Vese és felépítése
A vesék egy pár bab alakú, barna, körülbelül ökölnyi méretű szerv. 10-12 cm hosszúak. A vesekapszula borítja őket, amely egy rostos kötőszövetből álló kemény kapszula. Mindkét vese felszínéhez két zsírréteg tapad, hogy segítsen kipárnázni őket. A vesének van egy homorú oldala, amely egy mélyedéssel rendelkezik, ahol egy veseartéria lép be, és egy veseér és egy húgyvezeték lép ki a veséből. A vesék a hasüreg hátsó falán, közvetlenül a derékvonal felett helyezkednek el, és a bordakosár védi őket. Retroperitoneálisnak tekinthetők, ami azt jelenti, hogy a hashártya mögött fekszenek. A vesének három fő régiója van, a vesekéreg, a veseagy és a vesemedence. A külső, szemcsés réteg a vesekéreg. A kéreg egy sugarasan barázdált belső réteg között húzódik lefelé. A belső, sugarasan barázdált réteg a vesekéreg. Ez piramis alakú szöveteket tartalmaz, az úgynevezett vesepiramisokat, amelyeket veseoszlopok választanak el egymástól. A húgyvezetékek a vesemedence folytonos részét képezik, és a vese tulajdonképpeni központja.
Vese véna
A vese vénák a vesét elvezető vénák. Ezek kötik össze a vesét a vena cava inferiorral. Mivel a vena cava inferior a test jobb felén található, a bal oldali vese általában a hosszabb a kettő közül. A jobb vesevénával ellentétben a bal vesevéna gyakran a bal gonádi vénát (férfiaknál a bal herevénát, nőknél a bal petefészekvénát) fogadja. Gyakran fogadja a bal véna suprarenalis vénát is.
Veseartéria
A veseartériák általában a hasi aortából erednek, és a veséket látják el vérrel. A vesék artériás ellátása változó, és az egyes veséket egy vagy több veseartéria is elláthatja. Az aorta, a vena cava inferior és a vesék testben való elhelyezkedése miatt a jobb oldali veseartéria általában hosszabb, mint a bal oldali veseartéria. A jobb oldali veseartéria általában hátul keresztezi a vena cava inferior-t. A veseartériák a teljes véráramlás nagy részét szállítják a vesékbe. A teljes szívteljesítmény akár egyharmada is áthaladhat a veseartériákon, hogy a vesék kiszűrjék.
Húgyvezetékek
A húgyvezetékek két cső, amelyek a vizeletet a vesékből a húgyhólyagba vezetik. Mindkét húgyvezeték egy-egy izmos, körülbelül 25 cm (10 hüvelyk) hosszú cső. A húgyvezetékek falában lévő izmok a vizeletet kis lökésekben a húgyhólyagba (a csontos medence üregének elülső részén található összecsukható zsák, amely a vizelet ideiglenes tárolását teszi lehetővé) küldik. Miután a vizelet a húgyvezetékből a hólyagba jut, a hólyag nyálkahártyájának kis redői szelepként akadályozzák a vizelet visszafelé áramlását. A hólyag kivezetését egy záróizom szabályozza. A telt hólyag stimulálja a hólyagfalban lévő érzékelő idegeket, amelyek ellazítják a záróizmot, és lehetővé teszik a vizelet kiürülését. A záróizom elernyedése azonban részben tanult válaszreakció is, amelyet önkéntes kontroll alatt tartunk. A felszabaduló vizelet a húgycsőbe kerül.
