Definice

Ledviny jsou párový životně důležitý orgán, který odstraňuje odpadní látky z krve a reguluje hladinu tekutin a elektrolytů v těle. Je nutná pouze jedna, ale vzhledem k důležitosti tohoto orgánu máme dvě; kdyby jedna selhala, je tu záloha. Ledviny obsahují četné nefrony – miniaturní filtrační systémy, které regulují hladinu soli, vody, glukózy a aminokyselin ve filtrátu krevní plazmy, který se nakonec stává močí. Ledviny také vylučují dva hormony, renin a erytropoetin.

Umístění ledvin

Ledviny se nacházejí v úrovni pasu a na zadní (zadní) stěně břicha. Jsou částečně zakryty žebry. Přibližně v 95 % případů je levá ledvina umístěna o něco výše než pravá. Pokud je pravá výše než levá, mohou být přítomny jiné patologie.

Každá ledvina je chráněna hrudním košem, perirenálním (perinefrickým) tukem, ledvinovým pouzdrem a svaly zad. Tyto životně důležité orgány neleží v dutině břišní, ale nacházejí se za pobřišnicí – jsou retroperitoneální.

Anatomie ledvin

Anatomie ledvin téměř vždy popisuje tyto orgány jako fazolovité – odtud pochází název pro ledvinovou fazoli; tvar i barva jsou podobné.

Lidské ledviny jsou přibližně deset centimetrů dlouhé a pět centimetrů široké. Spolu s močovody, močovou trubicí a močovým měchýřem tvoří močovou soustavu.

Každý orgán je krytý pevnou blánou, která se nazývá ledvinové pouzdro. Tato membrána udržuje měkkou vnitřní tkáň na místě a poskytuje další ochrannou vrstvu. Mimo toto pouzdro se nachází vrstva tuku – perirenální tukové pouzdro. Tato tuková vrstva je kryta ledvinovou fascií.

Anatomie ledvin začíná u ledvinového hilu, který se také nazývá ledvinový hilus nebo stopka. Jedná se o zářez, který vytváří fazolovitý tvar. Je to místo, kde se do vnitřní tkáně dostávají ledvinné tepny, ledvinné žíly a dutá svalnatá trubice močovodu.

Pokud ledvinu jakéhokoli zvířete prořízneme vertikálně, najdeme stejné základní struktury, jaké můžeme vidět na lidském preparátu. V blízkosti hilu je bílá oblast tkáně. Ta je obklopena téměř trojúhelníkovými skvrnami. Vnější okraj čerstvě rozříznuté ledviny je sytě červenohnědý.

Pelvis

Bílá tkáň, jak je vidět na výše uvedeném obrázku, se nazývá ledvinová pánvička, pelvis renalis nebo pyelum. Slovo pelvis znamená pánev – v tomto případě místo sběru a odtoku tekutiny. Pánev je nálevkovitý systém, který přivádí nově vytvořenou moč z kalichů do močovodu.

Medulla

Medulla ledvin je další funkční oblastí a poznáme ji podle tvaru ledvinových pyramid. V pyramidách jsou umístěny kličky nefronu, části stočených kanálků a sběrné kanálky. Pyramidy odvádějí moč do kalichů a ty přivádějí moč do ledvinné pánvičky; veškerá moč opouští ledvinu močovodem.

Kůra

Třetí funkční strukturou je kůra ledvin, která obsahuje Bowmanova pouzdra, glomerulus (síť kapilár) a části stočených kanálků nefronů. Intersticiální buňky v kůře ledvin produkují také hormon erytropoetin (EPO).

Buňky produkující renin se nacházejí jak ve dřeni, tak v kůře, v blízkosti nefronů. Ty vylučují hormon zvaný renin, který hraje důležitou roli při regulaci krevního tlaku.

Krevní zásobení

Krev přichází do levé a pravé ledviny prostřednictvím levé, resp. pravé ledvinové tepny; jedná se o větve břišní aorty (tlustá, střední tepna na obrázku níže). Aorta přivádí do orgánu okysličenou a na živiny bohatou krev; tato krev však obsahuje také odpadní produkty.

V hilu se ledvinová tepna dělí na arterioly a poté na nespočet kapilár. Kapiláry jsou hustě rozprostřeny po celé ledvině a na začátku každého nefronu také vytvářejí hustě vinuté sítě (glomeruly).

Nefrony

Nefrony jsou jednotlivé filtrační systémy; průměrná lidská ledvina obsahuje 200 000 až více než 2,5 milionu nefronů. Zhruba od 36. týdne těhotenství se nevytvářejí žádné nové nefrony.

