Гломерули: Филтри на нашиот бубрег

Гломерулите се мали, крвни капилари кои се клучни за функционирањето на бубрезите. Тие претставуваат основни филтри кои од крвотокот отстрануваат отпадни материи и вишок течности, создавајќи урина.

Како функционираат гломерулите?

Крвта која влегува во бубрезите под висок притисок, поминува низ гломерулите. Капиларните ѕидови на гломерулите се многу тенки и пропусни, што овозможува филтрација на крвната плазма. Поголеми молекули, како што се протеини и крвни клетки, не можат да поминат низ овие филтри и остануваат во крвотокот.

Што е гломеруларна филтрација?
Гломеруларната филтрација е првиот чекор во правењето урина. Тоа е процес што вашите бубрези го користат за филтрирање на вишокот течности и отпадни производи од крвта во тубулите за собирање урина на бубрезите, така што тие може да се елиминираат од вашето тело.
Зошто правиме урина
Освен ако работите не тргнат наопаку, повеќето од нас не трошат многу време размислувајќи за тоа што е потребно за мокрење, но всушност, вашите бубрези и уринарниот систем се прилично неверојатни. Заедно тие добиваат повеќе од еден литар крв секоја минута и елиминираат околу 1,5 литри урина дневно, ефикасно ослободувајќи се од вишокот вода и отпадни производи кои инаку би ви предизвикале сериозни проблеми.
Вашето тело ги метаболизира (обработува) работите што ги јадете и пиете, што произведува енергија, како и разни градежни блокови што ви се потребни за да ги одржите вашите ткива и органи здрави. Додека го правите ова, се произведуваат различни други супстанции кои не можат да се користат или складираат подоцна и мора да се елиминираат за да се спречи акумулација на токсични материи. Покрај отпадните производи, нашата исхрана често содржи супстанции во количини кои се многу повеќе отколку што ни се потребни на ден на ден (како што се јаглени хидрати и масти). Се ослободувате од отпадните производи кои не се раствораат во вода во изметот (на пр., несварените влакна и бактерии) и отпадните производи растворливи во вода во урината (на пример, уреа и електролити – натриум и калиум). Некои видови храна и лекови може да ја променат бојата на вашата урина; На пример, цвекло, капини и караница може да добијат црвена или розова урина. Ова е доказ дека вашите бубрези ги елиминираат разнобојните растворливи пигменти од вашето тело.
Главните супстанции што се излачуваат во урината се:
метаболички отпадни производи – на пример, уреа и креатинин
електролити – неоргански соединенија (вклучувајќи натриум, калиум, калциум, хлорид и бикарбонат) кои вашето тело ги користи за да ја контролира содржината на течности во вашите телесни течности
вода
Можете да ги замислите вашите бубрези како природен филтер за крв на вашето тело. Тие се способни да ја контролираат количината на вода и супстанции растворени во вашите телесни течности (растворени материи) со реапсорпција на она што ви треба и производство на урина за да се ослободите од остатокот. Производството на урина е задолжително, што значи дека се прави без разлика што се случува со вашето тело; на пример, сè уште правите урина дури и кога сте сериозно дехидрирани. Ова се случува поради потребата да се отстранат разни растворени материи од телото со цел да се одржат внатрешните услови стабилни и релативно константни (хомеостаза), така што сите физиолошки процеси во вашето тело продолжуваат ефикасно да функционираат. Правењето урина е комплициран процес, а за да го направите тоа, секој од вашите бубрези содржи околу милион специјализирани структури, наречени нефрони.

Како функционира гломеруларната филтрација
Првиот чекор во создавањето на урината е да се оддели течниот дел од крвта (плазма), кој ги содржи сите растворени растворени материи, од вашите крвни зрнца. Секој нефрон во вашите бубрези има микроскопски филтер, наречен гломерул кој постојано ја филтрира вашата крв.
Крвта што треба да се филтрира навлегува во гломерулот, кој е прамен од крвни капилари (најмалите крвни садови). Гломерулот е вгнезден во вреќичка слична на чаша која се наоѓа на крајот на секој нефрон, наречена гломеруларна капсула. Гломеруларните капилари имаат мали пори во нивните ѕидови, исто како многу фино мрежно сито. Повеќето капиларни кревети се сместени помеѓу артериолите и венулите (малите садови кои доставуваат крв и собираат крв од капиларните кревети), а хидростатичкиот притисок опаѓа додека крвта патува низ капиларното корито во венулите и вените. Гломерулот, од друга страна, е сместен во сендвич помеѓу две артериоли – аферентните артериоли доставуваат крв до гломерулот, додека еферентните артериоли носат тоа далеку. Констрикцијата на еферентните артериоли додека крвта излегува од гломерулот обезбедува отпор кон протокот на крв, спречувајќи пад на притисокот, што не може да се постигне ако крвта тече во венулите, кои навистина не се стеснуваат. Двете артериоли се менуваат во големина за да се зголеми или намали крвниот притисок во гломерулот. Покрај тоа, еферентните артериоли се со помал дијаметар од аферентните артериоли. Како резултат на тоа, крвта под притисок влегува во гломерулот преку релативно широка цевка, но е принудена да излезе преку потесна цевка. Заедно, овие уникатни карактеристики плус фактот дека вашето срце ги снабдува вашите бубрези со повеќе од еден литар крв во минута (околу 20% од неговото производство) одржуваат висок гломеруларен капиларен притисок и функцијата на филтрација на бубрезите, без оглед на флуктуациите во крвта. проток. На пример, симпатичкиот нервен систем може да ја стимулира еферентната артериола да се стега за време на вежбањето кога протокот на крв во бубрегот е намален.