Húgyhólyag
A húgyhólyag egy üreges, izmos és táguló vagy rugalmas szerv, amely a medencefenéken ül (férfiaknál a prosztata felett). Elülső határán fekszik a szeméremszimphysis, hátsó határán pedig a hüvely (nőknél) és a végbél (férfiaknál). A húgyhólyag körülbelül 17-18 uncia (500-530 ml) vizeletet képes befogadni, azonban a vizeletürítési vágy általában akkor jelentkezik, amikor körülbelül 150-200 ml-t tartalmaz. Amikor a húgyhólyag megtelik vizelettel (körülbelül félig), a nyújtási receptorok idegimpulzusokat küldenek a gerincvelőbe, amely aztán reflexes idegimpulzust küld vissza a húgyhólyag nyakánál lévő záróizomhoz (izmos szelep), ami azt okozza, hogy az ellazul és lehetővé teszi a vizelet beáramlását a húgycsőbe. A belső húgycső záróizom önkéntelenül működik. A húgyvezetékek átlósan lépnek be a húgyhólyagba annak dorsolaterális padlójától a trigone-nak nevezett területen. A trigone egy háromszög alakú terület a hólyag postero-inferior falán. A húgycső a trigone háromszögének legmélyebb pontján lép ki. A hólyagban lévő vizelet segít a testhőmérséklet szabályozásában is. A hólyag normális működése esetén a teljes kiürüléskor teljesen kiürül, ellenkező esetben ez annak a jele, hogy rugalmassága sérült, amikor teljesen kiürül, a testhőmérséklet gyors változása miatt hűlésérzetet okozhat.
Húgycső
A húgycső egy izmos cső, amely a húgyhólyagot a test külső részével köti össze. A húgycső feladata a vizelet eltávolítása a szervezetből. Nőknél körülbelül 1,5 hüvelyk (3,8 cm), de férfiaknál akár 8 hüvelyk (20 cm) hosszú is lehet. Mivel a húgycső sokkal rövidebb a nőknél, sokkal könnyebben kerülhetnek káros baktériumok a húgyhólyagba, amit általában hólyaghurutnak vagy húgyúti fertőzésnek neveznek. A húgyúti fertőzés leggyakoribb baktériuma a vastagbélből származó, széklettel ürített E-coli baktérium. női húgycső
Az emberi nőnél a húgycső körülbelül 1-2 hüvelyk hosszú, és a szeméremtestben nyílik a csikló és a hüvelynyílás között.
A férfiak húgycsöve hosszabb, mint a nőké. Ez azt jelenti, hogy a nők hajlamosabbak a húgyhólyag (hólyaghurut) és a húgyutak fertőzéseire.
A férfi húgycső
Az emberi férfinál a húgycső körülbelül 8 hüvelyk hosszú, és a péniszfej végén nyílik.
A férfi húgycső hossza és az a tény, hogy számos kanyart tartalmaz, megnehezíti a katéterezést.
A húgycső záróizma a húgyhólyagból történő vizeletáramlás szabályozására szolgáló izmok gyűjtőneve. Ezek az izmok a húgycsövet veszik körül, így amikor összehúzódnak, a húgycső bezáródik.
- Az izmoknak két különálló területe van: a belső záróizom, a húgyhólyag nyakánál és
- a külső, vagy disztális záróizom.
Az emberi férfiak sokkal erősebb záróizmokkal rendelkeznek, mint a nők, ami azt jelenti, hogy kétszer annyi ideig, akár 800ml vizeletet is képesek visszatartani, azaz “visszatartani”.
Nephronok
A nefron a vese alapvető szerkezeti és funkcionális egysége. A nefron elnevezés a görög (nephros) szóból származik, melynek jelentése vese. Fő funkciója a víz és az oldható anyagok szabályozása a vér szűrésével, a szükséges mennyiség visszaszívásával, a többi vizelet formájában történő kiválasztásával. A nefronok eltávolítják a szervezetből a salakanyagokat, szabályozzák a vér térfogatát és nyomását, szabályozzák az elektrolitok és anyagcseretermékek szintjét, és szabályozzák a vér pH-értékét. Funkciói létfontosságúak az élethez, és az endokrin rendszer olyan hormonok által szabályozza őket, mint az antidiuretikus hormon, az aldoszteron és a mellékpajzsmirigyhormon.
Minden nefron saját vérellátással rendelkezik a veseartériából kiinduló két kapilláris régióból. Minden nefron egy kezdeti szűrő komponensből (a vese corpuscle) és egy reabszorpcióra és szekrécióra specializálódott tubulusból (a vesetubulus) áll. A vese corpuscle kiszűri a vérből a nagy oldott anyagokat, a vizet és a kis oldott anyagokat pedig a vesetubulusba szállítja módosításra.
