Στοιχεία Φυσιολογίας του ουροποιητικού συστήματος

ΟΥΡΟΠΟΙΗΤΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ Μάθημα: Xειρουργική Νοσηλευτική ΙΙ Ενότητα: Οι λειτουργίες του νεφρού Στοιχεία Φυσιολογίας του ουροποιητικού συστήματος ΣΥΝΟΠΤΙΚΗ ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΤΗΣ ΦΥΣΙΟΛΟΓΙΑΣ ΤΟΥ ΟΥΡΟΠΟΙΗΤΙΚΟΥ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ 1. ΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟΣ ΟΥΡΩΝ Σπειραματική διήθηση & ρυθμός σπειραματικής διήθησης Σωληναριακή επαναρρόφηση Σωληναριακή απέκκριση 2. ΔΙΑΤΗΡΗΣΗ ΦΥΣΙΟΛΟΓΙΚΗΣ ΣΥΣΤΑΣΗΣ ΚΑΙ ΟΓΚΟΥ ΤΩΝ ΟΥΡΩΝ 3. ΚΑΘΑΡΣΗ ΑΧΡΗΣΤΩΝ ΠΡΟЇΟΝΤΩΝ 4. ΝΕΦΡΙΚΕΣ ΟΡΜΟΝΕΣ ΤΕΙ ΑΘΗΝΑΣ, 10.10.2010 1

Ουροποιητικό σύστημα - σημαντικά σημεία ΤΑ ΝΕΦΡΑ ν Έχουν άριστη αιμάτωση ν Προάγουν τη διύθηση του πλάσματος με την ν αφαίρεση ουσιών από αυτό, και σε μερικές περιπτώσεις, με την προσθήκη ουσιών σε αυτό Εργάζονται με το καρδιαγγειακό σύστημα (και άλλα!) σαν ένα ενιαίο σύστημα Η λειτουργική μονάδα του νεφρού: ο νεφρώνας Στα νεφρά υπάρχουν περι τα 2,5 εκατ. νεφρώνες ΚΆΘΕ ΝΕΦΡΩΝΑΣ αποτελείται από 2 ΔΟΜΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ: ΣΩΛΗΝΑΡΙΑ (περιέχοντα πρόουρο) ΑΓΓΕΙΑ (περιέχοντα αίμα) Οι μηχανισμοί με τους οποίους τα νεφρά εκτελούν τις λειτουργίες τους σχετίζονται με τα 2 προαναφερόμενα στοιχεία Αγγειώδες σπείραμα και κάψα του Βowman Το αγγειώδες σπείραμα εκβάλλει μέσα την κάψα του Bowman και μετά μέσα στο εγγύς εσπειραμένο σωληνάριο. 2

Λειτουργίες των νεφρών Ρύθμιση νερού & ηλεκτρολυτών η πιο σημαντική λειτουργία! Αφαίρεση των αχρήστων μεταβολικών προϊόντων από το αίμα και έκκριση αυτών στα ούρα. Σε νεφρική νόσο, η συγκέντρωση των αποβλήτων είναι σοβαρή, αλλά όχι τόσο σοβαρή όσο η μεγάλη ποσότητα υγρών και η διαταραχή της οξεοβασικής ισορροπίας. Αφαίρεση των ξένων χημικών ουσιών στο αίμα (π.χ. φάρμακα) και έκκριση στα ούρα. Ενδοκρινείς λειτουργίες (παραγωγή π.χ. ρενίνης, ερυθροποιητίνης, βιταμίνης D) Οι 3 βασικές νεφρικές λειτουργίες (1/2) Σπειραματική διήθηση (GFR):Ο φυσιολογικός GFR φθάνει στα 2 νεφρά 120-125 ml/min & παραμένει σταθερός λόγω της νεφρικής αυτορρύθμισης Σωληναριακή επαναρρόφηση: Η σωληναριακή επαναρρόφηση είναι πολύ υψηλή: ~180 lit/ημέρα=αυξημένη δυνατότητα για να ρυθμιστεί ακριβώς η σύνθεση υγρών/ηλεκτρολυτών (ECF) και να απαλλαχθεί το αίμα από άχρηστες ουσίες Σωληναριακή απέκκριση Οι 3 βασικές νεφρικές λειτουργίες (2/2) 3

