Galleria mappe mentale Fisiologia-Produzione ed escrezione di urina
Fisiologia La produzione e l'escrezione dell'urina comprendono la circolazione sanguigna del rene, le funzioni di riassorbimento e secrezione dei glomeruli e dei dotti collettori, la regolazione della produzione di urina, ecc.
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Produzione ed escrezione di urina
circolazione sanguigna renale
Caratteristiche dell'afflusso di sangue
Il flusso sanguigno renale è ampio e distribuito in modo non uniforme (equivalente al 20%-25% della gittata cardiaca)
Due volte formando una rete capillare
Regolazione del flusso sanguigno renale (autoregolazione)
teoria miogenica
Teoria del feedback del tubo-palla
Funzioni riassorbitive e secretorie dei glomeruli e dei dotti collettori
Caratteristiche dei modelli di riassorbimento nei tubuli renali e nei dotti collettori
alcune definizioni
Urina originale (ultrafiltrato): quando il sangue circolante passa attraverso la rete capillare glomerulare, ad eccezione delle cellule del sangue e delle proteine plasmatiche, altre sostanze possono filtrare nella capsula renale per formare l'urina originale.
Fluido tubolare: dopo che l'ultrafiltrato entra nei tubuli renali, viene chiamato fluido tubolare.
Riassorbimento: processo mediante il quale le sostanze presenti nel fluido tubulare vengono trasportate nuovamente nel flusso sanguigno dalle cellule epiteliali nei tubuli renali e nei dotti collettori.
Modi e mezzi di riassorbimento
trasporto transcellulare
trasporto paracellulare
Caratteristiche del riassorbimento
selettività di riassorbimento
La maggior parte dell'acqua e degli elettroliti come sodio, potassio e cloruro vengono riassorbiti
Una piccola porzione di urea viene riassorbita
La creatinina non viene affatto riassorbita
Differenze nel riassorbimento
Il tubulo contorto prossimale ha la più forte capacità di riassorbimento (orletto a spazzola) e riassorbe una grande quantità e varietà di sostanze.
Le anse midollari riassorbono principalmente acqua e NaCl
Il tubulo contorto distale e il dotto collettore hanno anche la funzione di riassorbire Na⁺ e acqua (la quantità di assorbimento è inferiore a quella del tubulo contorto prossimale ed è regolata da vasopressina e aldosterone)
Riassorbimento limitato
I tubuli renali e i dotti collettori hanno determinati limiti sul riassorbimento di diverse sostanze.
Riassorbimento di diverse sostanze principali
Riassorbimento di Na⁺, Cl⁻ e acqua
Tubulo prossimale (65%-70% della capacità di filtrazione)
meccanismo
prima metà
Sulla membrana luminale
Simportatore Na⁺-X (X equivale a glucosio, amminoacido)
Scambiatore Na⁺-H⁺ (H⁺ entra nel fluido tubulare →HCO₃⁻ viene riassorbito)
sulla membrana basolaterale
Pompa Na⁺-K⁺ (crea differenza di concentrazione)
X diffusione facilitata
lacuna tissutale
La pressione idrostatica nello spazio tissutale aumenta, spingendo Na⁺ e acqua a entrare nei capillari
la seconda metà
Oltre al trasporto transcellulare, avviene principalmente attraverso la via paracellulare.
Riassorbimento passivo di Na⁺ e Cl⁻ attraverso la via paracellulare (la concentrazione di Cl⁻ nel liquido tubulare è superiore a quella del liquido interstiziale peritubulare, quindi viene riassorbito nel sangue attraverso la via paracellulare lungo il gradiente di concentrazione; al allo stesso tempo, a causa del riassorbimento di Cl⁻, le cariche negative del fluido duttale aumentano nello spazio interstiziale dei tessuti periferici e Na⁺ viene riassorbito passivamente lungo il gradiente di concentrazione attraverso la via paracellulare)
Circuito (NaCl è il 20% della quantità filtrata, l'acqua è il 15% della quantità filtrata)
segmento sottile del ramo discendente dell'ansa midollare
L’attività della pompa Na sulla membrana basale delle cellule epiteliali è bassa e la membrana luminale non è facilmente permeabile al Na⁺, ma ha un elevato riassorbimento di acqua. (La pressione osmotica del fluido tubulare aumenta gradualmente)
Segmento sottile del ramo ascendente dell'ansa midollare
È impermeabile all'acqua, ma facilmente permeabile al Na⁺ e al Cl⁻ che diffonde nel fluido interstiziale (la pressione osmotica del fluido tubulare diminuisce gradualmente).
