Definition

Nerka jest sparowanym organem witalnym, który usuwa produkty odpadowe z krwi i reguluje poziom płynów i elektrolitów w organizmie. Konieczna jest tylko jedna, ale znaczenie tego narządu oznacza, że mamy dwie; w przypadku awarii jednej z nich, istnieje rezerwa. Nerki zawierają liczne nefrony – miniaturowe systemy filtracyjne, które regulują poziom soli, wody, glukozy i aminokwasów w przesączu z osocza krwi, który ostatecznie staje się moczem. Nerki wydzielają również dwa hormony, reninę i erytropoetynę.

Położenie nerek

Nerki znajdują się na wysokości talii i na tylnej (tylnej) ścianie brzucha. Są one częściowo przykryte przez żebra. W około 95% przypadków lewa nerka jest położona nieco wyżej niż prawa. Gdy prawa jest wyżej niż lewa, mogą być obecne inne patologie.

Każda nerka jest chroniona przez klatkę żebrową, tłuszcz okołonerkowy (okołonerkowy), torebkę nerkową i mięśnie grzbietu. Te ważne dla życia narządy nie leżą w jamie brzusznej, lecz znajdują się za otrzewną – są zaotrzewnowe.

Anatomia nerek

Anatomia nerek prawie zawsze opisuje te narządy jako fasolowate – stąd pochodzi nazwa fasola nerkowa; zarówno kształt, jak i kolor są podobne.

Nerki człowieka mają około dziesięciu centymetrów długości i pięciu szerokości. Wraz z moczowodami, cewką moczową i pęcherzem tworzą układ moczowy.

Każdy narząd jest pokryty twardą błoną zwaną torebką nerkową. Błona ta utrzymuje miękką tkankę wewnętrzną w miejscu i zapewnia dodatkową warstwę ochronną. Na zewnątrz tej torebki znajduje się warstwa tłuszczu – okołonerkowa torebka tłuszczowa. Ta warstwa tłuszczu jest pokryta powięzią nerkową.

anatomia nerki rozpoczyna się od wianka nerkowego, zwanego również wałem nerkowym lub szypułką. Jest to wcięcie, które wytwarza kształt przypominający fasolę. Jest to miejsce, gdzie tętnice nerkowe, żyły nerkowe i pusta, umięśniona rurka moczowodu mają dostęp do tkanki wewnętrznej.

Jeśli przetniesz pionowo nerkę dowolnego zwierzęcia, znajdziesz te same podstawowe struktury, które można zobaczyć w ludzkim okazie. W pobliżu wzgórka znajduje się biały obszar tkanki. Jest on otoczony przez prawie trójkątne plamy. Zewnętrzny brzeg świeżo wyciętej nerki jest głęboki, czerwonawo-brązowy.

Pelvis

Biała tkanka widoczna na powyższym obrazie nazywana jest miedniczką nerkową, pelvis renalis, lub pyelum. Słowo miedniczka oznacza basen – w tym przypadku, zbieranie płynów i punkt drenażu. Miedniczka jest systemem lejków, które doprowadzają nowo utworzony mocz do moczowodów z kielichów.

Medulla

Redulla nerek jest kolejnym obszarem funkcjonalnym i jest rozpoznawalna po kształcie piramid nerkowych. Pętle nefronów, części kanalików zbiorczych i kanały zbiorcze znajdują się w obrębie piramid. Piramidy odprowadzają mocz do kielichów, a te wprowadzają mocz do miedniczki nerkowej; cały mocz opuszcza nerkę przez moczowód.

Cortex

Trzecia struktura funkcjonalna to kora nerki, która zawiera torebki Bowmana, kłębuszek nerkowy (sieć naczyń włosowatych), i części kanalików kanalikowych nefronów. Komórki śródmiąższowe w korze nerki produkują również hormon erytropoetynę (EPO).

Komórki produkujące reninę znajdują się zarówno w rdzeniach, jak i w korze, w pobliżu nefronów. Wydzielają one hormon zwany reniną, który odgrywa ważną rolę w regulacji ciśnienia krwi.