νεφρικό σπείραμα Πραγματοποιείται στο αγγειώδες σπείραμα Eίναι διαδικασία παθητική, μη εκλεκτική, κατά την οποία η υδροστατική πίεση αναγκάζει τα υγρά και τις διαλυμένες ουσίες να περάσουν μέσω μιας μεμβράνης Δρ Χ. Τσίου, Μάθημα: Χειρουργική Νοσηλευτική ΙΙ 4

Η ΣΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΗ ΔΙΗΘΗΣΗ είναι μια παθητική διαδικασία κατά την οποία η υδροστατική πίεση αναγκάζει τα υγρά & τις διαλυμένες ουσίες να περάσουν μέσω μιας μεμβράνης. Η ποσότητα του νερού που διηθείται από το αίμα προς την κάψα/min λέγεται ΡΥΘΜΟΣ ΣΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΗΣ ΔΙΗΘΗΣΗΣ (GFR) Ο GFR επηρεάζεται από α) το ρυθμό ή τη συνολική επιφάνεια διήθησης, β) τη διαπερατότητα της μεμβράνης & γ) την καθαρή πίεση διήθησης. Το σπείραμα είναι το καλύτερο διηθητικό φίλτρο. Η πίεση του αίματος στο σπείραμα είναι πολύ υψηλότερη & δημιουργεί μεγαλύτερη πίεση διήθησης. Η διήθηση εξαρτάται από την υδροστατική πίεση (=ώθηση) & την ωσμωτική πίεση (=έλξη). Η υδροστατική πίεση ωθεί το νερό & τις διαλυμένες ουσίες να διαπεράσουν τη μεμβράνη. Η υδροστατική πίεση στο σπείραμα περιορίζεται από την ωσμωτική πίεση του σπειράματος (τριχοειδή) & από την υδροστατική πίεση της κάψας (διηθήματος). Η διαφορά πιέσεων καθορίζει την καθαρή πίεση διήθησης 5

Σπειραματική διήθηση & ενδογενείς μηχανισμοί Ο GFR ΕΠΗΡΕΑΖΕΤΑΙ ΑΠΌ ΠΑΡΑΓΟΝΤΕΣ ΝΕΦΡΙΚΗΣ ΑΥΤΟΡΥΘΜΙΣΗΣ ως εξής: ΑΛΛΑΓΕΣ ΤΗΣ ΠΙΕΣΗΣ ΤΟΥ ΑΙΜΑΤΟΣ στη νεφρική αρτηρία ελέγχουν αυτόματα τον αυλό των αρτηριολίων αλλαγές της πίεσης στη νεφρική αρτηρία=αλλαγή της GFR ΣΥΣΤΗΜΑ ΡΕΝΙΝΗΣ-ΑΓΓΕΙΟΤΕΝΣΙΝΗΣ που ευαισθητοποιείται από τη χαμηλή/υψηλή ροή του διηθήματος.π.χ.αύξηση αγγειοτενσίνης ΙΙ=αύξηση συστηματικής ΑΠ ΤΟ ΣΥΜΠΑΘΗΤΙΚΟ ΝΕΥΡΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ στο stress προκαλεί αυτόματη ισχυρή συστολή προσαγωγών αρτηριολίων=αναστολή σχηματισμού διηθήματος & ΣΝΣ π.χ.διέγερση παρασπειραματικών κυττάρων=παραγωγή ρενίνης=αύξηση συστηματικής ΑΠ ΠΕΡΙ ΣΩΛΗΝΑΡΙΑΚΗΣ ΕΠΑΝΑΡΡΟΦΗΣΗΣ (1/4) Ξεκινά στα εγγύς σωληνάρια Είναι διαδικασία διαεπιθηλιακή είτε ενεργητική (με τη βοήθεια ATP), είτε παθητική λόγω διαφοράς συγκεντρώσεων Oυσίες επαναρροφούμενες είναι το νερό, η γλυκόζη, τα αμινοξέα, τα γαλακτικά, οι βιταμίνες & διάφορα ιόντα 6