Физичките карактеристики на гломеруларниот капиларен ѕид одредуваат што се филтрира и колку се филтрира во гломеруларната капсула. Работејќи од внатре кон надвор, капиларните ѕидови се составени од три слоја:
Ендотел – има релативно големи пори (70-100 нанометри во дијаметар), низ кои може да поминат растворени материи, плазма протеини и течност, но не и крвни зрнца.
Базална мембрана – и оваа мембрана е составена од три слоја, и е споена со ендотелниот слој. Неговата задача е да спречи филтрирање на плазма протеините од крвотокот.
Епител – овој слој се состои од специјализирани клетки наречени подоцити. Овие клетки се прикачени на базалната мембрана со процеси на стапалото (педицели). Тие се обвиткуваат околу капиларите, но оставаат процепи меѓу нив, познати како филтрациони процепи. Тенка дијафрагма помеѓу процепите делува како конечна филтрациона бариера пред течноста да влезе во гломеруларниот простор.

Заедно, единицата за филтрирање на гломерулот и гломеруларната капсула се познати како бубрежна корпускула.

Покрај уникатниот гломеруларен капиларен кревет, бубрезите имаат и други специјализирани капилари, наречени перитубуларни капилари кои се ситни крвни садови кои се движат паралелно и ги опкружуваат проксималните и дисталните тубули на нефронот, како и јамката на Хенле, каде што се познат како vasa recta. Ваза ректа е важна за размена на контраструи, процес кој ја концентрира урината.
Стапката на гломеруларна филтрација
Брзината со која бубрезите ја филтрираат крвта се нарекува стапка на гломеруларна филтрација. Главната движечка сила за процесот на филтрирање, или надворешен притисок е крвниот притисок додека влегува во гломерулот. Ова до одреден степен се спротивставува со притисокот навнатре поради хидростатичкиот притисок на течноста во уринарниот простор и притисокот генериран од протеините оставени во капиларите кои имаат тенденција да ја повлечат водата назад во циркулаторниот систем (колоиден осмотски притисок). Нето притисокот на филтрација е надворешен притисок минус внатрешен притисок.

Како се регулира стапката на гломеруларна филтрација?
Сосема е нормално вашиот крвен притисок да варира во текот на денот; сепак, можеби изненадувачки, ова нема никакво влијание врз стапката на вашата гломеруларна филтрација. Тоа е затоа што во нормални околности, вашето тело може прецизно да го контролира:
Внатрешни механизми:
Бубрежна авторегулација – самиот бубрег може да го прилагоди проширувањето или стегањето на аферентните артериоли, што ги спречува промените во крвниот притисок. Овој внатрешен механизам работи на голем опсег на крвен притисок, но може да не функционира ако имате бубрежна болест.

Надворешни механизми:
Контрола на нервниот (нервниот систем) и хормонална контрола – овие надворешни механизми можат да ја надминат бубрежната авторегулација и да ја намалат стапката на гломеруларна филтрација кога е потребно. На пример, ако имате голем пад на крвниот притисок, што може да се случи ако изгубите многу крв, вашиот нервен систем ќе стимулира контракција на аферентните артериоли, намалувајќи го производството на урина. Доколку се потребни дополнителни мерки, вашиот нервен систем може да го активира и системот ренин-ангиотензин-алдостерон, хормонски систем кој го регулира крвниот притисок и балансот на течности.
Хормонална контрола – атријален натриуретичен пептид е хормон кој може да ја зголеми стапката на гломеруларна филтрација. Овој хормон се произведува во вашето срце и се лачи кога се зголемува волуменот на вашата плазма, што го зголемува производството на урина.
Размислете за следново:
Креатининот е отпаден производ на метаболизмот на креатин. Се произведува во мускулите кога креатинот се метаболизира за да генерира енергија. Креатининот не се реапсорбира или лачи, туку се филтрира исклучиво преку бубрезите, така што неговата стапка на излачување од крвотокот е директно поврзана со тоа колку ефикасно се филтрираат вашите бубрези. Со мерење на количината на креатинин во примерок од вашата крв и комбинирање на тоа со други информации како што се возраста, етничката припадност, полот, висината и тежината, вашиот лекар може да ја процени вашата стапка на гломеруларна филтрација (ГФР), што може да им даде добра идеја за тоа колку добро функционираат вашите бубрези.