Urin Er sluttproduktet når filtratet er fullstendig manipulert av nefronene. Inntil filtratet passerer gjennom nyrepapillen i den mindre kalyxen, kan den påvirkes av nephronprosesser. Dette er hvordan nyrene produserer hvor som helst fra .4 L urin / dag til så MYE SOM 20L urin / dag, alt mens du balanserer plasmasammensetningen og utskiller potensielle toksiner i urinen.For å kunne justere urinkonsentrasjon og volum, må nyrene ha evnen til å flytte vann ut av tubuli og tilbake i blodet. Husk At løkken Av Henle er permeabel for vann langs den nedadgående delen og ugjennomtrengelig for vann på den stigende delen, men også i tillegg pumpe Na+ Og Cl– inn I interstitialrommet av nyremargen. Vi vil se på Hvordan sløyfen Til Henle fungerer for å skape en konsentrasjonsgradient i nyremargen og hvordan vasa recta fungerer for å bevare den konsentrasjonsgradienten.

Motstrøm Multiplikator System

strukturen av løkken Av Henle og tilhørende peritubular kapillær opprette en motstrøm multiplikator system (Figur 25.6.1). Motstrømsbegrepet kommer fra det faktum at de nedadgående og stigende løkkene er ved siden av hverandre og deres væske strømmer i motsatt retning (motstrøm). Multiplikator termen skyldes virkningen av løsningspumper som øker (multipliserer) konsentrasjonene av urea og Na+ dypt i medulla, som beskrevet neste.

REDAKTØRNOTAT: Legg til blodtilførsel her for å figur som vist i figur 26-16 I Martini Fundamentals of a & P 10th ed

tilstedeværelsen av aquaporin-kanaler i den nedadgående sløyfen tillater utrolige mengder vann å forlate sløyfen og gå inn i pyramidens hyperosmolære interstitium, hvor den returneres til sirkulasjonen av vasa recta. Når sløyfen blir den stigende sløyfen, er det et fravær av aquaporin-kanaler, slik at vann ikke kan forlate sløyfen. Imidlertid, i basalmembranen til celler i den tykke stigende sløyfen, Fjerner ATPase pumper Aktivt Na+ Fra cellen inn i interstitialrommet. En Na + / K + / 2Cl-symporter i den apikale membran passivt tillater disse ioner å gå inn i cellen cytoplasma fra lumen av sløyfen ned en konsentrasjonsgradient skapt av pumpen. Denne mekanismen arbeider for å fortynne væsken i den stigende sløyfen til slutt til omtrent 50-100 mOsmol / L.

samtidig som vannet fritt diffunderer ut av den nedadgående sløyfen gjennom akvaporinkanaler inn i medullaens interstitiale rom, diffunderer urea fritt inn i lumen av den nedadgående sløyfen når den faller dypere inn i medulla, mye av det skal reabsorberes fra filtratet når det når oppsamlingskanalen. I tillegg har oppsamlingskanaler ureapumper som aktivt pumper urea inn i interstitialrommene. Dette resulterer I gjenoppretting Av Na+ til sirkulasjonen via vasa recta og skaper et høyt osmolært miljø i dybden av medulla. Dermed skaper bevegelsen Av Na+ Og urea i interstitiale rom ved disse mekanismene det hyperosmotiske miljøet i dybden av medulla. Nettoresultatet av dette motstrømsmultiplikatorsystemet er å gjenopprette både vann og Na+ i sirkulasjonen.

ved overgangen FRA DCT til oppsamlingskanalen er omtrent 20 prosent av det opprinnelige vannet fortsatt tilstede og ca 10 prosent av natrium. Hvis ingen annen mekanisme for vannreabsorpsjon eksisterte, ville ca 20-25 liter urin bli produsert. Nå vurder hva som skjer i de tilstøtende kapillærene, vasa recta. De gjenoppretter både oppløsninger og vann med en hastighet som bevarer motstrømsmultiplikatorsystemet. Generelt strømmer blodet sakte i kapillærene for å gi tid til utveksling av næringsstoffer og avfall. I vasa recta spesielt er denne strømningshastigheten viktig av to ytterligere grunner. Strømmen må være sakte for å tillate blodceller å miste og gjenvinne vann uten å krenke eller briste. For det andre vil en rask strømning fjerne For Mye Na+ og urea, ødelegge den osmolare gradienten som er nødvendig for gjenvinning av oppløsninger og vann. Ved å strømme sakte for å bevare motstrømsmekanismen, når vasa recta faller Ned, Kan Na + Og urea fritt komme inn i kapillæren, mens vannet går fritt; når De stiger, blir Na+ Og urea utskilt i den omkringliggende medulla, mens vannet går inn igjen og fjernes.

nyremargen har en konsentrasjonsgradient med lav osmolaritet overfladisk og en høy osmolaritet på sitt dypeste punkt. Nyrene har brukt mye cellulær energi for å skape denne gradienten, men hva gjør nefronene med denne gradienten? I nærvær av hormoner kan nyrene konsentrere filtratet til å være 20 ganger mer konsentrert enn det glomerulære plasma og PCT-filtratet.

prosessen med å konsentrere filtratet skjer I DCT og samle kanaler. Husk AT dct og samle kanaler er foret med enkelt kuboid epitel med reseptorer for henholdsvis aldosteron og ADH. Oppløsninger beveger seg over membranene i cellene I DCT og samler kanaler, som inneholder to forskjellige celletyper, hovedceller og interkalerte celler. En hovedcelle har kanaler for utvinning eller tap av natrium og kalium. En interkalert celle utskiller eller absorberer syre eller bikarbonat. Som i andre deler av nephronen er det en rekke mikromaskiner (pumper og kanaler) på skjermen i membranene i disse cellene.