Dostarczanie krwi

Krew dociera do lewej i prawej nerki odpowiednio przez lewą i prawą tętnicę nerkową; są to odgałęzienia aorty brzusznej (gruba, środkowa tętnica na obrazku poniżej). Aorta doprowadza do narządu krew bogatą w tlen i składniki odżywcze; krew ta zawiera jednak również produkty odpadowe.

W miejscu wici tętnica nerkowa dzieli się na tętniczki, a następnie na niezliczone naczynia włosowate. Kapilary są gęsto rozmieszczone w całej nerce, a także tworzą ściśle oplecione sieci (kłębuszki) na początku każdego nefronu.

Nefrony

Nefrony są indywidualnymi systemami filtrującymi; przeciętna ludzka nerka zawiera od 200 000 do ponad 2,5 miliona nefronów. Od około 36 tygodnia ciąży nie powstają żadne nowe nefrony.

Produkty odpadowe pozostają w przesączu osocza krwi, gdy pokonuje on drogę przez długość nefronu. Ostateczny roztwór – mocz – przechodzi do sieci kanalików zbiorczych, które łączą się w pojedyncze otwory (brodawki nerkowe) u podstawy każdej piramidy. Z tych brodawek mocz przechodzi do kielichów.

Nefrony dzielą się na dwie jednostki – ciałko nerkowe i kanalik nerkowy. W ciałku opisana jest grupa naczyń włosowatych (kłębuszek nerkowy) oraz torebka Bowmana. Są one umiejscowione wewnątrz kory nerki. Kapsułka Bowmana wchłania przesącz z kłębuszka nerkowego poprzez transport bierny. Jest to faza filtracyjna wytwarzania moczu.

Kanaliki nefronu wchłaniają i wydzielają różne małe cząsteczki i jony w określonych miejscach. Czynność, w której cząsteczki dostają się do kanalików przez torebkę Bowmana i tkankę śródmiąższową nazywamy wchłanianiem. Cząsteczki, które wracają z przesączu do płynu śródmiąższowego nazywamy reabsorpcją. Wydzielanie to dodawanie innych produktów do płynu kanalikowego, które pomagają nerkom regulować poziom pH i elektrolitów. Wydalanie to przenoszenie wody, jonów, kreatyniny, toksyn i mocznika – składników moczu – do kanalików zbiorczych.

Kapsułka Bowmana jest dołączona do kanalika proksymalnego. Obszar ten umożliwia ponowne wchłanianie do krwi jonów sodu i chloru, wody, aminokwasów, glukozy i witamin. Jony wodoru i potasu, fosforan, kwas cytrynowy, amoniak (NH3) i mocznik są wchłaniane do kanalika z tkanki śródmiąższowej.

Pętla zstępująca i wstępująca Henlego znajdują się w śródmiąższu nerki. Pętla zstępująca umożliwia przede wszystkim reabsorpcję wody. Pętla wstępująca wchłania jony chloru i sodu, a także mocznik z blisko położonych kanalików zbiorczych. Pętla wstępująca Henlego jest nieprzepuszczalna dla cząsteczek wody.

Dalsza kanalika zataczana wychodzi do przewodu zbiorczego i umożliwia wchłanianie zwrotne soli (NaCl), jonów wapnia i wody. Kanalik wchłania wodorowęglan, jony wodoru i potasu oraz amoniak. Wodór i wodorowęglan muszą być dobrze zbilansowane, aby zapewnić prawidłowe pH organizmu. pH krwi tętniczej wynosi od 7,35 do 7,45 – jest to niezwykle wąski zakres.

Wchłanianie i reabsorpcja wymagają zarówno pasywnych, jak i aktywnych mechanizmów transportowych.

Funkcja nerek

Funkcja nerek to nie tylko usuwanie produktów odpadowych, choć jest to niezwykle ważne. Bez przynajmniej jednej funkcjonującej nerki umarlibyśmy bez interwencji medycznej.