Σωληναριακή Επαναρρόφηση (2/4) Σωληναριακή Επαναρρόφηση (3/4) Η σωληναριακή επαναρρόφηση είναι μια διαδικασία (διαεπιθηλιακή) που ξεκινά όταν το διήθημα διέρχεται τα εγγύς σωληνάρια και είναι είτε ενεργητική, είτε παθητική Σε υγιείς οι οργανικές θρεπτικές ουσίες (γλυκόζη, αμινοξέα) επαναρροφώνται πλήρως. Τα σωληνάρια για την επαναρρόφηση του νερού & των ιόντων (ποσότητα, ρυθμός) υπακούουν σε ορμονικά ερεθίσματα Οι ουσίες που ανακτά το σώμα με ενεργητική σωληναριακή επαναρρόφηση μετακινούνται αντίθετα από ηλεκτρικές ή χημικές συγκεντρώσεις. Αυτές είναι: γλυκόζη, αμινοξέα, γαλακτικά, βιταμίνες, ιόντα και η μεταφορά τους εξαρτάται από ATP Στην παθητική σωληναριακή επαναρρόφηση (δηλ., διάχυση, ώσμωση) οι ουσίες μετακινούνται ακολουθώντας τη διαφορά της συγκέντρωσής τους, χωρίς κατανάλωση ενέργειας 7

ΠΕΡΙ ΣΩΛΗΝΑΡΙΑΚΗΣ ΑΠΕΚΚΡΙΣΗΣ (1/3) Σωληναριακή Απέκκριση (2/3) Σωληναριακή Απέκκριση (3/3) Είναι η τελική διαδικασία σχηματισμού των ούρων και είναι διαδικασία αντίστροφης επαναρρόφησης Ουσίες όπως ιόντα υδρογόνου, καλίου, κρεατινίνη, αμμωνία και οργανικά οξέα & φάρμακα μετακινούνται από τα περισωληναριακά τριχοειδή προς τα σωληνάρια ως διήθημα Δηλ., τα ούρα περιλαμβάνουν ουσίες από διήθηση αλλά και από απέκκριση Ειναι καθοριστικός μηχανισμός ρύθμισης του ΡΗ του αίματος Είναι η τελική διαδικασία στο σχηματισμό των ούρων. Είναι αντίστροφη επαναρρόφηση Ιόντα υδρογόνου & καλίου, κρεατινίνη, αμμωνία & οργανικά οξέα μετακινούνται από το αίμα (περισωληναριακά τριχοειδή) προς τα σωληνάρια (διήθημα). Δηλ., τα ούρα περιλαμβάνουν ουσίες και από διήθηση και από απέκκριση Πολύ χρήσιμη λειτουργία-για την απόρριψη ουσιών που δεν υπήρχαν στο διήθημα (π.χ. φάρμακα) Είναι διαδικασία με την οποία αποβάλλονται οι ανεπιθύμητες ουσίες και οι οποίες επαναρροφήθηκαν με παθητικό μηχανισμό. Η ίδια διαδικασία απαλλάσσει τον οργανισμό από πλεονάζοντα ιόντα καλίου Αποτελεί καθοριστικό μηχανισμό στη ρύθμιση του PH του αίματος 8

ΣΥΣΤΑΣΗ & ΟΓΚΟΣ ΤΩΝ ΟΥΡΩΝ (1/3) ΣΥΣΤΑΣΗ & ΟΓΚΟΣ ΤΩΝ ΟΥΡΩΝ (2/3) ΣΥΣΤΑΣΗ & ΟΓΚΟΣ ΤΩΝ ΟΥΡΩΝ (3/3) Η διατήρηση της φυσιολογικής σύστασης & του όγκου των ούρων & ειδικότερα η αραίωση & η συμπύκνωση των ούρων βασίζεται σε ένα σύστημα ανταλλαγής αντίρροπης ροής που πραγματοποιείται μέσα στους παράλληλους σωλήνες της αγκύλης του Henle Σε αυτό το σύστημα το νερό ανταλλάσσεται κατά μήκος αυτών των παράλληλων μεμβρανών ακολουθώντας την κλίση συγκεντρώσεων Όταν το διήθημα εισέρχεται στο εγγύς εσπειραμένο σωληνάριο, η ωσμωτικότητά του που είναι 300 mosm/kg είναι ουσιαστικά ίδια με αυτή του πλάσματος & του μεσοκυττάριου υγρού του νεφρικού φλοιού Καθορίζεται κατά πολύ από τη δράση της αντιδιουρητικής ορμόνης (ΑDH) Όταν η υπόφυση νοσεί και δεν παράγεται ADH τότε τα παραγόμενα ούρα είναι αραιά H ADH ανοίγει τους πόρους του αθροιστικού σωληναρίου & έτσι αυξημένες ποσότητες νερού μετακινούνται στον μεσοκυττάριο χώρο=επαναρρόφηση μεγάλης ποσότητας νερού & παραγωγή πολύ συμπυκνωμένων ούρων Όταν δεν παράγεται ADH τα ούρα είναι πολύ αραιά 95% νερό + 5% διαλυμένες ουσίες Φυσιολογικά απεκκρινόμενες με τα ούρα ουσίες είναι οι εξής: ουρία, νάτριο, κάλλιο, φωσφόρος, θειικά άλατα, κρεατινίνη, ουρικό οξύ, ασβέστιο, μαγνήσιο, διττανθρακικά 9

