Бъбречно кръвообращение
Интраренално кръвно налягане
Бъбречните артерии са къси и извират директно от коремната аорта, така че артериалната кръв се доставя до бъбреците при максимално налично налягане. Както и в други съдови легла, бъбречната перфузия се определя от бъбречното артериално кръвно налягане и съдовата устойчивост на кръвния поток. Доказателствата сочат, че в бъбреците по-голямата част от общата резистентност се среща в гломерулните артериоли. Мускулните обвивки на артериолите са добре снабдени със симпатични вазоконстрикторни влакна (нервни влакна, които индуцират стесняване на кръвоносните съдове), а също така има и малко парасимпатиково снабдяване от вагусните и спланнични нерви, което предизвиква разширяване на съдовете. Симпатиковата стимулация причинява вазоконстрикция и намалява отделянето на урина. Съдовите стени също са чувствителни към циркулиращи епинефрин и норепинефрин хормони, малки количества от които свиват еферентните артериоли и големи количества, които свиват всички съдове; и до ангиотензин, който е констриктор, тясно свързан с ренина. Простагландините също могат да имат роля.
Фактори, които влияят на бъбречния поток
Бъбрекът е в състояние да регулира вътрешната си циркулация независимо от системното кръвно налягане, при условие че последното не е изключително високо или изключително ниско. Силите, които участват в поддържането на циркулацията на кръвта в бъбреците, трябва да останат постоянни, ако мониторингът на водно-електролитния състав на кръвта протича необезпокояван. Тази регулация се запазва дори в отрязания от нервната система бъбрек и в по-малка степен в орган, изваден от тялото и поддържащ жизнеспособност, като циркулира през него солни разтвори на физиологично подходящи концентрации; обикновено се нарича авторегулация.
Точният механизъм, чрез който бъбрекът регулира собствената си циркулация, не е известен, но са предложени различни теории: (1) Гладките мускулни клетки в артериолите могат да имат вътрешен основен тон (нормална степен на свиване), когато не са засегнати от нервен или хуморален (хормонални) стимули. Тонът реагира на промени в налягането на перфузия по такъв начин, че когато налягането падне, степента на свиване се намалява, прегломерулното съпротивление се понижава и се запазва кръвотокът. Обратно, когато налягането на перфузия се повишава, степента на свиване се увеличава и притока на кръв остава постоянен. (2) Ако бъбречният кръвен поток се повиши, в течността в дисталните тубули присъства повече натрий, тъй като скоростта на филтрация се увеличава. Това повишаване на нивото на натрий стимулира секрецията на ренин от JGA с образуването на ангиотензин, което води до свиване на артериолите и намаляване на притока на кръв. (3) Ако системното кръвно налягане се повиши, бъбречният кръвен поток остава постоянен поради повишения вискозитет на кръвта. Обикновено интерлобуларните артерии имат аксиален (централен) поток от червени кръвни клетки с външен плазмен слой, така че аферентните артериоли изхвърлят повече плазма от клетките. Ако артериоларното кръвно налягане се повиши, ефектът на обезмасляване се увеличава и по-плътно натъпканият аксиален поток от клетки в съдовете предлага повишена устойчивост на налягането, което трябва да преодолее този повишен вискозитет. По този начин общият бъбречен кръвен поток се променя малко. До един момент, подобни обратни съображения се отнасят до ефектите на намаленото системно налягане. (4) Промените в артериалното налягане променят налягането, упражнявано от интерстициалната (тъканната) течност на бъбрека върху капилярите и вените, така че повишеното налягане се повишава и намаленото налягане намалява, устойчивостта на кръвния поток.
Бъбречният кръвен поток е по-голям, когато човек лежи, отколкото когато стои; тя е по-висока при висока температура; и се намалява при продължително енергично натоварване, болка, безпокойство и други емоции, които свиват артериолите и отклоняват кръвта към други органи. Намалява се и от кръвоизлив и асфиксия и от изчерпване на водата и солите, което е тежко при шок, включително оперативен шок. Голям спад на системното кръвно налягане, както след тежък кръвоизлив, може така да намали бъбречния кръвен поток, че изобщо за известно време не се образува урина; смърт може да настъпи от потискане на гломерулната функция. Простият припадък причинява вазоконстрикция и намалено отделяне на урина. Уринарната секреция също се спира чрез запушване на уретера, когато налягането в гърба достигне критична точка.
Гломеруларно налягане
Значението на тези различни съдови фактори се състои във факта, че основният процес, протичащ в гломерула, е филтрация, енергията за която се осигурява от кръвното налягане в гломерулните капиляри. Гломеруларното налягане е функция на системното налягане, изменено от тона (състояние на стесняване или дилатация) на аферентните и еферентните артериоли, тъй като те се отварят или затварят спонтанно или в отговор на нервен или хормонален контрол.
При нормални обстоятелства се смята, че гломерулното налягане е около 45 милиметра живак (mmHg), което е по-високо налягане от това, което се намира в капилярите на друго място в тялото. Както е случаят с бъбречния кръвен поток, скоростта на гломерулната филтрация също се поддържа в границите, между които действа авторегулирането на кръвния поток. Извън тези граници обаче настъпват големи промени в притока на кръв. По този начин, силно свиване на аферентните съдове намалява притока на кръв, гломерулното налягане и скоростта на филтрация, докато еферентното свиване причинява намален приток на кръв, но увеличава гломерулното налягане и филтрацията.
Образуване и състав на урината
Урината, напускаща бъбрека, се различава значително по състав от плазмата, влизаща в него (Таблица 1). Изследването на бъбречната функция трябва да отчита тези различия - например, липсата на протеин и глюкоза от урината, промяна в рН на урината в сравнение с тази на плазмата и високите нива на амоняк и креатинин в урината, докато натрий и калций остават при подобни ниски нива както в урината, така и в плазмата.
| Относителен състав на плазма и урина при нормални мъже | |||
|---|---|---|---|
| плазма
g / 100 ml |
урина
г / 100 мл |
концентрация
в урината |
|
| вода | 90-93 | 95 | - |
| протеин | 7-8.5 | - | - |
| урея | 0.03 | 2 | × 60 |
| пикочна киселина | 0.002 | 0.03 | × 15 |
| гликоза | 0.1 | - | - |
| креатинин | 0.001 | 0.1 | × 100 |
| натрий | 0.32 | 0.6 | × 2 |
| калий | 0.02 | 0.15 | × 7 |
| калций | 0.01 | 0.015 | × 1.5 |
| магнезиев | 0.0025 | 0.01 | × 4 |
| хлорид | 0.37 | 0.6 | × 2 |
| фосфат | 0.003 | 0.12 | × 40 |
| сулфат | 0.003 | 0.18 | × 60 |
| амоняк | 0.0001 | 0.05 | × 500 |
Големият обем ултрафилтрат (т.е. течност, от която са филтрирани кръвните клетки и кръвните протеини) се произвежда от гломерула в капсулата. Тъй като тази течност преминава през проксималния свит тубул, по-голямата част от водата и солите му се реабсорбират, част от разтворените вещества напълно, а други частично; т.е. има отделяне на вещества, които трябва да бъдат задържани от тези, които се дължат за отхвърляне. Впоследствие бримката на Хенле, дисталните свити канали и събирателните канали се занимават главно с концентрацията на урина, за да се осигури фин контрол на водния и електролитния баланс.
