Nierstelsel anatomie

Renale bloedcirculatie

Intrarenale bloeddruk

De nierslagaders zijn kort en komen rechtstreeks uit de abdominale aorta, zodat arterieel bloed met maximale beschikbare druk aan de nieren wordt afgegeven. Net als bij andere vaatbedden wordt de nierperfusie bepaald door de arteriële renale bloeddruk en de vaatweerstand tegen de bloedstroom. Er zijn aanwijzingen dat in de nieren het grootste deel van de totale weerstand voorkomt in de glomerulaire arteriolen. De gespierde vachten van de arteriolen zijn goed voorzien van sympathische vaatvernauwende vezels (zenuwvezels die vernauwing van de bloedvaten veroorzaken), en er is ook een kleine parasympathische toevoer van de vagus en splanchnische zenuwen die verwijding van de bloedvaten veroorzaken. Sympathische stimulatie veroorzaakt vaatvernauwing en vermindert de urineproductie. De vaatwanden zijn ook gevoelig voor circulerende epinefrine- en norepinefrinehormonen, waarvan kleine hoeveelheden de efferente arteriolen vernauwen en grote hoeveelheden die alle vaten vernauwen; en aan angiotensine, een constrictor die nauw verwant is aan renine. Prostaglandinen kunnen ook een rol spelen.

Factoren die de nierstroom beïnvloeden

De nier kan de interne circulatie regelen, ongeacht de systemische bloeddruk, op voorwaarde dat deze niet extreem hoog of extreem laag is. De krachten die betrokken zijn bij het in stand houden van een bloedcirculatie in de nieren moeten constant blijven, wil de bewaking van de water- en elektrolytensamenstelling van het bloed onverstoord blijven. Deze regeling blijft behouden, zelfs in de nier die is afgesneden van het zenuwstelsel en, in mindere mate, in een orgaan dat uit het lichaam is verwijderd en levensvatbaar wordt gehouden door zoutoplossingen met fysiologisch geschikte concentraties er doorheen te laten circuleren; het wordt gewoonlijk autoregulatie genoemd.

Het exacte mechanisme waarmee de nier zijn eigen bloedsomloop regelt, is niet bekend, maar er zijn verschillende theorieën voorgesteld: (1) Gladde spiercellen in de arteriolen kunnen een intrinsieke basale tonus (normale mate van contractie) hebben wanneer ze niet worden beïnvloed door nerveuze of humorale (hormonale) stimuli. De toon reageert zodanig op veranderingen in de perfusiedruk dat wanneer de druk daalt, de mate van contractie afneemt, de preglomerulaire weerstand wordt verlaagd en de bloedstroom behouden blijft. Omgekeerd, wanneer de perfusiedruk stijgt, neemt de mate van contractie toe en blijft de bloedstroom constant. (2) Als de renale bloedstroom stijgt, is er meer natrium aanwezig in de vloeistof in de distale tubuli omdat de filtratiesnelheid toeneemt. Deze stijging van het natriumgehalte stimuleert de secretie van renine uit de JGA met de vorming van angiotensine, waardoor de arteriolen vernauwen en de bloedstroom afneemt. (3) Als de systemische bloeddruk stijgt, blijft de renale bloedstroom constant vanwege de verhoogde viscositeit van het bloed. Normaal gesproken hebben de interlobulaire slagaders een axiale (centrale) stroom rode bloedcellen met een buitenste plasmalaag, zodat de afferente arteriolen meer plasma afscheiden dan cellen. Als de arteriolaire bloeddruk stijgt, neemt het skimming-effect toe en biedt de dichter opeengepakte axiale stroom van cellen in de vaten een toenemende weerstand tegen de druk, die deze verhoogde viscositeit moet overwinnen. De algehele doorbloeding van de nier verandert dus weinig. Tot op zekere hoogte zijn vergelijkbare overwegingen omgekeerd van toepassing op de effecten van verminderde systemische druk. (4) Veranderingen in de arteriële druk veranderen de druk die wordt uitgeoefend door de interstitiële (weefsel) vloeistof van de nier op de haarvaten en aderen, zodat de verhoogde druk stijgt en de verlaagde druk de weerstand tegen de bloedstroom verlaagt.

