腎臓による最終尿の形成は、いくつかの基本的プロセスからなる:
- 腎糸球体における動脈血の限外濾過;
- 細管内の物質の再吸収、細管の内腔への多数の物質の分泌、
- 尿細管の内腔と血液中の両方に入る腎臓による新しい物質の合成。
- 逆流系の活性、その結果、最終尿が濃縮または離脱する。
限外ろ過
血漿からボーマン嚢への限外濾過は、腎糸球体の毛細血管で起こる。GFRは、尿形成の過程における重要な指標である。別のネフロンでのその値は、限外ろ過の有効圧力と限外ろ過の係数の2つの要因に依存する。
駆動力は、カプセル内の毛細血管および糸球体内圧の毛細血管内の静水圧の値およびタンパク質膠質浸透圧の量の和との差を表す限外有効濾過圧を作用します。
R effekt = R gidr - (R ONK +のR KAPS)
ここで、Pの効果 -有効濾過圧、PのHYD -毛細血管内の静水圧、P ONC -キャピラリータンパク質、Pの中の膠質浸透圧カプセル糸球体カプセル内の圧力- 。
毛細血管の求心性および遠心性末端の静水圧は45mmHgである。毛管ループの全長に沿って一定のままである。彼は、血漿タンパク質の腫瘍内圧力を対照した。これは、毛細血管の遠心端に向かって20mmHgから増加する。最大35mmHgであり、ボーマンカプセルの圧力は10mmHgである。その結果、有効濾過圧力は、毛細血管の求心端で15mmHgである。(45- [20 + 10])、および遠心 - 0(45- [35 + 10])であり、毛管の全長は約10mmHgである。
先に示したように、水および低分子量物質が自由に通過しながら、糸球体毛細血管壁は、ブロック細胞要素krupnomolekulyarnyh化合物およびコロイド粒子フィルタです。糸球体フィルターの状態は、限外濾過の係数を特徴付ける。血管作用ホルモン(バソプレシン、アンギオテンシンII、プロスタグランジン、アセチルコリン)は限外濾過の係数を変化させ、これに応じてGFRに影響を及ぼす。
生理学的条件では、全ての腎糸球体の凝集物は1日あたり180リットルの濾液を形成する。1分当たり125mlの濾液。
尿細管における物質の再吸収と分泌
濾過した物質の再吸収は、すべてのネフロン生理学的に価値のある物質に吸収され、約2/3濾過し、ナトリウムイオン、塩素および水の受信ネフロンの近位部分において主に発生します。近位尿細管における機能の再吸収は、すべての物質が液体中の水の体積に浸透同等の吸収及び近位尿細管の端部によって、一次尿量が80%以上減少する、実質的に血漿をizoosmotichnoy尿細管のままであるという事実にあります。
遠位ネフロンの仕事は、再吸収および分泌のプロセスの両方のために尿の組成を構成する。この区分では、等量の水を含まずにナトリウムが再吸収され、カリウムイオンが分泌される。細管の細胞から、水素イオンおよびアンモニウムイオンがネフロン管腔に入る。電解質の輸送は、抗利尿ホルモン、アルドステロン、キニンおよびプロスタグランジンを制御する。
カウンターフローシステム
ヘンレ薄いセグメント、及びダクトセグメントおよび腎髄質の全体の厚さを貫通する直線状の血管を採取大脳皮質の下降及び上昇ループ - 活性向流システムは腎臓の複数の構造の同期動作を提示されます。
腎臓の向流システムの基本原則:
- すべての段階で、水は浸透圧勾配に沿って受動的にのみ動く。
- ヘンレのループの遠位の真っ直ぐな小管は水に対して不浸透性である。
- Henleループの直管において、Na +、K +、CIの活性輸送が起こる。
- ヘンレのループの薄い下降膝はイオンに対して不透過性であり、水に対して透過性である。
- 腎臓の内部髄質に尿素循環がある。
- 抗利尿ホルモンは、水のための収集管の透過性を提供する。
