Nyrerne og deres opbygning
Nyrerne er et par bønneformede, brune organer på størrelse med din knytnæve. 10-12 cm lange måler de. De er dækket af nyrekapslen, som er en hård kapsel af fibrøst bindevæv. På overfladen af hver nyre sidder to lag fedt, der er med til at polstre dem. Der er en konkav side af nyren, som har en fordybning, hvor en nyrearterie kommer ind, og en nyreåre og en urinleder kommer ud af nyren. Nyrerne er placeret ved bughulens bagvæg lige over taljen og er beskyttet af brystkassen. De betragtes som retroperitoneale, hvilket betyder, at de ligger bag peritoneum. Der er tre hovedområder i nyrerne, nemlig nyrebarken, nyremarven og nyrebækkenet. Det yderste, granulerede lag er nyrebarken (cortex). Nyrebarken strækker sig ned mellem et radialt tværstribet indre lag. Det indre radialt tværstribede lag er nyremarven. Dette indeholder pyramideformet væv kaldet nyrepyramiderne, der er adskilt af nyresøjler. Ureterne er sammenhængende med nyrebækkenet og er selve midten af nyren.
Renalvener
Nyrevenerne er vener, der dræner nyren. De forbinder nyren med den nedre vena cava inferior. Da den nedre vena cava inferior ligger i højre kropshalvdel, er den venstre nyreåre som regel den længste af de to. I modsætning til den højre nyrevene modtager den venstre nyrevene ofte den venstre gonadale vene (venstre testikelvene hos mænd, venstre æggestokvene hos kvinder). Den modtager også ofte den venstre suprarenale vene.
Renalarterie
Renalarterierne udspringer normalt fra den abdominale aorta og forsyner nyrerne med blod. Den arterielle forsyning af nyrerne er variabel, og der kan være en eller flere nyrearterier, der forsyner hver nyre. På grund af aortaens, den nedre vena cava inferior og nyrernes placering i kroppen er den højre nyrearterie normalt længere end den venstre nyrearterie. Den højre nyrearterie krydser normalt bagerst i den nedre vena cava inferior. nyrearterierne transporterer en stor del af den samlede blodgennemstrømning til nyrerne. Op til en tredjedel af den samlede hjertemængde kan passere gennem nyrearterierne for at blive filtreret af nyrerne.
Uretere
Ureterne er to rør, der dræner urinen fra nyrerne til blæren. Hver urinleder er et muskuløst rør, der er ca. 25 cm (10 tommer) langt. Muskler i urinledernes vægge sender urinen i små sprøjter ud i blæren (en sammenklappelig sæk, der findes på den forreste del af det knoglelignende bækkenhulrum, som giver mulighed for midlertidig opbevaring af urinen). Når urinen er kommet ind i blæren fra urinlederne, fungerer små folder i blærens slimhinde som ventiler, der forhindrer tilbagestrømning af urinen. Blærens udløb kontrolleres af en lukkemuskel. En fuld blære stimulerer sensoriske nerver i blærevæggen, som slapper af i lukkemusklen og tillader udledning af urinen. Slapning af lukkemusklen er dog også til dels en indlært reaktion under frivillig kontrol. Den frigivne urin kommer ind i urinrøret.
Urinærblære
Urinærblæren er et hult, muskuløst og udspilet eller elastisk organ, der sidder på bækkenbunden (over prostata hos mænd). På dens forreste grænse ligger skamfysen og på dens bageste grænse ligger skeden (hos kvinder) og endetarmen (hos mænd). Urinblæren kan rumme ca. 500-530 ml urin, men trangen til vandladning opstår normalt, når den indeholder ca. 150-200 ml urin. Når blæren fyldes med urin (ca. halvt fyldt), sender strækreceptorer nerveimpulser til rygmarven, som derefter sender en refleksnerveimpuls tilbage til lukkemusklen (muskulær ventil) ved blærehalsen, hvilket får den til at slappe af og tillade urinstrømmen ind i urinrøret. Den indre urethrale lukkemuskel er ufrivillig. Ureterne går ind i blæren diagonalt fra dens dorsolaterale bund i et område, der kaldes trigone. Trigonet er et trekantet område på blærens postero-inferiorvæg. Urethraet kommer ud i det laveste punkt i trigonets trekant. Urinen i blæren er også med til at regulere kropstemperaturen. Når en blære fungerer normalt, tømmes den fuldstændigt ved en fuldstændig udtømning, ellers er det et tegn på, at dens elasticitet er kompromitteret, og når den bliver helt tom for væske, kan det give en kuldegysende fornemmelse på grund af den hurtige ændring af kropstemperaturen.
