Συµπύκνωση αραίωση ούρων Boron σελ 1075-1091 Συµπυκνωµένα ούρα υπερωσµωτικά σε σχέση µε τη συγκέντρωση του πλάσµατος Η ικανότητα των νεφρών να παράγουν υπερωσµωτικά ούρα αποτελεί καθοριστικό παράγοντα για την ικανότητα επιβίωσης ενός ατόµου όταν η πρόσβαση σε νερό είναι περιορισµένη Ο ανθρώπινος νεφρός µπορεί να παράγει ούρα µε µέγιστη ωσµωµοριακότητα: 1400 mosmol/l Ωσµωµοριακότητα πλάσµατος 290 mosmol/l (περίπου 300 mosmol/l) 1
Μια τυπική ηµερήσια έκκριση ουρίας, θείου, φωσφόρου, άλλων παραπροϊόντων και ιόντων καθορίζουν µια ωσµωµοριακότητα ούρων 600 mosmolκαι συνεπώς ο ελάχιστος όγκος ύδατος στα ούρα µέσα στον οποίο η µάζα αυτών των ουσιών µπορεί να διαλυθεί ισούται µε: 600 mosmol/ηµέρα 1400 mosmol/l 0. 440 L/ηµέρα Ο όγκος αυτός ούρων ονοµάζεται αναπόφευκτη απώλεια ύδατος Αφυδάτωση όταν το άτοµο δεν έχει πρόσβαση σε νερό Ο νεφρός χρησιµοποιεί την ώσµωσηγια την συµπύκνωση του περιεχοµένου των νεφρικών σωληναρίων Το τελικό βήµα για τον σχηµατισµό υπέρτονων ούρωνείναι η διέλευση του διηθήµατος από τον µυελώδη αθροιστικό πόρο, που είναι διαπερατός για το νερό Υπερωσµωτική µυελώδης µοίρα των νεφρών 2
Στους αθροιστικούς πόρους: Με τη δράση της ADHτο νερό διαχέεται στον µεσοκυττάριο χώρο και στη συνέχεια περνά στα αιµοφόρα αγγεία της µυελώδους µοίρας των νεφρών Γιατί το διάµεσο υγρό, της µυελώδους µοίρας, είναι υπερτονικό; 3
Λειτουργία της αγκύλης του Henle H αντίθετη ροή υγρού στα δύο σκέλη της αγκύλης του Henle (κατιόν-ανιόν) ονοµάζεται αντιρρευµατική ροή Η αγκύλη του Henleλειτουργεί ως αντιρρευµατικό πολλαπλασιαστικό σύστηµα το οποίο δηµιουργεί υπερωσµωτικότητα στο διάµεσο υγρό της µυελώδους µοίρας των νεφρών Το υγρό που έρχεται στην αγκύλη του Henleέχει την ίδια ωσµωτικότητα µε το πλάσµα (300 mosm/l) 4
Κατιόν σκέλος αγκύλης του Henle: Πολύ διαπερατό για το νερό εν επαναναρροφάται Na + και Cl - Ανιόν σκέλος αγκύλης του Henle: Αδιαπέραστο για το νερό Επαναναρρόφηση Na + και Cl - Άνω µέρος: επαναρρόφηση µε µεταφορείς (ενεργός µεταφορά) Κάτω µέρος παθητική µεταφορά ΥΠΕΡΩΣΜΩΤΙΚΟ ΙΑΜΕΣΟ ΥΓΡΟ ΜΥΕΛΩ ΟΥΣ ΜΟΙΡΑΣ Η συµµετοχή της ουρίας στην υπερτονικότητα του µυελού Στο διάµεσο χώρο, η συγκέντρωση της ουρίας αυξάνεται από τον φλοιό προς τον µυελό των νεφρών Η ουρία συµµετέχει στην υψηλή ωσµωτικοτητα του µυελού των νεφρών 5
Το NaCl και η ουρία συνεισφέρουν στην υψηλή ωσµωτικότητα του διάµεσου ιστού του έσω µυελού Η ενδοαυλική συγκέντρωση του NaClυπερβαίνει την αντίστοιχη του διάµεσου ιστού Στο λεπτό τµήµα του ανιόντος σκέλους της αγκύλης η διαφορά συγκέντρωσης NaClµεταξύ αυλού και διάµεσου χώρου οδηγεί σε έξοδο NaCl από τον αυλό (έσω µυελός) Στον έξω µυελό συµβαίνει ενεργητική µετακίνηση NaClαπό τον αυλό προς τον διάµεσο χώρο Λειτουργία της αγκύλης του Henle Η αγκύλη του Henleλειτουργεί ως αντιρρευµατικό πολλαπλασιαστικό σύστηµα το οποίο δηµιουργεί υπερωσµωτικότητα στο διάµεσο υγρό της µυελώδους µοίρας των νεφρών ηλαδή: Η κλίση πυκνότητας που µπορεί να δηµιουργήσει το νεφρικό σωληνάριο είναι 200mOsm. Οι σχήµατος U αγκύλες του Henleµπορούν µέσω αντιρρευµατικής ροής να πολλαπλασιάσουντην αρχική κλίση των 200mOsm (έως 1200mOsmστη νεφρική θηλή) 6