Glomerulus
A glomerulus egy kapilláriscsomó, amely vérellátását a vesekeringés egyik afferens artériájából kapja. A glomerulus vérnyomása biztosítja a hajtóerőt ahhoz, hogy a folyadék és az oldott anyagok kiszűrődjenek a vérből a Bowman-kapszula által alkotott térbe, a glomerulusba be nem szűrt vér maradék része a szűkebb efferens arterioleumba jut. Ezután az intersticiális téren keresztül a vasa recta-ba kerül, amelyek a tekervényes tubulusokkal összefonódott gyűjtőkapillárisok, ahová a visszaszívott anyagok is bejutnak. Ez azután egyesül a többi nefronból származó efferens vénákkal a vese vénába, és újra csatlakozik a fő véráramhoz.
Afferens/efferens arteriolák
Az afferens arteriola vérrel látja el a glomerulusokat. Az afferens arteriola körül, ahol az a vesekorpuszba lép, a juxtaglomeruláris sejtek néven ismert specializált sejtek egy csoportja helyezkedik el. Az efferens arteriole elvezeti a glomerulust. A két arteriola között a macula densa nevű specializált sejtek helyezkednek el. A juxtaglomeruláris sejtek és a macula densa együttesen alkotják a juxtaglomeruláris apparátust. A juxtaglomeruláris apparátus sejtjeiben képződik és tárolódik a renin enzim. A renin az afferens arteriolákban a vérnyomás csökkenésére, a distalis convoluted tubulusban a nátrium-klorid csökkenésére és a juxtaglomeruláris sejteken lévő receptorok (béta-adrenalin) szimpatikus idegek ingerlésére válaszul szabadul fel. A renin szükséges az Angiotenzin I és Angiotenzin II képződéséhez, amelyek serkentik az aldoszteron szekrécióját a mellékvesekéregben.
Glomeruláris tok vagy Bowman tok
Bowman tok (más néven glomeruláris tok) veszi körül a glomerulust és viszcerális (egyszerű laphámsejtek) (belső) és parietális (egyszerű laphámsejtek) (külső) rétegekből áll. A viszcerális réteg közvetlenül a megvastagodott glomeruláris bazálmembrán alatt helyezkedik el, és podocitákból áll, amelyek lábnyúlványokat küldenek a glomerulus hosszában. A lábnyúlványok egymásba fonódva szűrőnyílásokat képeznek, amelyeket a glomeruláris endotheliummal ellentétben membránok fednek. A szűrőhasadékok mérete korlátozza a nagy molekulák (pl. albumin) és sejtek (pl. vörösvértestek és vérlemezkék) átjutását. Ezenkívül a lábfolyamatok negatív töltésű bevonattal (glycocalyx) rendelkeznek, amely korlátozza a negatív töltésű molekulák, például az albumin szűrését. Ezt a hatást nevezzük elektrosztatikus taszításnak.
A Bowman-kapszula parietális rétegét egyetlen laphámréteg béleli. A zsigeri és a parietális réteg között található a Bowman-űr, amelybe a podociták szűrőhasadékán való áthaladás után a szűrlet kerül. Itt helyezkednek el a simaizomsejtek és a makrofágok a kapillárisok között, és biztosítják a kapillárisok támogatását. A zsigeri réteggel ellentétben a parietális réteg nem működik a szűrésben. A filtrációs gátat inkább három komponens alkotja: a filtrációs rések membránjai, a vastag glomeruláris bazális membrán és a podociták által szekretált glikokalyx. A glomeruláris filtrát 99%-a végül visszaszívódik.
A vér Bowman-kapszulában történő szűrési folyamata az ultraszűrés (vagy glomeruláris szűrés), és a normális szűrési sebesség 125 ml/perc, ami a vér napi mennyiségének tízszeresének felel meg. A glomeruláris szűrési sebesség (GFR) mérése a vesefunkció diagnosztikai vizsgálata. A csökkent GFR a veseelégtelenség jele lehet. A GFR-t befolyásoló körülmények közé tartoznak: az artériás nyomás, az afferens arteriola szűkület, az efferens arteriola szűkület, a plazmafehérje-koncentráció és a kolloid ozmotikus nyomás.
