Njurarna och deras uppbyggnad
Njurarna är ett par bönformade, bruna organ ungefär lika stora som en knytnäve. 10-12 cm långa. De täcks av njurkapseln, som är en seg kapsel av fibrös bindväv. På ytan av varje njure finns två lager fett som hjälper till att dämpa dem. Det finns en konkav sida av njuren som har en fördjupning där en njurartär kommer in, och en njurven och en urinledare lämnar njuren. Njurarna ligger vid bukhålans bakre vägg strax ovanför midjan och skyddas av bröstkorgen. De anses vara retroperitoneala, vilket innebär att de ligger bakom bukhinnan. Det finns tre huvudområden i njurarna, njurbarken, njurmärgen och njurbäckenet. Det yttre, granulerade lagret är njurbarken. Njurbarken sträcker sig ner mellan ett radiellt strimmigt inre skikt. Det inre radiellt strimmiga lagret är njurmärgen. Detta innehåller pyramidformad vävnad som kallas njurpyramiderna, åtskilda av njurkolumner. Uretrarna är sammanhängande med njurbäckenet och utgör själva centrum av njuren.
Njurvener
Njurvenerna är vener som dränerar njurarna. De förbinder njuren med den nedre hålvenen (vena cava inferior). Eftersom vena cava inferior ligger på den högra kroppshalvan är den vänstra njurvenen i allmänhet den längre av de två. Till skillnad från den högra njurvenen tar den vänstra njurvenen ofta emot den vänstra gonadala venen (vänster testikelvena hos män, vänster äggstocksvena hos kvinnor). Den tar också ofta emot den vänstra vena suprarenalis.
Renalartär
Njurartärerna utgår normalt från bukaorta och försörjer njurarna med blod. Njurarnas arteriella försörjning är varierande och det kan finnas en eller flera njurartärer som försörjer varje njure. På grund av aortans, den nedre hålvenans och njurarnas placering i kroppen är den högra njurartären normalt längre än den vänstra njurartären. Den högra njurartären korsar normalt bakåt till vena cava inferior. njurartärerna transporterar en stor del av det totala blodflödet till njurarna. Upp till en tredjedel av det totala hjärtflödet kan passera genom njurartärerna för att filtreras av njurarna.
Uretrar
Uretrarna är två rör som dränerar urin från njurarna till urinblåsan. Varje urinledare är ett muskulärt rör som är ungefär 25 cm långt. Musklerna i urinledarnas väggar skickar urinen i små spruttar in i blåsan, (en hopfällbar säck som finns på den främre delen av håligheten i det beniga bäckenet och som gör det möjligt att tillfälligt lagra urinen). När urinen kommer in i urinblåsan från urinledarna fungerar små veck i blåsans slemhinna som ventiler som förhindrar att urinen flödar bakåt. Blåsans utlopp kontrolleras av en sfinktermuskel. En full urinblåsa stimulerar sensoriska nerver i blåsans vägg som slappnar av sfinktern och gör det möjligt att släppa ut urinen. Avslappningen av slutmuskeln är dock delvis också en inlärd reaktion under frivillig kontroll. Den frigjorda urinen går in i urinröret.
Urinblåsan
Urinblåsan är ett ihåligt, muskulöst och utspänd eller elastiskt organ som sitter på bäckenbotten (över prostatan hos män). På dess främre gräns ligger skambandsfysen och på dess bakre gräns ligger slidan (hos kvinnor) och ändtarmen (hos män). Urinblåsan kan rymma cirka 500-530 ml urin, men önskan att miktionera upplevs vanligen när den innehåller cirka 150-200 ml. När blåsan fylls med urin (ungefär halvfull) skickar stretchreceptorer nervimpulser till ryggmärgen, som sedan skickar en reflexnervimpuls tillbaka till sfinktern (muskelventilen) vid blåsans hals, vilket gör att den slappnar av och tillåter urinflödet in i urinröret. Den inre urinrörssfinktern är ofrivillig. Uretrarna går in i urinblåsan diagonalt från dess dorsolaterala botten i ett område som kallas trigonen. Trigonen är ett triangelformat område på blåsans postero-inferiorvägg. Urinröret går ut vid den lägsta punkten i trigonens triangel. Urinen i urinblåsan hjälper också till att reglera kroppstemperaturen. En urinblåsa som fungerar normalt töms helt och hållet vid en fullständig urladdning, annars är det ett tecken på att dess elasticitet är nedsatt, när den blir helt tom på vätska kan det orsaka en köldkänsla på grund av den snabba förändringen av kroppstemperaturen.