Równowaga płynów

Jak już wspomniano, pętla Henlego jest ważna dla regulacji płynów (homeostazy wodnej). Cała nasza krew jest filtrowana – średnio – piętnaście razy na dobę. Kiedy jesteśmy odwodnieni, zstępująca pętla Henlego wchłania mniej wody i pozwala na ponowne wchłonięcie cząsteczek wody do tkanki śródmiąższowej. Każdy mocz będzie miał ciemniejszy wygląd.

Homeostaza wody w nerkach jest regulowana przez hormon antydiuretyczny (ADH) wydzielany przez przysadkę mózgową. Kiedy poziom wody jest niski, ADH zwiększa reabsorpcję wody w zstępującej pętli Henlego.

Regulacja ciśnienia krwi

Nerki są częścią układu renina-angiotensyna-aldosteron (RAAS), który kontroluje ciśnienie krwi i równowagę płynów. Regulacja ciśnienia krwi ma wiele wspólnego z poziomem płynów; jednak w przeciwieństwie do równowagi płynów, która jest w przeważającej mierze pod wpływem ADH, regulacja ciśnienia krwi zależy od innych hormonów.

Renina jest pierwszym krokiem w układzie RAAS. Niski poziom sodu lub mała objętość krwi wyzwalają uwalnianie reniny z kory nerek. Renina jest niezbędna do przekształcenia angiotensynogenu w wątrobie w angiotensynę I. Kolejny enzym – konwertaza angiotensyny – jest produkowany w płucach i przekształca angiotensynę I w angiotensynę II. Angiotensyna II powoduje zwężenie naczyń krwionośnych w obwodowych naczyniach krwionośnych w celu zwiększenia ciśnienia krwi.

W tym samym czasie angiotensyna II wyzwala wydzielanie aldosteronu z nadnerczy. Chociaż nadnercza są umieszczone powyżej nerek, są one oddzielnymi organami. Aldosteron mówi nefronom, aby pozwoliły na ponowne wchłanianie sodu i wody do tkanki śródmiąższowej i wydalanie potasu do moczu.

Równowaga elektrolitowa

Sportowcy często spożywają napoje z dodatkiem elektrolitów. Pocenie się powoduje wydalanie istotnych minerałów rozpuszczonych w wodzie (elektrolitów). Utrata ta następuje również podczas wymiotów lub biegunki.

Najczęściej występującymi elektrolitami w organizmie są sód, chlorek, potas, magnez, fosforan i wodorowęglan. Każdy z tych minerałów ma wiele istotnych ról.

Sód i chlorek mają silne powinowactwo do wody, a zdrowe nerki bardzo dobrze radzą sobie z usuwaniem nadmiaru soli z organizmu. Jeśli zjesz bardzo słony posiłek, prawdopodobnie będziesz odczuwać pragnienie i potrzebę pójścia do toalety w krótkim czasie. Dzieje się tak dlatego, że nerki wydalają składniki soli, a sól przynosi ze sobą dużo wody. Dodatkowa woda wypełnia pęcherz moczowy, a brak reabsorbowanej wody stymuluje uwalnianie hormonu antydiuretycznego, który sprawia, że odczuwasz pragnienie.

Sód i chlorek są również niezbędne do sygnalizacji komórkowej i skurczu mięśni. Sód i potas mają przeciwstawne działanie i gdy są niezrównoważone, są związane z chorobami układu krążenia. Fosforan jest ważnym minerałem dla kości, zębów, nerwów i mięśni. Magnez jest związany z ponad 300 różnych reakcji biochemicznych w organizmie.

Wodorowęglan jest naturalną zasadą, która pomaga dostosować pH ciała. Dwutlenek węgla i jony wodorowe są kwaśne; podczas gdy możemy wydychać dwutlenek węgla, inne kwasy muszą być neutralizowane lub usuwane. Zasadowe jony wodorowęglanowe i kwaśne jony wodorowe stanowią podstawę homeostazy pH w organizmie; mogą one być wchłaniane lub reabsorbowane z moczu.

