Kontakta författare

Så länge du är i live kommer kroppen att metabolisera organiska molekyler och producera avfallsprodukter. Om du inte kan bli av med metaboliska avfallsprodukter, kommer de att ackumuleras till giftiga nivåer och förgiftar din kropp. Urinsystemet är mycket viktigt eftersom det utför den väsentliga funktionen att bli av med detta metaboliska avfall.

Huvudstrukturer i urinsystemet

Huvudstrukturerna som utgör urinvägarna är två njurar (innehåller nefroner), två urinledare, en urinblåsa, en urinrör, artärer och vener.

Urinledaren ansluter njuren till urinblåsan. Blåsan lagras för urin. Urin utsöndras på utsidan av kroppen genom urinröret.

Urinvägssystemets huvudstrukturer

Njure

Njurarna är två bönformade organ som ligger utanför bukhinnen vid bakre delen av övre buken. Njurarna är belägna på vardera sidan av ryggraden och skyddas av revbenen och ett fettlager. Njurartären, njurarna och urinledaren ansluter till njurarna vid den intryckta mediegränsen kallad hilus.

Förutom urinbildning har njurarna följande funktioner:

  • Spelar en viktig roll för att reglera blodvolymen eftersom den kontrollerar mängden vatten som ska utsöndras och mängden vatten som ska absorberas igen.
  • Reglerar elektrolyter i blodet genom att kontrollera utsöndring och återabsorption av natrium- och kaliumjoner.
  • Reglerar blodets pH genom att kontrollera utsöndring och återabsorption av vätejoner. När fler vätejoner utsöndras från blodet gör det blodet mindre surt (mer alkaliskt). Men om fler vätejoner har kvar i blodet, gör detta blodet surare (mindre alkaliskt).
  • Reglerar blodtrycket genom att reglera till mängden vatten som utsöndras och mängden vatten återabsorberas i blodet. När njurarna utsöndrar mindre vatten och absorberar mer vatten kommer blodvolymen att öka. En ökning av blodvolymen kommer att leda till en ökning av blodtrycket. Å andra sidan om njurarna utsöndrar mer vatten och absorberar mindre vatten kommer blodvolymen att minska. Detta kommer att leda till minskat blodtryck.
  • Spelar en roll i regleringen av produktion av röda blodkroppar. När antalet röda blodkroppar minskar, kommer även syrehalten i blodet att minska. Detta får njuren att utsöndra ett ämne som kallas erytropoietin. Erytropoietin reser till benmärgen och får den att producera mer röda blodkroppar. När tillräckligt med röda blodkroppar har producerats stängs denna process via en negativ feedbackmekanism.
Urinsystemet | Diagram över njurarna |

Nephron

Nephronens struktur

Det finns mer än en miljon nefroner packade i njurens cortex. Nephron består av glomerulus och ett rörsystem.

Glomerulus är ett nätverk av sammanflätade kapillärmassa. Den är innesluten i en koppformad struktur som kallas bowmans kapsel. Utrymmet mellan bowmans kapsel och glomerulus kallas bowman's space. Vätska filtreras från kapillärerna och filtratet samlas in i bowmans utrymme genom det glomerulära filtreringsmembranet.

Vätskan som filtreras är känd som filtrat. Det glomerulära filtreringsmembranet tillåter endast element som är tillräckligt små för att passera igenom. Filtratet rör sig sedan genom rörsystemet där element tillsätts (utsöndring från blodet) eller tas bort (återabsorption tillbaka i blodet).

Från glomerulus passerar filtratet genom fyra segment av nefronen:

  • Proximal invecklad tubulus: återabsorption av näringsämnen och ämnen som kroppen behöver
  • Henle loop: tunn lobad struktur som kontrollerar koncentrationen av urinen
  • Distal invecklad tubuli: reglerar natrium, kalium och pH
  • Uppsamlingskanal: reglerar vatten- och natriumreabsorption.
Urinsystemet | Diagram över nefronen |

Hur Nephron fungerar i urinbildning

Nephron är den funktionella enheten i njurarna. Det gör jobbet med urinsystemet. Nephronens primära funktion är att ta bort avfallsprodukter från kroppen innan de byggs upp till toxiska nivåer.

Nephron gör sitt jobb med att bli av med metaboliskt avfall genom filtrering och utsöndring. Användbara ämnen tas upp igen i blodet.

Filtrering

Blod kommer in i glomerulus via den afferenta arteriolen (grenar från njurartären) och lämnar via den efferenta arteriolen. Den efferenta arteriolen är smalare än den afferenta arteriolen som hjälper till att bygga upp ett hydrostatiskt tryck. Blodflödet i glomerulus skapar hydrostatisk tryck i glomerulus som tvingar molekyler genom det glomerulära filtreringsmembranet. Denna process kallas filtrering.

Sekretion och reabsorption

Kapillärbäddar omger hålslingan, de proximala och distala veckade rören. När filtratet strömmar genom nefronen, tillsätts eller tas bort delar av blodet från nefronen. I allmänhet läggs fler element i nefronen för att utsöndras sedan de kommer ut ur nefronen.