Uretra
Urethraet er et muskulært rør, der forbinder blæren med ydersiden af kroppen. Urethraets funktion er at fjerne urinen fra kroppen. Det måler ca. 3,8 cm (1,5 tommer) hos en kvinde, men op til 20 cm (8 tommer) hos en mand. Fordi urinrøret er så meget kortere hos en kvinde, er det meget lettere for en kvinde at få skadelige bakterier i blæren, hvilket almindeligvis kaldes en blærebetændelse eller en urinvejsinfektion. De mest almindelige bakterier i en urinvejsinfektion er E-coli fra tyktarmen, som er blevet udskilt i afføring.Kvindelig urinrør
I den menneskelige kvinde er urinrøret ca. 1-2 tommer langt og åbner sig i vulva mellem klitoris og skedeåbningen.
Mænd har et længere urinrør end kvinder. Det betyder, at kvinder har en tendens til at være mere modtagelige for infektioner i blæren (blærebetændelse) og urinvejene.
Hanens urinrør
Hos den menneskelige mand er urinrøret ca. 8 tommer langt og åbner sig for enden af penishovedet.
Længden af mandens urinrør og det faktum, at det indeholder en række bøjninger, gør kateterisering vanskeligere.
Urethral sphincter er en samlebetegnelse for de muskler, der bruges til at kontrollere urinstrømmen fra urinblæren. Disse muskler omgiver urinrøret, så når de trækker sig sammen, er urinrøret lukket.
- Der er to forskellige områder af muskler: den indre lukkemuskel, ved blærehalsen og
- den ydre eller distale lukkemuskel.
Menneskelige mænd har meget stærkere lukkemuskler end kvinder, hvilket betyder, at de kan tilbageholde en stor mængde urin i dobbelt så lang tid, op til 800 ml, dvs. “holde det”.
Nephroner
Et nefron er den grundlæggende strukturelle og funktionelle enhed i nyren. Navnet nefron kommer af det græske ord (nephros), der betyder nyre. Dens hovedfunktion er at regulere vand og opløselige stoffer ved at filtrere blodet, reabsorbere det, der er nødvendigt, og udskille resten som urin. Nephronerne fjerner affaldsstoffer fra kroppen, regulerer blodvolumen og blodtryk, kontrollerer niveauet af elektrolytter og metabolitter og regulerer blodets pH-værdi. Dens funktioner er livsvigtige og reguleres af det endokrine system ved hjælp af hormoner som antidiuretisk hormon, aldosteron og parathyreoideahormon.
Hvert nefron har sin egen blodforsyning fra to kapillærområder fra nyrernes arterie. Hvert nefron består af en indledende filtreringskomponent (nyrekorpusklen) og en tubulus, der er specialiseret til reabsorption og sekretion (nyretubulus). Nyrekorpusklen filtrerer store opløsninger fra blodet og afleverer vand og små opløsninger til nyretubuli til modifikation.
Glomerulus
Glomerulus er en kapillær tue, der får sin blodforsyning fra en afferent arteriole i nyrernes kredsløb. Det glomerulære blodtryk er drivkraften for, at væske og opløste stoffer filtreres ud af blodet og ind i det rum, som Bowmans kapsel udgør. resten af blodet, der ikke filtreres ind i glomerulus, passerer ind i den smallere efferente arteriole. Det bevæger sig derefter ind i vasa recta, som er opsamlingskapillærer, der er sammenflettet med de konvolutterede tubuli gennem det interstitielle rum, hvor de reabsorberede stoffer også vil komme ind. Dette kombineres derefter med efferente venoler fra andre nefroner i nyrevenen og forenes med hovedblodstrømmen.
Afferente/Efferente arteriole
Den afferente arteriole forsyner glomerulus med blod. En gruppe af specialiserede celler, der er kendt som juxtaglomerulære celler, er placeret omkring den afferente arteriole, hvor den kommer ind i nyrekorpusklen. Den efferente arteriole dræner glomerulus. Mellem de to arterioler ligger specialiserede celler kaldet macula densa. De juxtaglomerulære celler og macula densa udgør tilsammen det juxtaglomerulære apparat. Det er i cellerne i det juxtaglomerulære apparat, at enzymet renin dannes og lagres. Renin frigives som reaktion på nedsat blodtryk i de afferente arterioler, nedsat natriumkloridindhold i den distale tubulus convoluted tubulus og sympatiske nervestimulering af receptorer (beta-adreniske) på de juxtaglomerulære celler. Renin er nødvendigt for at danne Angiotensin I og Angiotensin II, som stimulerer binyrebarken til at udskille aldosteron.