Usuwanie toksyn

Wraz z wątrobą nerki dokładają wszelkich starań, aby chronić nas przed toksynami. Ukąszenia jadowitych węży powodują krzepnięcie krwi; składniki mechanizmu krzepnięcia gromadzą się w kanalikach zbiorczych nerek. Nawet przy szybkim leczeniu, zatrucie może prowadzić do ostrego uszkodzenia nerek lub trwałej niewydolności nerek.

Toksyny mogą być małymi, średnimi lub dużymi cząsteczkami. Duże cząsteczki i większość komórek są zbyt duże, aby przejść do zdrowej torebki Bowmana; zamiast tego pozostają we krwi. Wątroba rozbija te cząsteczki na mniejsze.

Toksyny mogą być jakimikolwiek produktami odpadowymi – rozbitymi martwymi komórkami i produktami ubocznymi oddychania komórkowego, na przykład. Ogromna ilość toksyn opuszcza organizm poprzez mocz.

Uszkodzone nefrony są wysoce przepuszczalne – pojawienie się większych cząsteczek białka w moczu, takich jak albumina i/lub czerwone krwinki często mówi nam, że jedna lub obie nerki są uszkodzone.

Produkcja erytropoetyny

Erytropoetyna lub EPO jest hormonem, który zwiększa produkcję czerwonych krwinek.

Gdy organizm wykrywa niższy poziom tlenu w organizmie, produkowanych jest więcej czerwonych krwinek w celu transportu dostępnego tlenu do tkanek. Na poziomie morza powietrze zawiera około 21% tlenu; na wysokości 6 000 stóp jest on zmniejszony do zaledwie 9,5%. Ludzie żyjący na dużych wysokościach mają więcej czerwonych krwinek.

Niektórzy zawodowi sportowcy nielegalnie używają EPO, aby zwiększyć dopływ tlenu do mięśni. W 2009 roku marokański biegacz Mariem Alaoui Selsouli został wykluczony ze sportu na dwa lata za przyjmowanie EPO. Włoski maratończyk, Roberto Barbi, został dożywotnio wykluczony ze sportu po pozytywnych wynikach testów na obecność EPO w 2001 i 2008 roku.

Aktywacja witaminy D

Nerki odgrywają istotną rolę w szlaku aktywacji witaminy D. Uzyskana z diety lub po ekspozycji na słońce, witamina D jest transportowana do wątroby, gdzie jest przekształcana w kalcydiol. Zdrowe nerki mają wiele receptorów dla kalcydiolu i przekształcają go w aktywną, użyteczną formę witaminy D zwaną kalcytriolem.

Kalcytriol jest niezbędny dla zdrowia kości, wchłaniania wapnia, wzrostu komórek, funkcji mięśni i odporności. Osoby z przewlekłą chorobą nerek czasami wymagają suplementacji kalcytriolu – nie ma sensu podawać im nieaktywnej formy witaminy D, ponieważ to nerki przekształcają formę nieaktywną w aktywną.

Choroby nerek

Choroby i zaburzenia nerek są powszechne – wiele drobnych elementów składowych może łatwo ulec uszkodzeniu, a jako narząd witalny, każdy problem z dopływem krwi może zakończyć się katastrofą.

Zakażenie nerek

Zakażenia nerek są zazwyczaj wynikiem nieleczonych lub opornych na leczenie zakażeń dolnych dróg moczowych. Zakażenie zmniejsza czynność nerek i powoduje silny ból. Leczenie zakażeń nerek polega zwykle na stosowaniu specyficznych antybiotyków (o wąskim spektrum działania).

Kamienie nerkowe

Kamienie nerkowe lub kamienie nerkowe są złogami mineralnymi, często powstającymi po spożyciu niektórych pokarmów ze zbyt małą ilością wody lub w połączeniu z lekami moczopędnymi. Objawy małych kamieni nerkowych są nieliczne; są one wydalane podczas oddawania moczu. Wydalanie kamienia nerkowego w tym przypadku jest bezbolesne.

