Pe măsură ce filtratul glomerular parcurge diferitele segmente ale tubilor uriniferi, substanțele sunt absorbite sau secretate selectiv de epiteliul tubular.
Ca rezultat al acestor procese, lichidul obținut ajunge în pelvisul renal sub formă de urină finală.
Reabsorbția tubulară
Majoritatea compușilor din urina primară sunt substanțe utile, care sunt recuperate prin reabsorbție. Celulele tubilor uriniferi sunt specializate morfologic și biochimic pentru a îndeplini această funcție.
Morfologic, nefrocitele prezintă numeroși microvili la polul apical, ceea ce crește considerabil suprafața activă, iar la polul bazal conțin numeroase mitocondrii necesare producerii de ATP pentru absorbție.
Biochimic, membranele celulare conțin pompe metabolice implicate în transportul activ al substanțelor.
Transportul pasiv are loc conform unor legi fizice, precum difuziunea (în funcție de gradientul chimic, electric sau electrochimic) și osmoza, dar și datorită diferențelor de presiune hidrostatică.
Acest mecanism nu necesită energie și nu este limitat de o capacitate maximă de transport a nefronului.
Prin transport pasiv sunt reabsorbite apa (în gradient osmotic), ureea (în gradient chimic) și o parte din ionii de sodiu (Na) și clor (Cl), în funcție de gradientul electric și electrochimic.
Reabsorbția apei
Toate segmentele nefronului au capacitatea de a reabsorbi apă, însă în proporții diferite. Cea mai semnificativă reabsorbție are loc la nivelul tubului contort proximal, unde se recuperează aproximativ 80% din apa filtrată.
Acest proces este considerat o reabsorbție obligatorie, apa fiind atrasă osmotic în interstițiu ca urmare a reabsorbției sărurilor, glucozei și altor compuși utili.
Reabsorbția apei are loc și la nivelul tubilor contorți distali și, în special, la nivelul tubilor colectori, unde se reabsoarbe aproximativ 15% din apa filtrată, printr-un mecanism denumit reabsorbție facultativă:
Restul nefronului reabsoarbe aproximativ 4% din apa filtrată, astfel încât în urina finală se regăsește doar 1% din volumul inițial filtrat.
Reabsorbția facultativă permite reglarea volumului diurezei în funcție de gradul de hidratare al organismului.
Reglarea diurezei și transportul activ
În această zonă a nefronului intervin mecanismele care controlează diureza și eliminarea ionilor de sodiu (Na) și potasiu (K).
Transportul activ este un proces selectiv, ce necesită consum de energie și oxigen (ATP) și se desfășoară împotriva gradientelor de concentrație sau electrice.
Eficiența pompelor metabolice este limitată de capacitatea maximă de transport (Tmax), adică numărul maxim de molecule transportate pe unitatea de timp.
Celulele tubulare utilizează energie doar pentru recuperarea substanțelor utile, lăsând cataboliții să fie eliminați prin urină.
Prin transport activ sunt reabsorbite glucoza, aminoacizii, unele vitamine, polipeptidele și majoritatea sărurilor minerale (Na+, K+, Cl−, HCO₃−, fosfați, sulfați, urați etc.).
Secreția tubulară
Principala modalitate de eliminare a cataboliților azotați neutilizabili din plasmă este filtrarea glomerulară. Totuși, secreția tubulară completează acest proces, facilitând eliminarea substanțelor acide, toxice, aflate în exces, precum și a unor medicamente.
Prin secreție, rinichii contribuie la reglarea concentrației plasmatice a unor constituenți esențiali, precum potasiul (K⁺), acidul uric și creatinina.
Mecanismele implicate în secreție sunt similare celor ale reabsorbției, fiind de două tipuri: active și pasive. Diferența constă în sensul transportului, care este inversat – substanțele sunt transferate din interstițiul peritubular în interiorul tubului renal. Aceste procese pot avea loc pe întreaga lungime a nefronului.
Secreția ionilor de hidrogen (H⁺)
Secreția de H⁺ este un proces activ, având loc în principal la nivelul tubului contort proximal. Prin eliminarea ionilor de hidrogen, rinichii contribuie la menținerea echilibrului acido-bazic. De asemenea, secreția de protoni poate avea loc și în alte segmente ale nefronului.
În tubul contort distal, mecanismele de transport prin schimb ionic permit reabsorbția Na⁺ și secreția K⁺ sau H⁺, în funcție de pH-ul mediului intern. Acest proces este reglat de aldosteron.
Secreția ionilor de potasiu (K⁺)
Aceasta are loc predominant la nivelul tubului contort distal, fiind realizată prin mecanisme active (schimb ionic) și pasive.
Prin secreția de potasiu, rinichiul contribuie la menținerea unei concentrații normale a potasiului în plasmă (potasemie).
Secreția de amoniac (NH₃)
Pe lângă rolul său antitoxic, secreția de amoniac reprezintă și un mecanism suplimentar de eliminare a protonilor, fără a determina o acidifiere excesivă a urinei.