Glomerulær kapsel eller Bowmans kapsel
Bowmans kapsel (også kaldet glomerulær kapsel) omgiver glomerulus og består af viscerale (simple pladeepithelceller) (indre) og parietale (simple pladeepithelceller) (ydre) lag. Det viscerale lag ligger lige under den fortykkede glomerulære basalmembran og består af podocytter, som sender fodprocesser ud over glomerulus’ længde. Fodprocesser interdigiterer med hinanden og danner filtrationsspalte, der i modsætning til dem i det glomerulære endotel er overspændt af membraner. Filtreringsspalterne har en størrelse, der begrænser passagen af store molekyler (f.eks. albumin) og celler (f.eks. røde blodlegemer og blodplader). Desuden har fodprocesserne en negativt ladet belægning (glykocalyx), som begrænser filtreringen af negativt ladede molekyler, f.eks. albumin. Denne virkning kaldes elektrostatisk repulsion.
Det parietale lag af Bowmans kapsel er foret med et enkelt lag pladeepithel. Mellem det viscerale og det parietale lag er Bowmans rum, hvori filtratet kommer ind efter at have passeret podocytternes filtreringsspalte. Det er her, at glatte muskelceller og makrofager ligger mellem kapillærerne og yder støtte til dem. I modsætning til det viscerale lag fungerer det parietale lag ikke i forbindelse med filtrering. Filtrationsbarrieren består snarere af tre komponenter: filtrationsspalternes membraner, den tykke glomerulære basalmembran og den glykokalyx, der udskilles af podocytterne. 99 % af det glomerulære filtrat vil i sidste ende blive reabsorberet.
Filtreringsprocessen af blodet i Bowmans kapsel er ultrafiltrering (eller glomerulær filtrering), og den normale filtrationshastighed er 125 ml/min, svarende til ti gange blodvolumenet dagligt. Måling af den glomerulære filtrationshastighed (GFR) er en diagnostisk test af nyrefunktionen. En nedsat GFR kan være et tegn på nyresvigt. Betingelser, der kan påvirke GFR, omfatter: arterielt tryk, afferent arterioleforsnævring, efferent arterioleforsnævring, plasmaproteinkoncentration og kolloid osmotisk tryk.
Alle proteiner, der er ca. 30 kilodalton eller derunder, kan passere frit gennem membranen. Selv om der er en vis ekstra hindring for negativt ladede molekyler på grund af den negative ladning af basalmembranen og podocytterne. Alle små molekyler som f.eks. vand, glukose, salt (NaCl), aminosyrer og urinstof passerer frit ind i Bowmans rum, men det gør celler, blodplader og store proteiner ikke. Som følge heraf er filtratet, der forlader Bowmans kapsel, meget lig blodplasma i sammensætning, når det passerer ind i den proximale konvolut tubulus. Sammen kaldes glomerulus og Bowmans kapsel for nyrekorpusklen.
Proximal konvolut tubulus (PCT)
Den proximale tubulus kan anatomisk opdeles i to segmenter: den proximale konvolut tubulus og den proximale lige tubulus. Den proximale konvoluterede tubulus kan yderligere opdeles i S1- og S2-segmenter på grundlag af cellernes histologiske udseende. I overensstemmelse med denne navngivningskonvention kaldes den proximale lige tubulus almindeligvis S3-segmentet. Den proximale tubulus convoluted tubulus har et lag af kuboidale celler i lumenet. Dette er det eneste sted i nefronet, der indeholder kuboide celler. Disse celler er dækket af millioner af mikrovilli. Mikrovilliene tjener til at øge overfladearealet til reabsorption.
Væske i filtratet, der kommer ind i den proximale konvolutet tubulus, reabsorberes i de peritubulære kapillærer, herunder ca. to tredjedele af det filtrerede salt og vand og alle filtrerede organiske opløste stoffer (primært glukose og aminosyrer). Dette sker ved hjælp af natriumtransport fra lumen til blodet via Na+/K+ ATPase i epitelcellernes basolaterale membran. En stor del af massebevægelsen af vand og solutater sker mellem cellerne gennem de tætte junctions, som i dette tilfælde ikke er selektive.
De solutater absorberes isotonisk, idet det osmotiske potentiale i den væske, der forlader den proximale tubulus, er det samme som i det oprindelige glomerulære filtrat. Glukose, aminosyrer, uorganisk fosfat og nogle andre solutater reabsorberes imidlertid via sekundær aktiv transport gennem kotransportkanaler, der drives af natriumgradienten ud af nefronet.