Jeśli nie zostanie wypłukany, dalsze warstwy mineralne mogą zwiększyć rozmiar kamienia nerkowego. Objawy rozwijają się w przejmujący ból pleców, boków i dolnej części brzucha po jednej stronie (stronie dotkniętej chorobą) ciała. Ból ten jest wynikiem zablokowania i wysokiego ciśnienia wewnątrz narządu; możliwe jest zakażenie nerek z powodu zastoju moczu. Kamień nerkowy, który blokuje wydalanie moczu, stanowi nagły przypadek medyczny.

Dokładnie tym, co powoduje kamienie nerkowe, a przynajmniej najczęstszymi winowajcami, są wapń, szczawiany i kwas moczowy. W dużych ilościach i bez wystarczającej ilości wody do ich rozpuszczenia, kryształy łączą się ze sobą tworząc kamienie nerkowe. Leczenie większych kryształów odbywa się za pomocą fal dźwiękowych (litotrypsja), które rozbijają je bez konieczności podejmowania bardziej skomplikowanych i inwazyjnych działań. Jeśli to się nie powiedzie, konieczne jest chirurgiczne usunięcie. Po operacji może być założony stent nerkowy, aby utrzymać rozszerzony moczowód; przyszłe kamienie będą miały mniejsze prawdopodobieństwo spowodowania blokady.

Pokarmy powodujące powstawanie kamieni nerkowych obejmują produkty bogate w szczawiany i fosforany, takie jak cola, orzechy, fasola, piwo, czekolada, mięso organiczne, drób i ciemne warzywa liściaste.

Policystyczna choroba nerek

Innym zaburzeniem związanym z tymi ważnymi organami jest wielotorbielowata choroba nerek (PKD). PKD jest chorobą genetyczną dziedziczoną w sposób autosomalny dominujący, która dotyka do jednej na tysiąc osób. Policystyczna choroba nerek opisuje wypełnione płynem torbiele, które tworzą się na i w nerkach. Objawy obejmują przewlekłe wysokie ciśnienie krwi i nadmiar produktów odpadowych we krwi. PKD może prowadzić do infekcji nerek, urazów, niewydolności lub raka. Jedynym „lekarstwem” jest nowa nerka; wielu pacjentów wpisuje się na listy oczekujących na przeszczep nerki.

Nerka podkowiasta

Nerka podkowiasta jest wynikiem połączenia nerek, które tworzą kształt podkowy. Jest to stosunkowo częste schorzenie – około jedno na 500 dzieci rodzi się z tym wrodzonym zaburzeniem. Objawy nerki podkowiastej obejmują bóle brzucha, nudności oraz zwiększone ryzyko wystąpienia kamieni nerkowych i infekcji nerek. Uważa się również, że osoba z nerką podkowiastą ma większe ryzyko rozwoju raka nerki.

Rak nerki

Rak nerki występuje stosunkowo często. American Cancer Society podaje, że istnieje większe ryzyko między 65 a 74 rokiem życia. Mężczyźni są bardziej narażeni na rozwój raka nerki, zwłaszcza jeśli palą papierosy, są otyli lub cierpią na przewlekłe nadciśnienie.

Ostre uszkodzenie nerek

Ostre uszkodzenie nerek rozwija się szybko, być może w wyniku urazu, nieleczonej infekcji, i trwa od kilku godzin do kilku dni. Mimo to często konieczne jest przejęcie funkcji filtracyjnej nerki na ten okres za pomocą hemodializy.

Niewydolność nerek

Niewydolność nerek w obu nerkach może być spowodowana ostrą lub przewlekłą chorobą nerek. W przypadku niewydolności tylko jednej nerki, pozostała nerka – gdy jest zdrowa – może samodzielnie wykonywać wszystkie funkcje. Jeśli obie nerki są uszkodzone, dana osoba będzie wymagała hemodializy lub dializy otrzewnowej. Czas oczekiwania na zdrową, dopasowaną tkankowo nerkę wynosi około pięciu lat. W tym czasie konieczne są regularne dializy (trzy razy w tygodniu).

Quiz

Bibliografia

.