Segmento spesso del ramo ascendente dell'ansa midollare
Caratteristiche
NaCl si trova in un sito importante per il riassorbimento dell’ansa midollare, ma è impermeabile all’acqua. (La pressione osmotica del fluido canalicolare continua a diminuire)
meccanismo
membrana luminale
Simportatore elettroneutro Na⁺-2Cl⁻-K⁺ (inibito dalla furosemide)
Canale K⁺
membrana basolaterale
pompa del sodio
Canale Cl⁻
Il Na⁺ entra nelle cellule lungo il gradiente chimico e viene poi pompato nel fluido interstiziale attraverso la pompa Na; Cl⁻ segue il gradiente di concentrazione ed entra nel fluido interstiziale attraverso il canale Cl⁻ sulla membrana basolaterale; K⁺ ritorna nel fluido tubulare lungo il gradiente di concentrazione attraverso la membrana luminale, facendo sì che il fluido tubulare assuma un potenziale positivo.
La differenza di potenziale a sua volta fa sì che gli ioni positivi come Na⁺, K⁺ e Ca²⁺ nel piccolo tubo liquido si Riassorbito attraverso la via paracellulare (riassorbimento passivo)
Tubulo distale e dotto collettore (NaCl rappresenta il 12% della quantità filtrata e vengono riassorbite quantità variabili di acqua)
tubulo contorto distale
Caratteristiche
È ancora impermeabile all'acqua, ma può ancora assorbire attivamente Na⁺, facendo sì che la pressione osmotica nel fluido tubulare continui a diminuire.
meccanismo
sulla cavità membranosa
Importatore di Na⁺-Cl⁻ (inibito dai tiazidici)
lato della membrana basale
Una pompa
Canale Cl⁻
Tubulo distale posteriore e dotto collettore
Caratteristiche
Può riassorbire attivamente Na e secernere K⁺ e H⁺
meccanismo
Celle di salto (H⁺ segreto)
membrana luminale
pompa protonica
membrana basale
Canale HCO₃⁻
Celle principali (90%, scambio Na⁺-K⁺)
membrana luminale
Canale Na⁺, canale K⁺
membrana basale
Pompa del sodio, canale K⁺
(Scambiatore Na⁺-H⁺, scambiatore Na⁺-K⁺) (Il riassorbimento di Na⁺ è regolato principalmente dall'aldosterone; il riassorbimento di acqua dipende dal contenuto di acqua nel corpo, principalmente attraverso le vie transcellulari, ed è regolato dalla vasopressina )
Riassorbimento di HCO₃⁻
differenza
L'80%-90% viene riassorbito nel tubulo prossimale (Na⁺-H⁺)
Il 10% viene riassorbito nel ramo spesso ascendente dell'ansa midollare
Una piccola quantità viene riassorbita nel tubulo distale e nel dotto collettore
meccanismo
Sulla membrana luminale
Importatore di Na⁺-H⁺
membrana basolaterale
pompa del sodio
Trasportatore di HCO₃⁻
Entra nelle cellule come CO₂ ed entra nel fluido intercellulare attraverso il trasportatore sulla membrana basolaterale lungo la concentrazione elettrochimica.
Riassorbimento di K⁺
differenza
Il 65%-70% viene riassorbito nel tubulo prossimale
Il 25%-30% viene riassorbito nel ramo spesso ascendente dell'ansa midollare
K⁺ nell'urina finale viene secreto principalmente dal tubulo contorto distale e dal dotto collettore
meccanismo
Trasporto attivo, trasporto contro gradiente elettrochimico (il meccanismo non è ancora chiaro)
Riassorbimento del glucosio e degli aminoacidi
glucosio
parti
Limitato al tubulo prossimale, in particolare alla prima metà del tubulo prossimale
meccanismo
Importatore di Na⁺-glucosio Trasporto attivo secondario, il glucosio che entra nella cellula entra nel fluido intercellulare attraverso la diffusione facilitata attraverso il trasportatore del glucosio 2 sul lato della membrana basale
aminoacidi
Uguale al glucosio, ma con più trasportatori di aminoacidi
proteina
La piccola quantità di proteina che normalmente entra nell'ultrafiltrato viene riassorbita attraverso la funzione di fagocitosi delle cellule epiteliali del tubulo prossimale.