De nierbloedstroom is groter wanneer iemand ligt dan wanneer hij staat; het is hoger bij koorts; en het wordt verminderd door langdurige krachtige inspanning, pijn, angst en andere emoties die de arteriolen vernauwen en bloed naar andere organen leiden. Het wordt ook verminderd door bloeding en verstikking en door uitputting van water en zouten, wat ernstig is bij shock, waaronder operatieve shock. Een grote daling van de systemische bloeddruk, zoals na ernstige bloeding, kan de renale bloedstroom zo verminderen dat er helemaal geen urine wordt gevormd; dood kan optreden door onderdrukking van de glomerulaire functie. Eenvoudig flauwvallen veroorzaakt vasoconstrictie en verminderde urineproductie. De urinaire afscheiding wordt ook gestopt door obstructie van de urineleider wanneer de tegendruk een kritiek punt bereikt.

Glomerulaire druk

Het belang van deze verschillende vasculaire factoren ligt in het feit dat het basisproces dat optreedt in de glomerulus een van filtratie is, waarvoor de energie wordt geleverd door de bloeddruk in de glomerulaire capillairen. Glomerulaire druk is een functie van de systemische druk zoals gewijzigd door de tonus (vernauwing of verwijding) van de afferente en efferente arteriolen, omdat deze spontaan openen of sluiten of als reactie op zenuw- of hormonale controle.

Onder normale omstandigheden wordt aangenomen dat de glomerulaire druk ongeveer 45 millimeter kwik (mmHg) is, wat een hogere druk is dan die in capillairen elders in het lichaam. Zoals het geval is bij renale bloedstroming, wordt de glomerulaire filtratiesnelheid ook binnen de grenzen gehouden waartussen autoregulatie van de bloedstroom werkt. Buiten deze grenzen treden echter grote veranderingen in de bloedstroom op. Aldus vermindert ernstige vernauwing van de afferente vaten de bloedstroom, glomerulaire druk en filtratiesnelheid, terwijl efferente vernauwing een verminderde bloedstroom veroorzaakt maar de glomerulaire druk en filtratie verhoogt.

Vorming en samenstelling van urine

De urine die de nier verlaat, verschilt qua samenstelling aanzienlijk van het plasma dat erin komt (tabel 1). De studie van de nierfunctie moet rekening houden met deze verschillen - bijv. De afwezigheid van proteïne en glucose uit de urine, een verandering in de pH van urine in vergelijking met die van plasma, en de hoge ammoniak- en creatininespiegels in de urine, terwijl natrium en calcium blijven op een vergelijkbaar laag niveau in zowel urine als plasma.

Relatieve samenstelling van plasma en urine bij normale mannen
plasma g / 100 ml	urine g / 100 ml	concentratie in urine
water	90-93	95	-
eiwit	7-8,5	-	-
ureum	0,03	2	× 60
urinezuur	0,002	0,03	× 15
glucose	0.1	-	-
creatinine	0,001	0.1	× 100
natrium	0,32	0,6	× 2
kalium	0,02	0,15	× 7
calcium	0,01	0,015	× 1.5
magnesium	0,0025	0,01	× 4
chloride	0,37	0,6	× 2
fosfaat	0,003	0,12	× 40
sulfaat	0,003	0,18	× 60
ammoniak	0.0001	0,05	× 500

Een groot volume ultrafiltraat (dwz een vloeistof waaruit de bloedcellen en de bloedeiwitten zijn uitgefilterd) wordt door de glomerulus in de capsule geproduceerd. Terwijl deze vloeistof de proximale ingewikkelde tubulus passeert, wordt het meeste van zijn water en zouten opnieuw geabsorbeerd, sommige opgeloste stoffen volledig en andere gedeeltelijk; dat wil zeggen, er is een scheiding van stoffen die moeten worden behouden van de stoffen die moeten worden afgewezen. Vervolgens houden de lus van Henle, distale ingewikkelde tubulus en verzamelkanalen zich voornamelijk bezig met de concentratie van urine om een ​​fijne controle van de water- en elektrolytbalans te bieden.