Μοντέλο ολλα λασιαστικής ε ί τωσης του συστήµατος αντιρρεύµατος Γιατί το αίµα ου διατρέχει τα τριχοειδή της µυελώδους µοίρας δεν εξαλείφει το ωσµωτικό ρανές ου δηµιουργείται α ό τις αγκύλες του Henle; 7
Η κυκλοφορία της µυελώδους µοίρας Ευθέα αγγεία: σχηµατίζουν αγκύλες παράλληλες µε τις αγκύλες του Henleκαι τους αθροιστικούς πόρους της µυελώδους µοίρας Η αγκυλοειδής δοµή των ευθέων αγγείων ελαχιστοποιείτην απώλεια Na + και Cl - Σε ένα ευθύ, διαπερατό αιµοφόρο αγγείο που θα εκτείνονταν από τη νεφρική θηλή µέχρι το µυελό, η αιµατική ροή θα εξουδετέρωνε την υπερτονία της θηλής, η οποία είναι σηµαντική για τη συµπύκνωση ούρων Όσο µεγαλύτερη θα ήταν η ροή του αίµατος µέσα στο ευθύ αιµοφόρο αγγείο, τόσο εντονότερο θα ήταν το «ξέπλυµα» του µυελού 8
Η διατήρηση της υπερωσµωτικότητας του µυελού οφείλεται: Η αιµατική ροή στο µυελό είναι χαµηλή και αντιστοιχεί σε ένα µόλις 5%-10% της συνολικής νεφρικής αιµάτωσης Παροχή Ο 2 αποµάκρυνση άχρηστων ουσιών Ο νεφρός χρησιµοποιεί τη διάταξη φουρκέτας για να δηµιουργήσει ένα αποτελεσµατικό µηχανισµό ανταλλαγής αντίθετων ροών στα αιµοφόρα αγγεία Στο κατιόν ευθύ αγγείο: NaClκαι ουρία εισέρχονται στο αγγείο ενώ Εξέρχεται νερό προς τον διάµεσο χώρο Η ωσµωτικότητα του αίµατος αυξάνεται καθώς πλησιάζει προς την κορυφή της αγκύλης Στο ανιόν ευθύ αγγείο: Η συγκέντρωση NaClκαι ουρίας είναι υψηλότερη από τον περιβάλλοντα διάµεσο χώρο οι ουσίες αυτές µετακινούνται προς τον διάµεσο χώρο Νερό εισέρχεται από τον διάµεσο χώρο στο αγγείο Συνεπώςσε κάθε επίπεδο τα ανιόντα και τα κατιόντα ευθέα αγγεία ανταλλάσσουν ουσίες (NaCl, ουρία) σε βάρος του διάµεσου χώρου παγίδευση των ουσιών στον µυελό των νεφρών διατήρηση της ωσµωτικής κλίσης στον µυελό 9
Η ωσµωτικότητα του αίµατος που εγκαταλείπει τα ανιόντα ευθέα αγγεία είναι υψηλότερη από την ωσµωτικότητα του αίµατος που εισέρχεται στα κατιόντα ευθέα αγγεία Αποµάκρυνση ουρίας και NaCl Το υγρό που εισέρχεται στο άπω εσπειραµένοσωληνάριο είναι αραιό: Αδιαπέραστο για το νερό Επαναρρόφηση Na + και Cl - 10
Το υγρό που εισέρχεται στον αθροιστικό πόρο (στο φλοιό του νεφρού) είναιυποωσµοτικό Η ADHαυξάνει τη σωληναριακή διαπερατότητα σε νερό στα αθροιστικά σωληνάρια Στον φλοιό: Η ADHαυξάνει τη σωληναριακή διαπερατότητα σε νερό στους αθροιστικούς πόρους µέχρι το υγρό να γίνει ισοωσµωτικό προς το πλάσµα (300mOsm/L) Στον µυελό: Η ADH αυξάνει τη σωληναριακή διαπερατότητα σε νερό στους αθροιστικούς πόρους µέχρι το υγρό να αποκτήσει ωσµωτικότητα παρόµοια µε τον διάµεσο χώρο Τα ούρα είναι τελικά υπερωσµωτικά Εποµένως Όταν η ADHείναι τότε: Κατακρατείται νερό και οι νεφροί ελαττώνουν την ταχύτητα επερχόµενης αφυδάτωσης σε περίπτωση αποχής από την κατανάλωση νερού Όταν η ADHείναι τότε: Οι φλοιώδης και µυελώδης µοίρα των αθροιστικών πόρων είναι µη διαπερατοί στο νερό µε αποτέλεσµα να εκκρίνεται µεγάλος όγκος υποωσµωτικών ούρων 11