Protonii în exces se leagă de NH₃, formând ionul amoniu (NH₄⁺), care este eliminat împreună cu clorul sub formă de clorură de amoniu (NH₄Cl).
Ureterele sunt tuburi musculare netede care pornesc din pelvisul fiecărui rinichi și coboară până la vezica urinară.
Pe măsură ce urina se acumulează în pelvisul renal, creșterea presiunii declanșează contracții peristaltice, care se propagă de-a lungul ureterului până la vezică.
Activitatea peristaltică este influențată de sistemul nervos autonom: stimularea parasimpatică crește frecvența undelor peristaltice, în timp ce stimularea simpatică o reduce, afectând și intensitatea contracțiilor.
În partea inferioară, ureterul pătrunde oblic în peretele vezicii urinare și parcurge câțiva centimetri sub epiteliul vezical.
Acest aranjament anatomic permite ca presiunea din vezică să comprime ureterul în timpul micțiunii, prevenind refluxul urinei înapoi în uretere.
Structura vezicii urinare
Vezica urinară este o cavitate musculară netedă, formată din două părți principale:
Controlul eliminării urinei
Mușchiul colului vezical este cunoscut și sub denumirea de sfincter intern. Tonusul său natural împiedică trecerea urinei în uretră, prevenind golirea prematură a vezicii până când presiunea atinge un prag critic.
Pe lângă acesta, vezica urinară are și sfincterul extern, alcătuit din mușchi striat, controlat voluntar. Spre deosebire de sfincterul intern, format din mușchi neted, sfincterul extern este reglat de sistemul nervos și permite întârzierea micțiunii, chiar și atunci când reflexul involuntar tinde să o declanșeze.
Micțiunea reprezintă procesul de golire a vezicii urinare atunci când aceasta este plină. Pe măsură ce vezica se umple, tensiunea din peretele său crește progresiv, iar la atingerea unui prag critic, se declanșează un reflex nervos numit reflex de micțiune.
Acest reflex poate duce fie la eliminarea urinei, fie, dacă micțiunea nu este posibilă, la apariția dorinței conștiente de a urina.
Când volumul de urină din vezică ajunge la 30–50 mL, presiunea intravezicală crește la 5–10 cm apă. Pe măsură ce urina continuă să se acumuleze (200–300 mL), presiunea rămâne relativ constantă datorită tonusului intrinsec al peretelui vezical. Dacă volumul depășește 300–400 mL, presiunea crește rapid și semnificativ.
Mecanismul reflexului de micțiune
Odată inițiat, reflexul de micțiune se autoamplifică. Contracția inițială a vezicii intensifică stimularea receptorilor vezicali, ceea ce determină o contracție reflexă și mai puternică. Acest ciclu se repetă până când mușchiul vezicii atinge o contracție suficient de intensă pentru a permite golirea completă.
Dacă reflexul de micțiune este declanșat, dar vezica nu se golește complet, elementele nervoase implicate în acest proces rămân inhibate pentru câteva minute, uneori chiar o oră sau mai mult, înainte de inițierea unui nou reflex.
Micțiunea nu se va produce decât atunci când vezica se umple suficient pentru a declanșa un reflex mai puternic.
Controlul nervos al micțiunii
Reflexul de micțiune este coordonat la nivelul măduvei spinării, dar poate fi inhibat sau stimulat de centrii nervoși superiori din trunchiul cerebral și cortexul cerebral.
Acest control permite amânarea voluntară a micțiunii, chiar și atunci când reflexul involuntar a fost inițiat.
Urina este alcătuită din 95% apă și 5% diverși compuși, care includ:
Valori medii normale în urina finală
Cistita
În mod normal, tractul urinar este steril și rezistent la colonizarea bacteriană. Totuși, prezența bacteriilor la nivelul vezicii urinare poate provoca inflamația peretelui vezical, manifestările clinice diferind între femei și bărbați.
O hidratare corespunzătoare poate reduce riscul de apariție a acestei afecțiuni.
Nefrita și glomerulonefrita
Sindromul nefritic se caracterizează prin hematurie, hipertensiune arterială, insuficiență renală și edeme, deși nu toate aceste manifestări sunt prezente la fiecare pacient.
Evoluția poate fi diferită:
formă acută sau pasageră (ex. glomerulonefrita infecțioasă)
formă fulminantă, cu instalarea rapidă a insuficienței renale
formă insidioasă, cu progresie lentă și variabilitate clinică pe parcursul bolii
Insuficiența renală
Aceasta reprezintă stadiul final de evoluție al numeroaselor afecțiuni renale și poate fi de două tipuri:
insuficiență renală acută – rinichii își pierd funcția brusc și aproape complet, însă există posibilitatea recuperării funcției renale într-o proporție semnificativă
insuficiență renală cronică – pierderea funcției renale se instalează progresiv și este ireversibilă
Tratamentul insuficienței renale se poate realiza prin dializă (rinichi artificial), un proces prin care sângele pacientului este extras, filtrat într-un circuit extern pentru eliminarea produselor de metabolism și apoi reintrodus în organism, „curățat”.
Acest text nu poate fi copiat.