A nagyjából 30 kilodalton vagy az alatti fehérjék szabadon áthaladhatnak a membránon. Bár a negatív töltésű molekulák számára az alapmembrán és a podociták negatív töltése miatt van némi extra akadály. Bármilyen kis molekula, például víz, glükóz, só (NaCl), aminosavak és karbamid szabadon átjut a Bowman-térbe, de a sejtek, vérlemezkék és nagy fehérjék nem. Ennek eredményeképpen a Bowman-kapszulát elhagyó szűrlet összetételét tekintve nagyon hasonlít a vérplazmához, ahogy a proximális tekervényes tubulusba jut. A glomerulust és a Bowman-kapszulát együttesen vesekorpuszkulának nevezzük.
Proximális tekervényes tubulus (PCT)
A proximális tubulus anatómiailag két szakaszra osztható: a proximális tekervényes tubulusra és a proximális egyenes tubulusra. A proximális tekervényes tubulus a sejtek szövettani megjelenése alapján tovább osztható S1 és S2 szegmensekre. Ezt az elnevezési konvenciót követve a proximális egyenes tubulust általában S3 szegmensnek nevezik. A proximális tekervényes tubulus lumenében egy réteg kuboidális sejt található. Ez az egyetlen olyan hely a nefronban, amely kuboid sejteket tartalmaz. Ezeket a sejteket mikrovillák milliói borítják. A mikrovillák a reabszorpcióhoz szükséges felület növelésére szolgálnak.
A proximális tekervényes tubulusba belépő szűrletben lévő folyadékot a peritubuláris kapillárisokba visszaszívják, beleértve a szűrt só és víz körülbelül kétharmadát és az összes szűrt szerves oldott anyagot (elsősorban glükózt és aminosavakat). Ezt a hámsejtek basolaterális membránjában lévő Na+/K+ ATPáz által a lumenből a vérbe történő nátriumtranszport hajtja. A víz és az oldott anyagok tömegmozgásának nagy része a sejtek között történik a szoros kötéseken keresztül, amelyek ebben az esetben nem szelektívek.
Az oldott anyagok felszívódása izotóniásan történik, azaz a proximális tubulust elhagyó folyadék ozmotikus potenciálja megegyezik a kezdeti glomeruláris filtrátéval. A glükóz, az aminosavak, a szervetlen foszfát és néhány más oldott anyag azonban másodlagos aktív transzporton keresztül, a nátriumgradiens által a nefronból kifelé hajtott kotranszport csatornákon keresztül visszaszívódik.
A nefroni hurok vagy Henle-hurok
A Henle-hurok (néha nefroni huroknak is nevezik) egy U alakú cső, amely egy leszálló és egy felszálló végtagból áll. A kéregben kezdődik, a proximális tekervényes tubulusból szűrletet kap, a medullába nyúlik, majd visszatér a kéregbe, hogy kiürüljön a disztális tekervényes tubulusba. Elsődleges szerepe a só koncentrálása az interstitiumban, a hurkot körülvevő szövetben.
Leereszkedő végtag A leszálló végtagja a víz számára áteresztő, de a só számára teljesen át nem eresztő, és így csak közvetve járul hozzá az interstitium koncentrációjához. Ahogy a szűrlet egyre mélyebbre ereszkedik a vesekéreg hipertóniás interstitiumába, a víz ozmózis útján szabadon áramlik ki a leszálló végtagból, amíg a szűrlet és az interstitium tonicitása ki nem egyenlítődik. A hosszabb leszálló végtagok több időt hagynak a víznek a szűrletből való kiáramlásra, így a hosszabb végtagok a szűrletet hipertonikusabbá teszik, mint a rövidebb végtagok. Felszálló végtag A Henle-hurok felszálló végtagja a leszálló végtagtól eltérően vízzel szemben átjárhatatlan, ami a hurok által alkalmazott ellenáramú csere mechanizmus kritikus jellemzője. A felszálló végtag aktívan pumpálja ki a nátriumot a szűrletből, létrehozva a hipertóniás interstitiumot, amely az ellenáramú cserét hajtja. A felszálló végtagon áthaladva a filtrát hipotóniássá válik, mivel nátriumtartalmának nagy részét elvesztette. Ez a hipotóniás filtrát a vesekéregben lévő disztális tekervényes tubulusba jut.