Uretra
Urethra är ett muskulärt rör som förbinder urinblåsan med utsidan av kroppen. Urethras funktion är att avlägsna urin från kroppen. Det mäter ungefär 3,8 cm (1,5 tum) hos en kvinna men upp till 20 cm (8 tum) hos en man. Eftersom urinröret är så mycket kortare hos en kvinna är det mycket lättare för en kvinna att få skadliga bakterier i sin urinblåsa, vilket brukar kallas blåsinfektion eller urinvägsinfektion. Den vanligaste bakterien för en urinvägsinfektion är E-coli från tjocktarmen som har utsöndrats i avföring. kvinnligt urinrör
I den mänskliga kvinnan är urinröret ca 1-2 tum långt och mynnar i vulvan mellan klitoris och vaginalöppningen.
Män har ett längre urinrör än kvinnor. Detta innebär att kvinnor tenderar att vara mer mottagliga för infektioner i blåsan (cystit) och urinvägarna.
Manligt urinrör
Hos den mänskliga mannen är urinröret cirka 8 tum långt och mynnar i slutet av ollonet på penis.
Längden på mannens urinrör och det faktum att det innehåller ett antal krökar gör kateterisering svårare.
Urethralsfinktern är ett samlingsnamn för de muskler som används för att kontrollera urinflödet från urinblåsan. Dessa muskler omger urinröret så att när de drar ihop sig stängs urinröret.
- Det finns två olika muskelområden: den inre sfinktern, vid blåsans hals och
- den yttre, eller distala, sfinktern.
Manliga män har mycket starkare sfinktermuskler än kvinnor, vilket innebär att de kan hålla kvar en stor mängd urin dubbelt så länge, så mycket som 800 ml, dvs. ”hålla det”.
Nephronerna
Ett nefron är den grundläggande strukturella och funktionella enheten i njuren. Namnet nefron kommer från det grekiska ordet (nephros) som betyder njure. Dess huvudsakliga funktion är att reglera vatten och lösliga ämnen genom att filtrera blodet, återabsorbera det som behövs och utsöndra resten som urin. Nephronerna eliminerar avfall från kroppen, reglerar blodvolym och blodtryck, kontrollerar nivåerna av elektrolyter och metaboliter och reglerar blodets pH-värde. Dess funktioner är livsviktiga och regleras av det endokrina systemet genom hormoner som antidiuretiskt hormon, aldosteron och bisköldkörtelhormon.
Varje nefron har sin egen blodtillförsel från två kapillärområden från njurartären. Varje nefron består av en första filtreringskomponent (njurkroppen) och en tubuli som är specialiserad för reabsorption och sekretion (njurtubuli). Njurkroppen filtrerar bort stora lösningsmedel från blodet och levererar vatten och små lösningsmedel till njurtubuli för modifiering.
Glomerulus
Glomerulus är en kapillär tuft som får sin blodtillförsel från en afferent arteriole i njurcirkulationen. Det glomerulära blodtrycket utgör drivkraften för att vätska och lösta ämnen ska filtreras ur blodet och in i det utrymme som Bowmans kapsel utgörs av. Resten av blodet som inte filtreras till glomerulus passerar in i den smalare efferenta arteriole. Det rör sig sedan in i vasa recta, som är uppsamlingskapillärer som är sammanflätade med de konvoluterade tubuli genom det interstitiella utrymmet, där de återabsorberade ämnena också kommer in. Detta förenas sedan med efferenta venoler från andra nefronter i njurvenen och återförenas med huvudblodomloppet.
Afferenta/Efferenta arteriole
Den afferenta arteriole förser glomerulus med blod. En grupp specialiserade celler som kallas juxtaglomerulära celler finns runt den afferenta arteriole där den går in i njurkroppen. Den efferenta arteriole dränerar glomerulus. Mellan de två arteriolerna ligger specialiserade celler som kallas macula densa. De juxtaglomerulära cellerna och macula densa bildar tillsammans den juxtaglomerulära apparaten. Det är i cellerna i den juxtaglomerulära apparaten som enzymet renin bildas och lagras. Renin frisätts som svar på minskat blodtryck i de afferenta arteriolerna, minskad mängd natriumklorid i den distala konvoluterade tubuli och sympatisk nervstimulering av receptorer (beta-adreniska) på de juxtaglomerulära cellerna. Renin behövs för att bilda angiotensin I och angiotensin II som stimulerar utsöndringen av aldosteron från binjurebarken.