Funzione secretoria dei tubuli renali e dei dotti collettori
Secrezione di H⁺
Tubulo prossimale (la più forte capacità secretoria, pari all'80%-90%)
Segmento spesso del ramo ascendente dell'ansa midollare
tubulo contorto distale
Secrezione di H⁺ attraverso il trasporto attivo secondario da parte dello scambiatore Na⁺-H⁺, che è strettamente correlato al riassorbimento di HCO₃⁻
La seconda metà del tubulo distale e del dotto collettore
Le cellule del ritmo secernono H⁺ Sulla membrana luminale del tubulo contorto distale e del dotto collettore è presente una pompa protonica (H⁺-ATPasi), che può pompare H⁺ intracellulare nel fluido del tubulo.
Secrezione di K⁺
parti
Tubulo distale e dotto collettore
Caratteristiche
La secrezione di K⁺ da parte della seconda metà del tubulo distale e delle cellule principali del dotto collettore (che rappresentano il 90% delle cellule epiteliali) è strettamente correlata al riassorbimento attivo di Na⁺. Solo con il riassorbimento di Na⁺ può esserci secrezione di K⁺ (scambio Na⁺- K⁺)
energia
La pompa Na sul lato della membrana basale pompa Na⁺ fuori dalla cellula e allo stesso tempo pompa K⁺ nel fluido interstiziale nella cellula, rendendo la concentrazione di K⁺ nelle cellule epiteliali superiore alla concentrazione di ioni K⁺ nelle cellule tubulari. fluido.
La differenza di concentrazione fa sì che K⁺ entri nel liquido del piccolo tubo lungo il gradiente di concentrazione.
Il riassorbimento attivo di Na⁺ porta il fluido tubulare a un potenziale negativo (K⁺ entra nel fluido tubulare lungo il gradiente elettrochimico)
PS
Esiste uno scambio H⁺-Na⁺ e K⁺-Na⁺ sulle cellule epiteliali tubulari renali e i due sono in una relazione competitiva
Secrezione di NH₃
parti
Tubulo prossimale, ramo ascendente spesso dell'ansa midollare, tubulo distale e dotto collettore
meccanismo
tubulo prossimale
Nelle cellule epiteliali del tubulo prossimale, lo scambiatore Na⁺-H⁺ (con NH₃ invece di H⁺) sulla membrana luminale viene secreto nel fluido del tubulo.
tubo di raccolta
Il dotto collettore ha una buona permeabilità all'NH₃, ma una bassa permeabilità all'NH₄⁺ (NH₃ H⁺→NH₄⁺ Le cellule epiteliali del dotto collettore secernono H⁺ nel piccolo lume del tubulo attraverso l'H⁺-ATPasi. Si combina con NH₃ e Cl⁻ per formare NH₄Cl e viene escreto nelle urine.
Secrezione di acido urico e altre sostanze
acido urico
2/3 dell'acido urico libero vengono escreti dai reni e 1/3 dall'intestino
Modalità Filtrazione glomerulare e secrezione tubulare
…
Regolazione della produzione di urina
Autoregolazione renale
Soluti nel fluido tubulare (pressione osmotica) "Diuresi osmotica"
Equilibrio del tubo del tubulo prossimale "assorbimento a gravità specifica costante"
regolazione dei liquidi corporei
Vasopressina (VP, ormone antidiuretico)
effetto
Migliora la permeabilità all'acqua del tubulo contorto distale e delle cellule epiteliali del dotto collettore, promuove il riassorbimento dell'acqua, concentra l'urina e riduce la produzione di urina.
regolazione della secrezione
Osmolarità dei cristalloidi plasmatici (il fattore più importante) "diuresi dell'acqua"
Cambiamenti nel volume del sangue circolante
aldosterone
effetto
"Bao Na⁺ fila K⁺"
regolazione della secrezione
RAAS
recettori di stiramento nelle arteriole afferenti
macula densa
altro
( )
Nervi simpatici renali, adrenalina nel sangue, norepinefrina
(-)
Vasopressina, angiotensina II, peptide natriuretico atriale, endotelina, NO
Concentrazioni di Na⁺ e K⁺ nel sangue →Zona glomerulosa della corteccia surrenale
altro
Peptide natriuretico atriale (ANP)
effetto
Ormoni sintetizzati e secreti dai muscoli atriali per favorire il rilascio di NaCl e acqua
neuromodulazione
…
Lo scambio Na⁺-K⁺ e lo scambio Na⁺-H⁺ hanno un effetto inibitorio competitivo