Fyziologie ledvin a nefronu
Klíčová slova: Fyziologie ledvin a nefronu, Hormony a regulace ledvin
Klíčové pojmy: Nefron je funkční jednotka ledviny (glomerulus + tubuly)., Ledvina má 2 kapilární sítě: glomerulární a peritubulární., Glomerulární filtrace ~$120\ \text{ml/min}$, denně ~$170\ \text{l}$ primární moči., Proximální tubulus reabsorbuje ~70 % tubulární tekutiny izoosmoticky., Henleova klička vytváří hypertonické intersticium dřeně (~$1200\ \text{mosm/l}$)., Peritubulární kapiláry umožňují zpětnou resorpci vody a látek., Konečnou úpravu moči provádějí distální tubulus a sběrací kanálky., Filtrační membrána brání průchodu krvinek a většiny bílkovin., Krevní průtok ledvinou je ~$1{,}2\ \text{l/min}$ (~25 % minutového objemu)., Kreatinin je příklad látky, která se filtruje a v tubulech se téměř nereabsorbuje.
## Úvod
Ledviny jsou klíčové orgány pro udržení vnitřního prostředí organismu. Tento materiál vysvětluje stavbu a funkci ledvin a nefronu tak, aby i student samostatně studující látku porozuměl mechanizmům filtrace, tubulární úpravě moči, krevnímu zásobení ledviny a základním principům reabsorpce a sekrece.
> Definice: Nefron je funkční jednotka ledviny, která provádí filtraci krve a následnou úpravu filtrátu v tubulech.
## Přehledné části
- Funkční anatomie ledviny
- Stavba nefronu a juxtaglomerulární aparát
- Průtok krve a dva kapilární pleteně
- Glomerulární filtrace: co a proč se filtruje
- Funkce tubulů: reabsorpce, sekrece, tvorba definitivní moči
- Regulace vody a osmolarity (bez detailů o hormonech a regulaci ledvin)
## Funkční anatomie a histologie
### Makroskopie
- Ledvina je párový orgán uložený lateralně k bederní páteři.
- Na mediální ploše je branka (hilus): tudy vstupuje renální arterie, vystupuje renální véna a močovod.
- Parenchym se dělí na **kůru** (periferně) a **dřeň** (centrálně). Dřeň směřuje do ledvinné pánvičky, která přechází v močovod.
> Definice: Parenchym = základní funkční tkáň orgánu.
### Nefron — základní funkční jednotka
- Nefron se skládá z ledvinného tělíska (glomerulus + Bowmanovo pouzdro) a tubulárního systému: proximální tubulus, Henleova klička, distální tubulus, sběrací kanálek.
- Několik nefronů sdílí jeden sběrací kanálek.
Did you know že funkční jednotka nefronu dokáže uskutečnit komplexní úpravu 170 l primární moči na přibližně 1,7 l definitivní moči denně?
### Juxtaglomerulární aparát
- Vzniká kontaktem počáteční části distálního tubulu a aferentní/eferentní arterioly.
- Obsahuje modifikované svalové buňky cév (juxtaglomerulární buňky) schopné produkovat enzym renin.
> Definice: Juxtaglomerulární aparát je místní strukturou u nefronu zajišťující komunikaci mezi tubulem a cévami.
## Průtok krve ledvinou a kapilární pleteně
- Ledviny dostávají ~25 % klidového minutového srdečního výdeje; přibližně $1{,}2\ \text{l/min}$.
- Krev přivádí arterie, které se dělí až na aferentní arterioly vedoucí do glomerulu.
- V glomerulu se tvoří první kapilární síť: zde probíhá filtrace.
- Eferentní arteriola následně znovu větví a tvoří druhou síť kapilár — peritubulární kapiláry (nebo v dřeni vasa recta) kolem tubulů.
Tabulka: srovnání kapilárních sítí
| Funkce | Glomerulární kapiláry | Peritubulární kapiláry / vasa recta |
|---|---:|---:|
| Hlavní úkol | Filtrace plazmy do Bowmanova pouzdra | Resorpce vody a látek z tubulární tekutiny do krve |
| Původ | Aferentní arteriola | Eferentní arteriola |
| Umístění | Ledvinné tělísko | Okolo tubulů ve kůře a dřeni |
## Glomerulární filtrace
- Filtrační membrána = endotel kapilár + bazální membrána + vnitřní list Bowmanova pouzdra.
- Z plazmy se filtruje tekutina bez krvinek a velkých bílkovin.
- Průměrná rychlost tvorby glomerulárního filtru je přibližně $120\ \text{ml/min}$, tedy ~$170\ \text{l/den}$.
> Definice: Glomerulární filtrát (primární moč) je plasma bez krvinek a s malým obsahem bílkovin po průchodu filtrační membránou.
Faktory ovlivňující filtraci:
- Filtrační plocha (počet fungujících glomerulů)
- Filtrační koeficient (propustnost membrány)
- Hydraulický tlak v glomerulárních kapilárách
- Onkotický tlak plazmy
## Funkce tubulů — přehled procesů
- V tubulech probíhá:
- Reabsorpce (zpětné vstřebávání) látek z tubulární tekutiny do krve
- Sekrece (aktivní přidávání látek z krve do tubulární tekutiny)
- Pasivní přenosy dle koncentračního či osmotického gradientu
Tabulka: příklady transportu
| Látka | Filtrace | Reabsorpce / Sekrece |
|---|---:|---|
| Voda | volně filtrována | reabsorbována ve proximálním tubulu a sběracím kanálku podle potřeby |
| Glukóza | volně filtrována | téměř úplná reabsorpce v proximálním tubulu |
| Kreatinin | volně filtrován | téměř žádná reabsorpce — vylučován močí |
| Amoniak | částečně | sekrece do tubulu |
| Močovina | volně filtrována | částečná reabsorpce a opětovné sekrecí v různých částech tub