Odpadní produkty zůstávají ve filtrátu krevní plazmy, která si razí cestu nefronem po celé jeho délce. Konečný roztok – moč – přechází do sítě sběrných kanálků, které se na základně každé pyramidy spojují do jednotlivých otvorů (ledvinových papil). Z těchto papil přechází moč do kalichů.

Nefrony se dělí na dvě jednotky – ledvinné tělísko a ledvinný kanálek. Tělísko popisuje kapilární skupinu (glomerulus) a Bowmanovo pouzdro. Ty jsou umístěny uvnitř ledvinové kůry. Bowmanovo pouzdro absorbuje filtrát z glomerulu pasivním transportem. Jedná se o filtrační fázi produkce moči.

Nefronové tubuly absorbují a vylučují různé malé molekuly a ionty na specifických místech. Děj, při kterém molekuly vstupují do tubulů přes Bowmanovo pouzdro a intersticiální tkáň, se nazývá absorpce. Molekuly, které se z filtrátu vracejí do intersticiální tekutiny, se nazývají reabsorpce. Sekrece je přidávání dalších produktů do tubulární tekutiny, které pomáhají ledvinám regulovat pH a hladinu elektrolytů. Vylučování je přenos vody, iontů, kreatininu, toxinů a močoviny – složek moči – do sběrných kanálků.

Bowmanova kapsida je připojena k proximálnímu stočenému tubulu. Tato oblast umožňuje zpětné vstřebávání sodíkových a chlorových iontů, vody, aminokyselin, glukózy a vitaminů do krve. Z intersticiální tkáně se do tubulu vstřebávají ionty vodíku a draslíku, fosfáty, kyselina citronová, amoniak (NH3) a močovina.

Sestupná a vzestupná Henléova klička se nachází ve dřeni ledvin. Sestupná klička umožňuje především reabsorpci vody. Vzestupná klička absorbuje ionty chloru a sodíku a také močovinu z blízko ležících sběrných kanálků. Vzestupná Henléova klička je nepropustná pro molekuly vody.

Distální stočený tubulus ústí do sběrného kanálku a umožňuje reabsorpci soli (NaCl), vápenatých iontů a vody. Tubulus vstřebává hydrogenuhličitany, vodíkové a draselné ionty a amoniak. Vodík a hydrogenuhličitany musí být v rovnováze, aby bylo zajištěno tělesné pH. Hodnota pH arteriální krve se pohybuje v rozmezí 7,35 až 7,45, což je velmi úzké rozmezí.

Absorpce a reabsorpce vyžadují pasivní i aktivní transportní mechanismy.

Funkce ledvin

Funkce ledvin není jen odstraňování odpadních produktů, i když je to nesmírně důležité. Bez alespoň jedné funkční ledviny bychom bez lékařského zásahu zemřeli.

Rovnováha tekutin

Jak již bylo uvedeno, Henléova klička je důležitá pro regulaci tekutin (homeostázu vody). Veškerá naše krev je filtrována – v průměru – patnáctkrát denně. Když jsme dehydratovaní, sestupná klička Henlé absorbuje méně vody a nechává molekuly vody zpětně vstřebat do intersticiální tkáně. Každá moč bude mít tmavší vzhled.

Homeostázu vody v ledvinách reguluje antidiuretický hormon (ADH) vylučovaný hypofýzou. Při nízké hladině vody zvyšuje ADH reabsorpci vody v sestupné kličce Henlé.

Regulace krevního tlaku

Ledviny jsou součástí systému renin-angiotenzin-aldosteron (RAAS), který řídí krevní tlak a rovnováhu tekutin. Regulace krevního tlaku má mnoho společného s hladinou tekutin, avšak na rozdíl od rovnováhy tekutin, která je převážně pod vlivem ADH, regulace krevního tlaku závisí na jiných hormonech.

Renin je prvním stupněm v systému RAAS. Nízká hladina sodíku nebo nízký objem krve spouští uvolňování reninu z kůry ledvin. Renin je nutný k přeměně angiotenzinogenu v játrech na angiotenzin I. Další enzym – angiotenzin konvertující enzym – je produkován v plicích a přeměňuje angiotenzin I na angiotenzin II. Angiotenzin II způsobuje zúžení cév v periferních cévách, čímž se zvyšuje krevní tlak.

Agiotenzin II zároveň spouští sekreci aldosteronu z nadledvinek. Přestože jsou nadledviny umístěny nad ledvinami, jedná se o samostatné orgány. Aldosteron říká nefronům, aby nechaly reabsorbovat sodík a vodu do intersticiální tkáně a vylučovaly draslík do moči.

