Die Bildung von Urin ist der Begriff, der die komplexen Prozesse synthetisiert und veranschaulicht, die das Nierenparenchym bei der Erfüllung seiner Funktionen ausführt und damit zur Aufrechterhaltung der Körperhomöostase beiträgt.
Das Konzept der Homöostase umfasst die Erhaltung der Werte einer Reihe physiologischer Variablen, die für die Erhaltung des Lebens und die harmonische, effiziente und voneinander abhängige Entwicklung lebenswichtiger Prozesse wesentlich sind, in bestimmten Grenzen und durch ein dynamisches Gleichgewicht. .
Repräsentatives Diagramm einer Niere und eines Nephrons. 1: Nierenrinde. 2: Medulla. 3: Nierenarterie. 4: Nierenvene. 5: Ureter. 6: Nephrone. 7: Afferente Arteriole. 8: Glomeruli. 9: Bowman-Kapsel. 10: Tubuli und Henle-Schleife. 11: Efferente Arteriole. 12: Peritubuläre Kapillaren. (Quelle: Datei: Physiology_of_Nephron.svg: Madhero88Datei: KidneyStructures_PioM.svg: Piotr Michał Jaworski; PioM EN DE PLderivative Arbeit: Daniel Sachse (Antares42) via Wikimedia Commons)
Die Niere ist an der Homöostase beteiligt, indem sie das Volumen und die Zusammensetzung von Körperflüssigkeiten, einschließlich Hydroelektrolyt-, Säure-Base- und Osmolarbilanzen, sowie die Entsorgung von Endprodukten des endogenen Stoffwechsels und von exogenen Substanzen, die eintreten, bewahrt.
Dazu muss die Niere überschüssiges Wasser entfernen und den Überschuss dieser nützlichen und normalen Bestandteile der Körperflüssigkeiten sowie aller Fremdstoffe und Abfallprodukte des Stoffwechsels darin ablagern. Das ist die Bildung von Urin.
Beteiligte Prozesse
Bei der Nierenfunktion wird das Blut verarbeitet, um Wasser und gelöste Stoffe zu extrahieren, die ausgeschieden werden müssen. Dazu muss die Niere über ihr Gefäßsystem über eine ausreichende Blutversorgung verfügen und diese entlang eines speziellen Tubulus-Systems namens Nephrone verarbeiten.
Schema einer Niere. 1-Nierenpyramide. 2-Efferente Arterie. 3-Nierenarterie. 4-Nierenvene. Nieren 5-Hilum. 6-Nierenbecken. 7-Ureter. 8-kleiner Kelch. 9-Nierenkapsel. 10-untere Nierenkapsel. 11-Obere Nierenkapsel. 12-afferente Vene. 13-Nephron. 14-kleiner Kelch. 15-größerer Kelch. 16-Nierenpapille. 17-Nierensäule.
Ein Nephron, von dem es eine Million pro Niere gibt, beginnt in einem Glomerulus und setzt sich mit einem Tubulus fort, der sich zusammen mit anderen mit einigen Kanälen verbindet, die als Sammler bezeichnet werden. Dies sind Strukturen, bei denen die Nierenfunktion endet und die zum kleine Kelche (Beginn der Harnwege).
Strukturmerkmale einer Niere (Quelle: Davidson, AJ, Mausnierenentwicklung (15. Januar 2009), StemBook, Hrsg. The Stem Cell Research Community, StemBook, doi / 10.3824 / stembook.1.34.1, http: // www. stembook.org. über Wikimedia Commons)
Urin ist das Endergebnis von drei Nierenprozessen, die auf das Blutplasma einwirken und mit der Ausscheidung eines Flüssigkeitsvolumens enden, in dem alle Abfallstoffe gelöst sind.
Diese Prozesse sind: (1) glomeruläre Filtration, (2) tubuläre Reabsorption und (3) tubuläre Sekretion.
- Glomeruläre Filtration
Die Nierenfunktion beginnt in den Glomeruli. In ihnen beginnt die Verarbeitung von Blut, was durch den engen Kontakt zwischen den Blutkapillaren und dem Anfangssektor der Nephrone erleichtert wird.
Die Urinbildung beginnt, wenn ein Teil des Plasmas in die Glomeruli gelangt und in die Tubuli gelangt.
Die glomeruläre Filtration ist ein druckgetriebener mechanischer Prozess. Dieses Filtrat ist Plasma mit seinen Substanzen in Lösung, mit Ausnahme von Proteinen. Es wird auch Primärurin genannt und während es durch die Tubuli zirkuliert, wird es umgewandelt und erhält die Eigenschaften des endgültigen Urins.
Einige Variablen hängen mit diesem Prozess zusammen. Der FSR ist das Blutvolumen, das pro Minute durch die Nieren fließt (1100 ml / min); Der RPF ist der Nierenplasmastrom pro Minute (670 ml / min) und der GFR ist das Plasmavolumen, das in den Glomeruli pro Minute (125 ml / min) gefiltert wird.
Ebenso wie das Volumen des gefilterten Plasmas berücksichtigt wird, müssen die Mengen der Substanzen in diesem Filtrat berücksichtigt werden. Die gefilterte Ladung (CF) einer Substanz "X" ist die Masse davon, die pro Zeiteinheit gefiltert wird. Sie wird berechnet, indem das VFG mit der Plasmakonzentration der Substanz "X" multipliziert wird.