体内の水分バランスの状態に応じて、腎臓非常に離婚低張性または浸透濃縮尿を排泄することができます。このプロセスは、逆回転コピーシステムとして機能し、脳、腎臓物質の尿細管や血管のすべての部門が関与します。このシステムの活動の本質は以下の通りです。近位尿細管によって受信された限外濾過液は、定量により溶解し、水および物質に再吸収部に、その元の体積の3 / 4-2 / 3に減少しました。細管内の残りの液体は、異なる化学組成を有するが、浸透圧は血漿とは異なる。ヘンレのループが薄いセグメントを通って上方に180°屈曲し、コンテンツされる液体は、その後、ヘンレのループの薄いセグメントを降順で近位尿細管から通過し、腎乳頭の上部にさらに移動下流平行薄いセグメントを配置直遠位尿細管になります。
ループの細い下向きセグメントは水に対して透過性であるが、塩に対しては比較的不浸透性である。結果として、水は浸透勾配に沿ってセグメントの内腔から周囲の間質組織に流れ、その結果、細管の管腔内の浸透圧濃度が次第に増加する。
逆に、水に対して不透過性である、ヘンレの遠位直尿細管ループに入る液体、後及びその浸透活性塩素酸ナトリウムの能動輸送周囲の間質に、このカードの内容は、浸透濃度を失い、彼の名前を定義hypoosmolalityなる- 「を希釈しますネフロンのセグメント。周囲の間質反対の処理が行わ-浸透勾配の蓄積を伴うNAに+、K +とC1。結果として、ヘンレの直接遠位尿細管のループの内容と周囲の間質との間の横方向の浸透勾配は200ミリオスモル/ Lとなり
髄質の内側ゾーンでは、浸透圧濃度の追加の増加は尿細管の循環をもたらし、これは尿細管の上皮を受動的に通過する。脳物質中の尿素の蓄積は、皮質採集管の尿素および髄質の採集管の異なる透過性に依存する。尿素、不浸透性皮質採集管、遠位直管および遠位回旋細管については、髄質の集合チューブは、尿素に対して非常に透過性である。
ろ過された液体がヘンレループから遠位渦巻細管および皮質採集管を通過するとき、尿素なしの水の再吸収により尿細管中の尿素濃度が増加する。流体が、尿素の透過性が高い内側髄質の収集管に入った後、それは間質に移動し、次いで、内側髄質に位置する細管に戻される。脳物質中の浸透圧の増加は、尿素によるものである。
ヘンレのループの薄い上昇四肢の内腔の最初の部分1200ミリオスモル/ Lまで到達腎乳頭における皮質(300ミリオスモル/ L)から、これらのプロセスの浸透濃度が上昇し、周囲の間質組織の結果。したがって、向流増殖系によって生成される皮質髄質浸透圧勾配は、900mOsm / lである。
縦浸透性勾配の形成および維持へのさらなる寄与は、Henleループの過程を繰り返す直接的な容器によってなされる。侵入型浸透勾配は、下降する直接的な容器よりも大きな直径を有する上昇する直接的な容器を通る水の効果的な除去によって維持され、後者のほぼ2倍の数である。真直ぐな血管の独特の特徴は、高分子への浸透性であり、その結果、脳の物質中に大量のアルブミンが生じる。タンパク質は、水の再吸収を促進する間質浸透圧を生成する。
尿の最終濃度は、分泌されたADHの濃度に依存して、水の透過性を変化させる収集管の領域で生じる。高濃度のADHでは、収集管の細胞の膜の水に対する透過性が増加する。浸透力は細胞から(基底膜を通って)高浸透性間質への水の移動を引き起こし、これは浸透圧濃度の整合と最終尿の高い浸透圧濃度の生成を確実にする。ADH生成物が存在しない場合、採取管は水に対して実質的に不透過性であり、最終尿の浸透圧濃度は腎臓の皮質物質の領域における間質の濃度に等しいままである。等浸透圧または低浸透圧の尿が排泄される。
したがって、尿希釈の最大レベルは、ヘンレ係蹄の上流部、および遠位尿細管における電解質の能動輸送中のカリウム、ナトリウム及び塩素のようなイオンの能動輸送による管状流体の重量オスモル濃度を低減する腎臓の能力に依存します。その結果、採取管の始めの管状体の浸透圧は、血漿よりも小さくなり、100mOsm / lである。ADHの非存在下でこのネフロンにおける捕集管浸透圧における追加の輸送細管塩化ナトリウムの存在下で50ミリオスモル/ Lとすることができます。濃縮された尿の形成は、浸透圧の高い間質性髄質およびADH生成物の存在に依存する。