Glomerulär kapsel eller Bowmans kapsel
Bowmans kapsel (även kallad glomerulär kapsel) omger glomerulus och består av viscerala (enkla skivepitelceller) (inre) och parietala (enkla skivepitelceller) (yttre) lager. Det viscerala lagret ligger precis under det förtjockade glomerulära basalmembranet och består av podocyter som skickar fotprocesser över glomerulusens längd. Fotprocesserna interdigiterar med varandra och bildar filtreringsslitsar som, till skillnad från dem i det glomerulära endotelet, överbryggas av diafragmer. Filtreringsslitsarnas storlek begränsar passagen av stora molekyler (t.ex. albumin) och celler (t.ex. röda blodkroppar och trombocyter). Dessutom har fotprocesserna en negativt laddad beläggning (glykokalyx) som begränsar filtreringen av negativt laddade molekyler, t.ex. albumin. Denna verkan kallas elektrostatisk repulsion.
Det parietala lagret av Bowmans kapsel är fodrat av ett enda lager skivepitel. Mellan de viscerala och parietala lagren finns Bowmans utrymme, i vilket filtratet kommer in efter att ha passerat genom podocyternas filtreringsslitsar. Det är här som glatta muskelceller och makrofager ligger mellan kapillärerna och ger dem stöd. Till skillnad från det viscerala lagret har det parietala lagret ingen funktion för filtrering. Filtrationsbarriären utgörs snarare av tre komponenter: filtreringsspalternas membran, det tjocka glomerulära basalmembranet och den glykokalyx som utsöndras av podocyterna. 99 % av det glomerulära filtratet kommer i slutändan att återabsorberas.
Processen för filtrering av blodet i Bowmans kapsel är ultrafiltrering (eller glomerulär filtrering), och den normala filtrationshastigheten är 125 ml/min, vilket motsvarar tio gånger blodvolymen dagligen. Mätning av den glomerulära filtrationshastigheten (GFR) är ett diagnostiskt test av njurfunktionen. En minskad GFR kan vara ett tecken på njursvikt. Förhållanden som kan påverka GFR är bland annat: arteriellt tryck, afferent arteriole konstriktion, efferent arteriole konstriktion, plasmaproteinkoncentration och kolloid osmotiskt tryck.
Alla proteiner som är ungefär 30 kilodalton eller mindre kan passera fritt genom membranet. Även om det finns ett visst extra hinder för negativt laddade molekyler på grund av basalmembranets och podocyternas negativa laddning. Alla små molekyler som vatten, glukos, salt (NaCl), aminosyror och urea passerar fritt in i Bowmans utrymme, men celler, trombocyter och stora proteiner gör det inte. Därför är filtratet som lämnar Bowmans kapsel mycket likt blodplasma till sin sammansättning när det passerar in i den proximala konvoluterade tubuli. Tillsammans kallas glomerulus och Bowmans kapsel för njurkroppen.
Proximal konvoluterad tubuli (PCT)
Den proximala tubuli kan anatomiskt delas in i två segment: den proximala konvoluterade tubuli och den proximala raka tubuli. Den proximala konvoluterade tubuli kan delas in ytterligare i S1- och S2-segment utifrån cellernas histologiska utseende. Enligt denna namngivningskonvention kallas den proximala raka tubuli vanligen för S3-segmentet. Den proximala konvoluterade tubuli har ett lager kuboidala celler i lumen. Detta är det enda stället i nefronet som innehåller kuboidala celler. Dessa celler är täckta med miljontals mikrovilli. Mikrovillien tjänar till att öka ytan för reabsorption.
Vätskan i filtratet som kommer in i den proximala konvoluterade tubuli reabsorberas i de peritubulära kapillärerna, inklusive ungefär två tredjedelar av det filtrerade saltet och vattnet och alla filtrerade organiska lösningsmedel (främst glukos och aminosyror). Detta drivs av natriumtransport från lumen till blodet genom Na+/K+ ATPas i epitelcellernas basolaterala membran. En stor del av massförflyttningen av vatten och lösningsmedel sker mellan cellerna genom de täta korsningarna, som i detta fall inte är selektiva.
Lösningsämnena absorberas isotont, i och med att den osmotiska potentialen hos den vätska som lämnar den proximala tubuli är densamma som hos det initiala glomerulära filtratet. Glukos, aminosyror, oorganiskt fosfat och vissa andra lösta ämnen återabsorberas dock via sekundär aktiv transport genom kotransportkanaler som drivs av natriumgradienten ut ur nefronet.