Regulering av urinvolum og osmolaritet er viktige funksjoner i oppsamlingskanalene. Ved å variere mengden vann som gjenvinnes, spiller oppsamlingskanalene en viktig rolle i å opprettholde kroppens normale osmolaritet. Hvis blodet blir hyperosmotisk, samler oppsamlingskanalene mer vann for å fortynne blodet; hvis blodet blir hyposmotisk, gjenoppretter oppsamlingskanalene mindre av vannet, noe som fører til konsentrasjon av blodet. En annen måte å si dette på er: hvis plasma osmolaritet stiger, blir mer vann gjenvunnet og urinvolumet reduseres; hvis plasma osmolaritet reduseres, blir mindre vann gjenvunnet og urinvolumet øker. Denne funksjonen reguleres av DET bakre hypofysehormonet ADH (vasopressin). Med mild dehydrering stiger plasma osmolaritet litt. Denne økningen oppdages av osmoreceptorer i hypothalamus, som stimulerer frigivelsen AV ADH fra den bakre hypofysen. Hvis plasma osmolaritet minker litt, skjer det motsatte.

**REDAKTØRENS NOTAT: Legg til figur som 25.19 Fra Mariebs 10. utgave for å vise produksjon av konsentrert og fortynnet urin * *

når stimulert AV ADH, vil hovedcellene i oppsamlingskanalen sette aquaporinkanalproteiner inn i deres apikale membraner. Husk at aquaporiner tillater vann å passere fra kanallumen over de lipidrike, hydrofobe cellemembranene for å bevege seg gjennom cellene og inn i interstitiale rom hvor vannet vil bli gjenvunnet av vasa recta. Når kanalene går ned gjennom medulla, øker osmolariteten rundt dem (på grunn av motstrømsmekanismer beskrevet ovenfor). Hvis aquaporin vannkanaler er til stede, vil vann bli osmotisk trukket fra oppsamlingskanalen inn i det omkringliggende interstitiale rommet og inn i de peritubulære kapillærene. Denne prosessen tillater gjenvinning av store mengder vann fra filtratet tilbake i blodet, noe som gir en mer konsentrert urin. Hvis MINDRE ADH utskilles, settes færre aquaporinkanaler inn og mindre vann gjenvinnes, noe som resulterer i fortynnet urin. Ved å endre antall aquaporinkanaler endres volumet av vann som gjenvinnes eller går tapt. Dette regulerer i sin tur blodets osmolaritet, blodtrykk og osmolaritet i urinen.

**REDAKTØRENS NOTAT: Legg til figur som 24.18 C og 24.19 for å vise aquaporin, Na + kanaler og Na+/K+ atpase pumpe tillegg TIL DCT og CD. Disse tallene er Fra McKinley 2nd ed.**

Som Na+ pumpes Fra filtratet, blir vann passivt gjenfanget for sirkulasjonen; denne bevaring av vaskulært volum er kritisk viktig for vedlikehold av et normalt blodtrykk. Aldosteron utskilles av binyrebarken som respons på stimulering av angiotensin II. Som en ekstremt potent vasokonstriktor fungerer angiotensin II umiddelbart for å øke blodtrykket. Ved å stimulere aldosteronproduksjonen, gir den en langvarig mekanisme for å støtte blodtrykket ved å opprettholde vaskulært volum (vanngjenvinning).

i tillegg til reseptorer FOR ADH har hovedceller reseptorer for steroidhormonet aldosteron. MENS ADH primært er involvert i regulering av vannutvinning, regulerer aldosteron Na+ utvinning. Aldosteron stimulerer hovedceller til å produsere Luminal Na + og K+ kanaler samt Na+ / K + atpase pumper på basalmembranen til cellene I DCT og oppsamlingskanalen. Når aldosteronutgangen øker, gjenvinnes Mer Na+ fra filtratet og vann følger Na+ passivt. Bevegelsen Av Na+ ut Av lumen i oppsamlingskanalen skaper en negativ ladning som fremmer bevegelsen Av Cl– Ut Av lumen inn i interstitialrommet ved en paracellulær rute over tette veikryss. Peritubulære kapillærer (eller vasa recta) mottar løsemidler og vann, og returnerer dem til sirkulasjonen. Når pumpen gjenoppretter Na+ for kroppen, pumper Den Også K + inn i filtratet, siden pumpen beveger K + i motsatt retning.