Elektrolytová rovnováha

Sportovci často konzumují nápoje s přidanými elektrolyty. Pocením se vylučují základní minerální látky rozpuštěné ve vodě (elektrolyty). K těmto ztrátám dochází také při záchvatech zvracení nebo průjmu.

Nejčastější elektrolyty v těle jsou sodík, chloridy, draslík, hořčík, fosfáty a hydrogenuhličitany. Každý z těchto minerálů má více základních rolí.

Sodík a chlorid mají silnou afinitu k vodě a zdravé ledviny velmi dobře odstraňují přebytečnou sůl z těla. Pokud sníte velmi slané jídlo, pravděpodobně pocítíte žízeň a budete muset během krátké doby na toaletu. Je to proto, že ledviny vylučují složky soli a sůl s sebou přináší velké množství vody. Voda navíc naplní močový měchýř a nedostatek zpětně vstřebané vody stimuluje uvolňování antidiuretického hormonu, který vyvolává pocit žízně.

Sodík a chloridy jsou také nezbytné pro buněčnou signalizaci a svalovou kontrakci. Sodík a draslík mají opačné účinky a při nevyváženosti jsou spojovány s kardiovaskulárními chorobami. Fosfát je důležitý minerál pro kosti, zuby, nervy a svaly. Hořčík je spojen s více než 300 různými biochemickými reakcemi v těle.

Bikarbonát je přírodní zásada, která pomáhá upravovat pH v těle. Oxid uhličitý a vodíkové ionty jsou kyselé; zatímco oxid uhličitý můžeme vydechovat, ostatní kyseliny je třeba neutralizovat nebo odstranit. Alkalické hydrogenuhličitanové ionty a kyselé vodíkové ionty tvoří základ homeostázy pH v těle; mohou se vstřebávat do moči nebo se z ní reabsorbovat.

Odstraňování toxinů

Ledviny se nás společně s játry snaží chránit před toxiny. Uštknutí jedovatými hady způsobuje srážení krve; složky srážecího mechanismu se shromažďují ve sběrných kanálcích ledvin. I při včasné léčbě může otrava vést k akutnímu poškození ledvin nebo k jejich trvalému selhání.

Toxiny mohou být malé, střední nebo velké molekuly. Velké molekuly a většina buněk jsou příliš velké na to, aby prošly do zdravého Bowmanova pouzdra; místo toho zůstávají v krvi. Játra tyto molekuly rozkládají na menší.

Toxiny mohou být jakékoli odpadní produkty – například rozpadlé odumřelé buňky a vedlejší produkty buněčného dýchání. Obrovské množství toxinů odchází z těla močí.

Poškozené nefrony jsou vysoce propustné – výskyt větších molekul bílkovin v moči, jako je albumin a/nebo červené krvinky, nám často napoví, že jedna nebo obě ledviny jsou poškozené.

Tvorba erytropoetinu

Erytropoetin neboli EPO je hormon, který zvyšuje tvorbu červených krvinek.

Když tělo zjistí nižší hladinu kyslíku v těle, začne produkovat více červených krvinek, aby transportovaly dostupný kyslík do tkání. Na úrovni moře obsahuje vzduch přibližně 21 % kyslíku, ve výšce 6 000 stop je tento obsah snížen na pouhých 9,5 %. Lidé žijící ve vysokých nadmořských výškách mají více červených krvinek.

Někteří profesionální sportovci nelegálně používají EPO, aby zvýšili přísun kyslíku do svalů. V roce 2009 byl marocký běžec Mariem Alaoui Selsouli za užívání EPO na dva roky vyloučen ze sportu. Italský maratonský běžec Roberto Barbi dostal doživotní zákaz činnosti poté, co byl v letech 2001 a 2008 pozitivně testován na EPO.

Aktivace vitaminu D

V cestě aktivace vitaminu D hrají zásadní roli ledviny. Vitamin D získaný ze stravy nebo po pobytu na slunci je transportován do jater, kde je přeměněn na kalcidiol. Zdravé ledviny mají mnoho receptorů pro kalcidiol a přeměňují jej na aktivní, využitelnou formu vitaminu D zvanou kalcitriol.

Kalcitriol je nezbytný pro zdraví kostí, vstřebávání vápníku, růst buněk, funkci svalů a imunitu. Lidé s chronickým onemocněním ledvin někdy vyžadují doplňování kalcitriolu – nemá smysl jim podávat neaktivní formu vitaminu D, protože právě ledviny mění neaktivní formu na aktivní.