Nephronsløjfe eller Henlesløjfe
Henlesløjfen (undertiden kendt som nefronsløjfen) er et U-formet rør, der består af en nedadgående lem og en opstigende lem. Den begynder i cortex og modtager filtrat fra den proximale konvolutet tubulus, strækker sig ind i medulla og vender derefter tilbage til cortex for at tømme sig i den distale konvolutet tubulus. Dens primære rolle er at koncentrere saltet i interstitium, det væv, der omgiver løkken.
Nedadgående lem Dens nedadgående lem er permeabel for vand, men fuldstændig uigennemtrængelig for salt, og bidrager således kun indirekte til koncentrationen i interstitium. Efterhånden som filtratet falder dybere ned i det hypertoniske interstitium i nyremarven, strømmer vandet frit ud af den nedadgående lem ved osmose, indtil toniciteten i filtratet og interstitium er i balance. Længere nedadgående lemmer giver mere tid til, at vandet kan strømme ud af filtratet, så længere lemmer gør filtratet mere hypertonisk end kortere lemmer. Den opstigende gren I modsætning til den nedadgående gren er den opstigende gren af Henles løkke uigennemtrængelig for vand, hvilket er et afgørende træk ved den modstrømsudvekslingsmekanisme, som løkken anvender. Den opstigende lem pumper aktivt natrium ud af filtratet og skaber det hypertoniske interstitium, som driver modstrømsudvekslingen. Når filtratet passerer gennem den opstigende gren, bliver det hypotonisk, da det har mistet en stor del af sit natriumindhold. Dette hypotone filtrat ledes til den distale tubulus convoluted tubulus i renal cortex.
Distal konvoluteret tubulus (DCT)
Den distale konvoluterede tubulus ligner den proximale konvoluterede tubulus i struktur og funktion. Cellerne, der beklæder tubulus, har mange mitokondrier, der gør det muligt at foretage aktiv transport ved hjælp af den energi, der leveres af ATP. En stor del af den iontransport, der finder sted i den distale tubulus convoluted tubulus, reguleres af det endokrine system. Ved tilstedeværelse af parathyreoideahormon reabsorberer den distale tubulus convoluted tubulus mere calcium og udskiller mere fosfat. Når der er aldosteron til stede, reabsorberes mere natrium og udskilles mere kalium. Atrial natriuretisk peptid får den distale tubulus convoluted tubulus til at udskille mere natrium. Derudover udskiller tubulus også hydrogen og ammonium for at regulere pH-værdien. efter at have tilbagelagt længden af den distale tubulus convoluted tubulus er der kun 3 % vand tilbage, og det resterende saltindhold er ubetydeligt. 97,9 % af vandet i det glomerulære filtrat kommer ind i de konvolutterede tubuli og samlekanalerne ved osmose.
Samlekanaler
Hver distal konvolutteret tubulus afleverer sit filtrat til et system af samlekanaler, hvoraf det første segment er forbindelsestubuli. Samlingskanalsystemet begynder i nyrebarken og strækker sig dybt ind i medulla. Når urinen bevæger sig ned gennem samlekanalsystemet, passerer den forbi det medullære interstitium, som har en høj natriumkoncentration som følge af Henles loop’s modstrømsmultiplikatorsystem. Selv om samleleddet normalt er uigennemtrængeligt for vand, bliver det gennemtrængeligt ved tilstedeværelse af antidiuretisk hormon (ADH). Så meget som tre fjerdedele af vandet fra urinen kan reabsorberes, når det forlader samleleddet ved osmose. Niveauerne af ADH bestemmer således, om urinen bliver koncentreret eller fortyndet. Dehydrering resulterer i en stigning i ADH, mens vandmangel resulterer i et lavt ADH-niveau, hvilket giver en fortyndet urin. De nederste dele af samleleddet er også permeable for urinstof, hvilket gør det muligt for noget af det at komme ind i nyremarven, hvorved den høje ionkoncentration (som er meget vigtig for nefronet) opretholdes.
Uren forlader de medullære samleleddet gennem nyrepapillen og tømmes i nyrekallerne, nyrebækkenet og til sidst i blæren via urinlederen.Da den har en anden embryonal oprindelse end resten af nefronet (samleleddet stammer fra endoderm, mens nefronet stammer fra mesoderm), betragtes samleleddet normalt ikke som en del af det egentlige nefron.
Renalhormoner
1. D-vitamin- Bliver metabolisk aktiv i nyrerne. Patienter med nyresygdom har symptomer på forstyrret calcium- og fosfatbalance.
2. Erythropoietin- Frigives af nyrerne som reaktion på nedsat iltindhold i vævet (hypoxi).
3. Natriuretisk hormon- Frigives fra kardiocytgranulat placeret i hjertets højre forkammer som reaktion på øget forkammerstræk. Det hæmmer ADH-sekretionerne, som kan bidrage til tab af natrium og vand.