Renal blodcirkulation
Intrarenala blodtryck
Njurartärerna är korta och springer direkt från bukenorta, så att arteriellt blod levereras till njurarna vid maximalt tillgängligt tryck. Liksom i andra vaskulära bäddar bestäms njurperfusion av det njurartärartala blodtrycket och vaskulära resistensen mot blodflödet. Bevis tyder på att större delen av det totala motståndet i njurarna inträffar i de glomerulära artärerna. Arteriolernas muskelbeläggningar är väl försedda med sympatiska vasokonstriktatorfibrer (nervfibrer som inducerar förträngning av blodkärlen), och det finns också en liten parasympatisk tillförsel från vagus- och splanchnicerverna som inducerar dilatation av kärlen. Sympatisk stimulering orsakar vasokonstriktion och minskar urinproduktionen. Kärlväggarna är också känsliga för cirkulerande epinefrin- och noradrenalinhormoner, av vilka små mängder skär de efferenta arteriolerna och stora mängder som begränsar alla kärlen; och till angiotensin, som är ett sammandragande medel som är nära besläktat med renin. Prostaglandiner kan också ha en roll.
Faktorer som påverkar njurflödet
Njurarna kan reglera dess inre cirkulation oberoende av det systemiska blodtrycket, förutsatt att den senare inte är extremt hög eller extremt låg. De krafter som är involverade i att upprätthålla blodcirkulationen i njurarna måste förbli konstant om övervakningen av blodets vatten- och elektrolytkomposition ska ske ostörd. Denna reglering bevaras även i njurarna avskurna från nervsystemet och, i mindre utsträckning, i ett organ som tas bort från kroppen och hålls livskraftigt genom att saltlösningar med fysiologiskt lämpliga koncentrationer cirkuleras genom den; det kallas vanligtvis autoregulering.
Den exakta mekanismen genom vilken njurarna reglerar sin egen cirkulation är inte känd, men olika teorier har föreslagits: (1) Släta muskelceller i arteriolerna kan ha en egen basal ton (normal grad av sammandragning) när de inte påverkas av nervös eller humoral (hormonella) stimuli. Tonen svarar på förändringar i perfusionstrycket på ett sådant sätt att när trycket faller minskar sammandragningsgraden, sänks preglomerulär motstånd och blodflödet bevaras. Omvänt, när perfusionstrycket stiger, ökar graden av sammandragning och blodflödet förblir konstant. (2) Om det renala blodflödet stiger, finns mer natrium i vätskan i de distala rören eftersom filtreringshastigheten ökar. Denna höjning av natriumnivån stimulerar utsöndring av renin från JGA med bildandet av angiotensin, vilket får arteriolerna att sammandras och blodflödet minskar. (3) Om det systemiska blodtrycket stiger, förblir det renala blodflödet konstant på grund av den ökade viskositeten i blodet. Normalt har de interlobulära artärerna en axiell (central) ström av röda blodkroppar med ett yttre plasmaskikt så att de afferenta artärerna skummar av mer plasma än celler. Om det arteriolara blodtrycket stiger, ökar skumeffekten och det tätare packade axiella flödet av celler i kärlen erbjuder ökande motstånd mot trycket, som måste övervinna denna ökade viskositet. Således förändras det totala renala blodflödet lite. Upp till en punkt gäller liknande överväganden omvänt för effekterna av reducerat systemtryck. (4) Förändringar i artärtrycket modifierar trycket som utövas av den interstitiella (vävnads) vätskan i njurarna på kapillärer och vener så att ökat tryck höjer och sänker trycket sänker, motståndet mot blodflödet.
Det renala blodflödet är större när en person ligger ner än när han står; det är högre i feber; och det reduceras av långvarig kraftig ansträngning, smärta, ångest och andra känslor som förtränger arteriolerna och avleder blod till andra organ. Det reduceras också genom blödning och asfyxi och genom uttömning av vatten och salter, vilket är allvarligt i chock, inklusive operativ chock. Ett stort fall i systemiskt blodtryck, som efter svår blödning, kan så minska renal blodflöde att ingen urin alls bildas under en tid; dödsfall kan uppstå från undertryckande av glomerulär funktion. Enkel besvämning orsakar vasokonstriktion och minskad urinproduktion. Urinutsöndring stoppas också genom hindring av urinledaren när mottrycket når en kritisk punkt.
Glomerulärt tryck
Vikten av dessa olika vaskulära faktorer ligger i det faktum att den grundläggande processen som förekommer i glomerulus är en av filtrering, vars energi tillhandahålls av blodtrycket i de glomerulära kapillärerna. Glomerulärt tryck är en funktion av det systemiska trycket modifierat av tonen (tillstånd av sammandragning eller utvidgning) hos de afferenta och efferenta arteriolerna, eftersom dessa öppnas eller stängs spontant eller som svar på nervös eller hormonell kontroll.
Under normala omständigheter tros glomerulärt tryck vara cirka 45 millimeter kvicksilver (mmHg), vilket är ett högre tryck än det som finns i kapillärer på andra håll i kroppen. Som är fallet i renalt blodflöde, hålls den glomerulära filtreringshastigheten också inom gränserna mellan vilka autoregulering av blodflödet fungerar. Utanför dessa gränser sker dock stora förändringar i blodflödet. Således reducerar allvarlig sammandragning av de afferenta kärlen blodflödet, glomerulärt tryck och filtreringshastighet, medan efferent sammandragning orsakar minskat blodflöde men ökar glomerulärt tryck och filtrering.
Bildning och sammansättning av urin
Urinen som lämnar njurarna skiljer sig avsevärt i sammansättningen från plasma som kommer in i den (tabell 1). Studien av njurfunktion måste redogöra för dessa skillnader - t.ex. frånvaron av protein och glukos från urinen, en förändring i pH i urinen jämfört med plasma-nivån och de höga halterna av ammoniak och kreatinin i urinen, medan natrium och kalcium kvarstår på samma låga nivåer i både urin och plasma.
| Relativ sammansättning av plasma och urin hos normala män | |||
|---|---|---|---|
| plasma
g / 100 ml |
urin
g / 100 ml |
koncentration
i urin |
|
| vatten | 90-93 | 95 | - |
| protein | 7-8,5 | - | - |
| karbamid | 0,03 | 2 | × 60 |
| urinsyra | 0,002 | 0,03 | × 15 |
| glukos | 0,1 | - | - |
| kreatinin | 0,001 | 0,1 | × 100 |
| natrium | 0,32 | 0,6 | × 2 |
| kalium | 0,02 | 0,15 | × 7 |
| kalcium | 0,01 | 0,015 | × 1,5 |
| magnesium | 0,0025 | 0,01 | × 4 |
| klorid | 0,37 | 0,6 | × 2 |
| fosfat | 0,003 | 0,12 | × 40 |
| sulfat | 0,003 | 0,18 | × 60 |
| ammoniak | 0,0001 | 0,05 | × 500 |
En stor volym ultrafiltrat (dvs en vätska från vilken blodcellerna och blodproteinerna har filtrerats ut) produceras av glomerulus in i kapseln. När denna vätska korsar den proximala, viklade rören, absorberas de flesta av dess vatten och salter, några av lösta ämnen helt och andra delvis; dvs det finns en separering av ämnen som måste behållas från de som är skyldiga att avvisa. Därefter handlar slingan av Henle, distal invecklad tubuli och uppsamlingskanaler huvudsakligen med koncentrationen av urin för att åstadkomma fin kontroll av vatten- och elektrolytbalansen.