Das Ausmaß der Filtration und Nierenarbeit wird besser gewürdigt, wenn wir die Werte nicht in Minuten, sondern in Tagen berücksichtigen.
Somit beträgt der tägliche GVF 180 l / Tag, in den die gefilterten Ladungen vieler Substanzen gehen, beispielsweise 2,5 kg / Tag Natriumchlorid (Salz, NaCl) und 1 kg / Tag Glucose.
- Röhrenreabsorption
Wenn das Filtrat in Höhe der Glomeruli bis zum Ende seiner Reise in den Tubuli verbleiben würde, würde es als Urin ausgeschieden. Das ist absurd und unmöglich zu ertragen, da es unter anderem bedeuten würde, 180 Liter Wasser, ein Kilogramm Glukose und 2,5 Kilogramm Salz zu verlieren.
Eine der großen Aufgaben der Niere besteht daher darin, den größten Teil des Wassers und der gefilterten Substanzen wieder in den Kreislauf zu bringen und in den Tubuli zu belassen, um als Urin nur ein minimales Flüssigkeitsvolumen und die von den verschiedenen auszusetzenden Mengen zu eliminieren Substanzen.
Bei den Reabsorptionsprozessen sind epitheliale Transportsysteme beteiligt, die die gefilterten Substanzen vom Lumen der Tubuli in die sie umgebende Flüssigkeit befördern, so dass sie von dort wieder in den Kreislauf zurückkehren und in die umgebenden Kapillaren gelangen.
Das Ausmaß der Reabsorption ist normalerweise für Wasser und für diejenigen Substanzen, die konserviert werden müssen, sehr hoch. Das Wasser wird zu 99% resorbiert; Glucose und Aminosäuren in ihrer Gesamtheit; Na, Cl und Bicarbonat zu 99%; Harnstoff muss ausgeschieden werden und 50% werden resorbiert.
Viele der Reabsorptionsprozesse sind einstellbar und können an Intensität zunehmen oder abnehmen, wodurch die Niere über Mechanismen verfügt, um die Zusammensetzung des Urins zu verändern, die Ausscheidung der gefilterten Produkte zu regulieren und ihre Werte innerhalb normaler Grenzen zu halten.
- Rohrentladung
Die tubuläre Sekretion ist eine Reihe von Prozessen, bei denen die Nierentubuli Substanzen aus dem Blut im peritubulären Kapillarnetzwerk (um die Tubuli herum) extrahieren und in die zuvor gefilterte tubuläre Flüssigkeit gießen.
Dies fügt dem Filtrat zusätzliche Substanz hinzu und verbessert die Ausscheidung.
Wichtige Sekrete sind die von H +, Ammonium und Bicarbonat, die zur Erhaltung des Säure-Basen-Gleichgewichts beitragen, und die von vielen endogenen oder exogenen Substanzen, deren Vorhandensein im Körper nicht gut sichtbar ist und beseitigt werden muss.
Die Regulierung vieler Sekretionsprozesse durch Variation ihrer Intensität variiert im gleichen Sinne auch die Ausscheidung der beteiligten Substanzen.
- Endurin
Die Flüssigkeit, die aus dem letzten Teil der Sammelröhrchen (Papillarkanäle) in die kleineren Kelche gelangt, wird nicht mehr weiter modifiziert und von dort als Urin und entlang der Harnleiter zur Harnblase geleitet, wo sie bis zur Eliminierung gelagert wird Ende durch die Harnröhre.
Dieser Urin wird täglich in einem Volumen (zwischen 0,5 und 2 Litern pro Tag) und mit einer osmolaren Zusammensetzung (zwischen 1200 und 100 mosmol / l) produziert, die von der täglichen Aufnahme von Flüssigkeiten und gelösten Stoffen abhängt. Es ist normalerweise transparent und hell bernsteinfarben.
Die Konzentration jeder der Substanzen, aus denen sie besteht, ist das Ergebnis der relativen Anteile, in denen jede von ihnen den zuvor erwähnten Filtrations-, Reabsorptions- und Sekretionsprozessen unterzogen wurde.
Verweise
- Ganong, WF (2003). Nierenfunktion und Miktion. Überprüfung der medizinischen Physiologie. 21st ed. New York, NY: Lange Medical Books / McGraw Hill, 702-732.
- Guyton, AC & Hall, JE (2016). Das Harnsystem: Funktionelle Anatomie und Urinbildung durch die Nieren. Guyton, AC, und Hall, JE, Lehrbuch für Medizinische Physiologie, 13. Auflage, Elsevier Saunders Inc., Philadelphia, 325.
- M. Heckmann, F. Lang & RF Schmidt (Hrsg.). (2010). Physiologie des Menschen: mit Pathophysiologie. Springer.
- Klinke, R., Pape, HC, Kurtz, A. & Silbernagl, S. (2009). Physiologie. Georg Thieme Verlag.
- Vander, AJ, Sherman, JH & Luciano, DS (1998). Humanphysiologie: die Mechanismen der Körperfunktion (Nr. 612 V228h). New York, USA: McGraw-Hill, 1990.