Σχηματισμός υπερωσμωτικών ούρων Η αγκύλη του Henle ως σύστημα ανταλλαγής αντίρροπης ροής (1/2) Τα κυριότερα χαρακτηριστικά της αγκύλης του Henle όπου συμβαίνει η αντίθετη ροή είναι: 1. Το ανιόν σκέλος της δραστηριοποιείται ενεργά στην συν-μεταφορά ιόντων Na + και CL - έξω από τη σωληναριακή κοιλότητα και προς τον διάμεσο ιστό. Το ανιόν σκέλος είναι αδιαπέραστο από το νερό 2. Το κατιόν σκέλος είναι ελεύθερα διαπερατό στο νερό αλλά σχετικά στεγανό στο ΝαCl. Η αγκύλη του Henle ως σύστημα ανταλλαγής αντίρροπης ροής (2/2) Το υγρό ρέει μέσα στο σύστημα σε αντίθετες κατευθύνσεις μέσα στους παράλληλους σωλήνες της αγκύλης & μέσα στα ευθέα των λεπτών τριχοειδών που ακολουθούν την αγκύλη Το νερό που βγαίνει από τον σωλήνα στον διάμεσο χώρο κατευθύνεται προς το αγγειακό αίμα -αγγεία του ορθού-έτσι ώστε οι κλίσεις διατηρούνται και το νερό επιστρέφει στην κυκλοφορία. 10

Ωσμωγραμμομοριακότητα υγρών κατά μήκος των νεφρώνων 1. Κόκκινο=μη διαβατό από το νερό 2. Μπλε=υψηλή διαβατότητα στο νερό 3. Αρχική συγκέντρωση σωληναριακών υγρών στην αγκύλη του Henle και κατάληξη στα αθροιστικά σωληνάρια. Κάθαρση αχρήστων προϊόντων Οι νεφροί αποβάλλουν υδατοδιαλυτά άχρηστα προϊόντα & άλλες ουσίες από τον οργανισμό. Η διαδικασία αποβολής άχρηστων προϊόντων από τον οργανισμό λέγεται ΝΕΦΡΙΚΗ ΚΑΘΑΡΣΗ ΤΟΥ ΠΛΑΣΜΑΤΟΣ & με τον όρο αυτό αναφερόμαστε στην ικανότητα του νεφρού να καθαρίζει μια δεδομένη ποσότητα πλάσματος από μια συγκεκριμένη ουσία σε δεδομένο χρόνο (λεπτό) Οι νεφροί καθαρίζουν ουρία, κρεατινίνη, ουρικό οξύ, αμμωνία, βακτηριακές τοξίνες & υδατοδιαλυτά φάρμακα Ο έλεγχος νεφρικής κάθαρσης χρησιμοποιείται συχνά για τον προσδιορισμό του ρυθμού σπειραματικής διήθησης Ο ρόλος της ουρίας στα συγκεντρωμένα ούρα Το κύριο συστατικό που εκκρίνεται με τα ούρα είναι η ουρία Η ουρία πολύ χρήσιμη στα συγκεντρωμένα ούρα. Υψηλή - πρωτεϊνική διατροφή = περισσότερη ουρία = περισσότερη συγκέντρωση στα ούρα. Το νεφρικό φίλτρο, επαναρροφά και εκκρίνει ουρία. Η απέκκριση ουρίας αυξάνεται με την αύξηση των αποβαλλόμενων ούρων. Οι νεφροί καθαρίζουν 25-30 γραμ.ουρίας/ημέρα 11