Nefhronslinga eller Henleslinga
Henleslingan (ibland kallad nefronslingan) är ett U-format rör som består av en nedåtgående gren och en uppåtgående gren. Den börjar i cortex och tar emot filtrat från den proximala konvoluterade tubuli, sträcker sig in i märgen och återvänder sedan till cortex för att tömmas i den distala konvoluterade tubuli. Dess främsta uppgift är att koncentrera saltet i interstitium, den vävnad som omger loopen.
Nedåtgående lem Dess nedåtgående lem är genomsläpplig för vatten men helt ogenomsläpplig för salt, och bidrar därför endast indirekt till koncentrationen i interstitium. När filtratet sjunker djupare ner i det hypertoniska interstitiet i njurmärgen flödar vatten fritt ut ur den nedåtgående extremiteten genom osmos tills toniciteten i filtratet och interstitiet är i jämvikt. Längre nedåtgående grenar ger mer tid åt vattnet att strömma ut ur filtratet, så längre grenar gör filtratet mer hypertoniskt än kortare grenar. Stigande gren Till skillnad från den nedåtgående är den stigande delen av Henles slinga ogenomtränglig för vatten, vilket är en viktig egenskap för den mekanism för motströmsutbyte som används i slingan. Den uppåtgående delen pumpar aktivt ut natrium ur filtratet och skapar det hypertoniska interstitium som driver motströmsutbytet. När filtratet passerar genom den uppåtgående delen blir det hypotoniskt eftersom det har förlorat en stor del av sitt natriuminnehåll. Detta hypotona filtrat passerar till den distala konvoluterade tubuli i njurbarken.
Distal konvoluterad tubuli (DCT)
Den distala konvoluterade tubuli liknar den proximala konvoluterade tubuli i struktur och funktion. Celler som kantar tubuli har många mitokondrier, vilket gör att aktiv transport kan ske med hjälp av den energi som tillhandahålls av ATP. En stor del av den jontransport som sker i den distala konvoluterade tubuli regleras av det endokrina systemet. I närvaro av parathormon återupptar den distala konvoluterade tubuli mer kalcium och utsöndrar mer fosfat. Vid förekomst av aldosteron återabsorberas mer natrium och utsöndras mer kalium. Atrial natriuretisk peptid får den distala konvoluterade tubuli att utsöndra mer natrium. Dessutom utsöndrar tubuli även väte och ammonium för att reglera pH-värdet. efter att ha färdats längs den distala konvoluted tubuli återstår endast 3 % vatten, och det återstående saltinnehållet är försumbart. 97,9 % av vattnet i det glomerulära filtratet kommer in i de konvoluterade tubulerna och samlingsgångarna genom osmos.
Samlingsgångar
Varje distal konvoluterad tubulus levererar sitt filtrat till ett system av samlingsgångar, där det första segmentet utgörs av förbindelsetubuli. Samlingsrörsystemet börjar i njurbarken och sträcker sig djupt in i märgen. När urinen färdas ner genom systemet med uppsamlingskanaler passerar den förbi det medullära interstitiet som har en hög natriumkoncentration till följd av Henle-slingans motströmsmultiplikatorsystem. Även om samlingsledaren normalt är ogenomtränglig för vatten, blir den genomtränglig i närvaro av antidiuretiskt hormon (ADH). Så mycket som tre fjärdedelar av vattnet i urinen kan återabsorberas när det lämnar samlingsröret genom osmos. Nivåerna av ADH avgör alltså om urinen blir koncentrerad eller utspädd. Dehydrering leder till en ökning av ADH, medan vattentillräcklighet leder till en låg ADH-nivå, vilket gör att urinen blir utspädd. De nedre delarna av samlingsledaren är också genomsläppliga för urea, vilket gör att en del av den kan komma in i njurens märg, vilket gör att den höga jonkoncentrationen bibehålls (vilket är mycket viktigt för nefronet).
Urin lämnar de medullära samlingsledarna genom njurpapillan och tömmer sig i njurkalotten, i njurbäckenet och slutligen i urinblåsan via urinledaren.Eftersom den har ett annat embryonalt ursprung än resten av nefronet (samlingsröret kommer från endoderm medan nefronet kommer från mesoderm), betraktas samlingsröret vanligtvis inte som en del av det egentliga nefronet.
Renala hormoner
1. D-vitamin – Blir metaboliskt aktiv i njurarna. Patienter med njursjukdom har symtom på störd kalcium- och fosfatbalans.
2. Erytropoietin- Frisätts av njurarna som svar på minskade syrenivåer i vävnaden (hypoxi).
3. Natriuretiskt hormon- Frisätts från kardiocytgranuler som finns i hjärtats högra förmak som svar på ökad förmakssträckning. Det hämmar ADH-sekretionen som kan bidra till förlust av natrium och vatten.