Distalis convolutált tubulus (DCT)
A distalis convolutált tubulus szerkezetében és működésében hasonló a proximális convolutált tubulushoz. A tubulust bélelő sejtek számos mitokondriummal rendelkeznek, lehetővé téve az aktív transzportot az ATP által szolgáltatott energia segítségével. A disztális tekervényes tubulusban zajló iontranszport nagy részét az endokrin rendszer szabályozza. Parathormon jelenlétében a disztális tekervényes tubulus több kalciumot vesz fel és több foszfátot választ ki. Aldoszteron jelenlétében több nátrium reabszorbeálódik és több kálium választódik ki. Az atriális natriuretikus peptid hatására a distalis convoluted tubulus több nátriumot választ ki. Ezenkívül a tubulus hidrogént és ammóniumot is kiválaszt a pH szabályozása érdekében.A disztális tekervényes tubulus hosszának bejárása után a víznek csak 3%-a marad vissza, és a fennmaradó sótartalom elhanyagolható. A glomeruláris szűrletben lévő víz 97,9%-a ozmózis útján jut a konvolutált tubulusokba és a gyűjtőcsatornákba.
A gyűjtőcsatornák
Minden disztális konvolutált tubulus a szűrletét a gyűjtőcsatornák rendszerébe juttatja, amelynek első szakasza az összekötő tubulus. A gyűjtőcsatorna-rendszer a vesekéregben kezdődik és mélyen a medullába nyúlik. Ahogy a vizelet a gyűjtőcsőrendszerben halad lefelé, elhalad a medulláris interstitium mellett, amely a Henle-hurok ellenáramú multiplikátor rendszerének eredményeként magas nátriumkoncentrációval rendelkezik. Bár a gyűjtőcsatorna normális esetben vízzel szemben átjárhatatlan, antidiuretikus hormon (ADH) jelenlétében átjárhatóvá válik. A vizeletből származó víz akár háromnegyede is visszaszívódhat, amint az ozmózis útján elhagyja a gyűjtőcsatornát. Így az ADH szintje határozza meg, hogy a vizelet koncentrált vagy híg lesz-e. A dehidratáció az ADH növekedését eredményezi, míg a vízhiány alacsony ADH-t eredményez, ami híg vizeletet tesz lehetővé. A gyűjtőcsatorna alsó szakaszai a karbamid számára is átjárhatóak, így a karbamid egy része bejut a vese medullájába, így fenntartva annak magas ionkoncentrációját (ami nagyon fontos a nefron számára).
A vizelet a vese papillán keresztül hagyja el a medulláris gyűjtőcsatornákat, kiürül a vesekövekbe, a vesemedence, majd végül az uréteren keresztül a húgyhólyagba.Mivel embrionális eredete eltér a nefron többi részétől (a gyűjtőcsatorna az endodermából, míg a nefron a mezodermából származik), a gyűjtőcsatornát általában nem tekintik a tulajdonképpeni nefron részének.
Vese hormonok
1. D-vitamin- A vesében válik metabolikusan aktívvá. A vesebetegségben szenvedő betegeknél a kalcium- és foszfátegyensúly zavara okoz tüneteket.
2. Erythropoietin- A vesék által a csökkent szöveti oxigénszint (hypoxia) hatására szabadul fel.
3. Natriuretikus hormon- A szív jobb pitvarában található szívizomzat granulumaiból szabadul fel a fokozott pitvari nyúlásra válaszul. Gátolja az ADH szekréciót, ami hozzájárulhat a nátrium- és vízvesztéshez.