Elementets rörelse från nefronen tillbaka till blodet kallas reabsorption medan elementets rörelse från blodet in i nefronen kallas sekretion.

1. Proximal invecklad tubuli2. Loop of Henle3. Distal invecklad tubuli4. Uppsamlingskanal
återabsorptionGlukos, aminosyror, natriumklorid, kalciumjon, kaliumjon, bikarbonatjon, vattenVatten, natriumklorid, kalciumjonVatten, natriumklorid, kalciumjon, bikarbonatjon, vätejonVatten, natriumklorid, kalcium
UtsöndringUrinsyra, vätejon, läkemedelKaliumjon, vätejon
Tabell som visar komponenter som utsöndras och reabsorberas under urinbildning

Normalt filtrat innehåller vatten, glukos, aminosyror, karbamid, kreatinin och lösta ämnen såsom natriumklorid, kalcium, kalium och bikarbonatjoner. Toxiner och läkemedel kan också vara närvarande.

Proteiner eller röda blodkroppar finns inte i filtratet eftersom de är för stora för att passera genom det glomerulära filtreringsmembranet. Om dessa stora molekyler finns i filtratet är det en indikation på ett problem i filtreringsprocessen.

Urinsystemet | Nephronens fysiologi |

1. Proximal invecklad tubuli

Tubular Reabsorption

Kaliumjon, natriumklorid, kalciumjon, aminosyror, glukos, bikarbonatjon och vatten tas upp igen i blodströmmen. Eventuella filtrerade aminosyror och glukos återabsorberas också tillbaka i blodströmmen.

Tubular Secretion

Vätejoner, urinsyra och läkemedel utsöndras från blodet i den proximala krökta tubuli. Urinsyra och läkemedel filtreras inte. De utsöndras genom utsöndring i systemet med rör vid den proximala krökta rören.

2. Loop of Henle

återabsorption

Den fallande lemmen på hålslingan är mycket permeabel för vatten. Vatten reabsorberas här av osmos. Den stigande lemmen är inte vattengenomsläpplig utan absorberar natriumklorid och kalciumjon.

Filtrat i hålslingan har en hög koncentration av metaboliska avfallsprodukter som urea, urinsyra och kreatinin. När filtratet når hönsslingan skulle alla näringsämnen och ämnen som kroppen behöver redan ha absorberats.

3. Distal invent tubule

återabsorption

Natriumklorid, kalcium, bikarbonatjoner, vätejoner och vatten återabsorberas från den distala krökta rören i blodströmmen.

Utsöndring

Väte- och kaliumjoner utsöndras från blodet i den distala veckade tubuli.

Nephron kontrollerar vatten genom rörelse av natriumklorid in och ut från filtratet och vattnet kommer att följa natrium beroende på den osmotiska gradienten. Vatten kommer att flytta från där det finns en mindre koncentration av natriumklorid till där det finns en högre koncentration av natriumklorid.

4. Samla kanal

återabsorption

Natriumklorid, kalcium och vatten återabsorberas från uppsamlingskanalen tillbaka till blodströmmen.

Exkretion

Urinkomponenter är vatten, natriumklorid, kalcium, kalium, bikarbonat, kreatinin och urea. Kreatinin reabsorberas varken från eller utsöndras i nefron efter filtrering. Av detta skäl används kreatinin som en markör för glomerulär filtrering. En hög kreatininnivå i blodet indikerar ett problem vid glomerulär filtrering i nefronen.

Huvudkomponenter i det glomerulära filtratetHuvudkomponenter i urinen
Vatten, glukos *, aminosyror *, natriumklorid, kalcium, kalium, bikarbonat, kreatinin, ureaVatten, natriumklorid, kalium, bikarbonat, kreatinin **, urea, kalcium #
* Reabsorberades 100% tillbaka i blodströmmen. ** Kreatinin reabsorberas eller utsöndras varken efter filtrering. # Majoriteten (99%) av filtrerat kalcium tas upp igen. Men när det är i överskott, kommer mer kalcium att utsöndras i urinen.

Reglering av vattenreabsorption

Det finns två huvudhormoner som reglerar hastigheten för utsöndring av vatten.

Det första hormonet är aldosteron som verkar på uppsamlingskanalen och får kroppen att hålla mer vatten. Blodtrycket ökar när kroppen behåller mer vatten. Detta system utlöses när det finns lågt blodtryck eller låg natriumjonkoncentration i blodet. Aldosteron är en del av renin-angiotensin aldosteronsystemet (RAAS).

Det andra hormonet är antidiuretiskt hormon (ADH) vilket orsakar ökad vattenreabsorption vid uppsamlingskanalen genom att öka uppsamlingskanalernas vattenpermeabilitet. Vatten rör sig sedan tillbaka i blodet genom osmos. Mer ADH utsöndras när kroppen behöver hålla mer vatten och detta kommer att leda till en koncentrerad urin.

källor

  • Urinvägssystemets anatomi och funktion, URMC, Medical Center
  • Njurhantering av kalcium. Am J Nephrol