ν ν ν Ανακύκλωση της ουρίας Σε χαμηλά επίπεδα η ουρία είναι χρήσιμη αλλά σε υψηλά επίπεδα είναι τοξική. Ανακύκλωση ουρίας προξενεί η υψηλή συγκέντρωση [ουρίας] μέσα στο μυελό. Αυτό βοηθά στην αύξηση ωσμωτικής κλίσης στην αγκύλη του Henle και έτσι μπορεί το νερό και επαναρροφάται. Νεφρικές ορμόνες ΑΥΤΈΣ ΕΙΝΑΙ ΟΙ ΕΞΗΣ: BITAMINH D, EΡΥΘΡΟΠΟΙΗΤΙΝΗ & ΑΝΤΙΔΙΟΥΡΗΤΙΚΗ ΟΡΜΟΝΗ & είτε ενεργοποιούνται είτε συντίθενται στους νεφρούς : Βιταμίνη D: απαραίτητη για την απορρόφηση ασβεστίου & φωσφόρου από το λεπτό έντερο. Εισέρχεται στον οργανισμό με την τροφή ή δημιουργείται από τη δράση υπεριωδών ακτίνων στο σώμα. Ενεργοποιείται σε 2 στάδια: στο ήπαρ & στους νεφρούς. Το νεφρικό στάδιο διεγείρεται από την παραθορμόνη, η οποία αυξάνεται όταν ελαττώνονται τα επίπεδα του ασβεστίου στο πλάσμα Eρυθροποιητίνη: διεγείρει το μυελό των οστών για ερυθροποίηση, σε απάντηση στην ιστική υποξία. Το ερέθισμα για την παραγωγή της είναι η ελάττωση της παροχής οξυγόνου στα νεφρικά κύτταρα Nατριουρητική ορμόνη: απελευθερώνεται από το δεξιό κόλπο της καρδιάς ο οποίος ενεργοποιείται λόγω αυξημένου όγκου και τάσης (αύξηση εξωκυττάριου όγκου). Η προαναφερόμενη ορμόνη αναστέλλει την έκκριση της αντιδιουρητικής ορμόνης, έτσι ώστε τα αθροιστικά σωληνάρια να είναι λιγότερο διαπερατά, ενώ παράγεται μεγαλύτερη ποσότητα αραιών ούρων ΦΥΣΙΟΛΟΓΙΚΟΙ ΧΑΡΑΚΤΗΡΕΣ ΟΥΡΩΝ Χρώμα ανοιχτό μέχρι βαθύ κίτρινο, διαυγές Οσμή ιδιάζουσα Ειδικό βάρος 1001-1030 ΡΗ 4,5-8,0 Πρωτεΐνες μη ανιχνεύσιμες Γλυκόζη αρνητική Κετόνες αρνητικές Λευκά αιμοσφαίρια 0-5 ανά οπτικό πεδίο Ερυθρά αιμοσφαίρια 0-5 ανά οπτικό πεδίο Casts αρνητικά ή περιστασιακά 12

Βιβλιογραφία ν Princilla Lemone, Karen Burke, Παθολογική-Χειρουργική Νοσηλευτική, τ. 2, Ιατρ. Εκδ. Δ. Λαγός, Αθήνα 2004 ν Καμμάs Α. Ανατομική του Ανθρώπου, Εκδ.ίδιος, Αθήνα 1998 ν Χατζημηνά ς Ι. Επίτομος Φυσιολογία Εκδ. Παρισιάνος, Αθήνα 1972 ν Πλέσσας Σ. Φυσιολογία Εκδ. Φάρμακον, Αθήνα 1997 ν Martini FH (2006): Βασικές αρχές της ανατομίας & της φυσιολογίας. PEARSON. Κεφάλαιο 26 ν McKinley & O'Loughlin (2006): Ανθρώπινη ανατομία. McGraw- Hill. Κεφάλαιο 27 13