Onemocnění ledvin

Onemocnění a poruchy ledvin jsou časté – mnoho drobných součástek se může snadno poškodit a jako životně důležitý orgán může jakýkoli problém s krevním zásobením skončit katastrofou.

Infekce ledvin

Infekce ledvin jsou obvykle důsledkem neléčených nebo rezistentních infekcí dolních močových cest. Infekce snižuje funkci ledvin a způsobuje extrémní bolest. Léčbou infekce ledvin jsou obvykle specifická (úzko-spektrální) antibiotika.

Kameny v ledvinách

Kameny v ledvinách nebo ledvinové kameny jsou minerální usazeniny, často vznikající při konzumaci některých potravin s příliš malým množstvím vody nebo v kombinaci s diuretiky. Příznaků malých ledvinových kamenů je málo; vylučují se při močení. Vylučování ledvinového kamene je v tomto případě bezbolestné.

Pokud není vyplaven, mohou další minerální vrstvy zvětšovat velikost ledvinového kamene. Příznaky se vyvinou v nesnesitelnou bolest zad, boků a podbřišku na jedné straně (postižené straně) těla. Tato bolest je důsledkem ucpání a vysokého tlaku uvnitř orgánu; je možná infekce ledvin v důsledku stagnace moči. Ledvinový kámen, který blokuje vylučování moči, představuje lékařskou pohotovost.

Přesně to, co způsobuje ledvinové kameny, nebo alespoň nejčastější viníci, jsou vápník, oxalát a kyselina močová. Ve velkém množství a bez dostatečného množství vody k jejich rozpuštění se krystaly spojují a vytvářejí ledvinové kameny. Léčba větších krystalů probíhá pomocí zvukových vln (litotrypse), které je rozbijí bez nutnosti složitějších a invazivnějších zákroků. Pokud je tento postup neúspěšný, je nutná chirurgická extrakce. Po operaci může být zaveden ledvinový stent, který udržuje postižený močovod rozšířený; budoucí kameny tak s menší pravděpodobností způsobí ucpání.

Potraviny, které způsobují ledvinové kameny, zahrnují položky bohaté na oxaláty a fosfáty, jako je kola, ořechy, fazole, pivo, čokoláda, maso z orgánů, drůbež a tmavá listová zelenina.

Polycystické onemocnění ledvin

Dalším onemocněním souvisejícím s těmito životně důležitými orgány je polycystické onemocnění ledvin (PKD). PKD je autozomálně dominantní genetická porucha, která postihuje až jednoho z tisíce lidí. Polycystické onemocnění ledvin popisuje cysty naplněné tekutinou, které se tvoří na ledvinách a v ledvinách. Mezi příznaky patří chronický vysoký krevní tlak a nadměrné množství odpadních látek v krvi. PKD může vést k infekci, poškození, selhání nebo rakovině ledvin. Jediným „lékem“ je nová ledvina; mnoho pacientů se zařazuje na čekací listiny na transplantaci ledviny.

Podkovovité ledviny

Podkovovité ledviny jsou výsledkem spojených ledvin, které vytvářejí tvar podkovy. Je poměrně častá – s touto vrozenou poruchou se rodí přibližně jedno z 500 dětí. Mezi příznaky podkovovité ledviny patří bolesti břicha, nevolnost a vyšší riziko vzniku ledvinových kamenů a infekcí ledvin. Předpokládá se také, že někdo s podkovovitou ledvinou má vyšší riziko vzniku rakoviny ledvin.

Rakovina ledvin

Rakovina ledvin je poměrně častá. Americká onkologická společnost uvádí, že vyšší riziko je mezi 65. a 74. rokem života. Pravděpodobnost vzniku rakoviny ledvin je vyšší u mužů, zejména pokud kouří, jsou obézní nebo trpí chronickou hypertenzí.

Akutní poškození ledvin

Akutní poškození ledvin vzniká rychle, třeba v důsledku úrazu, neléčené infekce, a trvá několik hodin až několik dní. I tak je často nutné na tuto dobu převzít filtrační funkci ledvin prostřednictvím hemodialýzy.

Selhání ledvin

Selhání obou ledvin může být způsobeno akutním nebo chronickým onemocněním ledvin. Pokud selže pouze jedna ledvina, může zbývající ledvina – pokud je zdravá – vykonávat všechny funkce sama. Pokud jsou poškozeny obě ledviny, bude člověk potřebovat hemodialýzu nebo peritoneální dialýzu. Čekací doba na zdravou, tkáňově shodnou ledvinu je přibližně pět let. Během této doby je nutná pravidelná dialýza (třikrát týdně).

Kvíz

Bibliografie

.