Бъбреците са от съществено значение за регулиране на обема и състава на телесните течности. Тази страница очертава ключови регулаторни системи, включващи бъбреците за контрол на обема, концентрациите на натрий и калий и рН на телесните течности.

баланс

Най-критичната концепция, която трябва да разберете, е как регулирането на водата и натрия е интегрирано за защита на тялото срещу всички възможни нарушения в обема и осмоларността на телесните течности. Простите примери за такива смущения включват дехидратация, загуба на кръв, поглъщане на сол и поглъщане на обикновена вода.

Воден баланс

Водният баланс се постига в тялото, като се гарантира, че количеството консумирана вода в храната и напитките (и генерирано от метаболизма) се равнява на количеството отделена вода. Потребителската страна се регулира от поведенчески механизми, включително жажда и желание за сол. Докато почти литър вода на ден се губи през кожата, белите дробове и изпражненията, бъбреците са основното място на регулиран отделяне на вода.

Един от начините бъбреците да могат директно да контролират обема на телесните течности е чрез количеството вода, отделяно с урината. Или бъбреците могат да пестят вода, като произвеждат урина, която е концентрирана спрямо плазмата, или те могат да освободят тялото от излишната вода, като произвеждат урина, разредена спрямо плазмата.

Директният контрол на екскрецията на вода в бъбреците се осъществява от вазопресин или антидиуретичен хормон (ADH), пептиден хормон, секретиран от хипоталамуса. ADH причинява вмъкването на водни канали в мембраните на клетките, покриващи събирателните канали, което позволява да се извърши реабсорбция на вода. Без ADH в събирателните канали се реабсорбира малко вода и се отделя разредена урина.

Секрецията на ADH се влияе от няколко фактора (имайте предвид, че всичко, което стимулира секрецията на ADH, също стимулира жаждата):

1. Чрез специални рецептори в хипоталамуса, които са чувствителни към увеличаване на плазмената осмоларност (когато плазмата стане твърде концентрирана). Тези стимулира ADH секреция.

2. Чрез стреч рецептори в предсърдията на сърцето, които се активират от по-голям от нормалния обем кръв, връщаща се към сърцето от вените. Тези инхибират Секреция на ADH, тъй като тялото иска да се освободи от излишния обем течности.

3. Чрез стреч рецептори в аортата и сънните артерии, които се стимулират, когато кръвното налягане падне. Тези стимулира Секреция на ADH, тъй като тялото иска да поддържа достатъчно обем, за да генерира кръвното налягане, необходимо за доставяне на кръв в тъканите.

Натриев баланс

В допълнение към регулирането на общия обем, осмоларност (количеството разтворено вещество в единица обем) на телесните течности също е строго регулирано. Екстремните вариации в осмоларността карат клетките да се свиват или набъбват, увреждайки или унищожавайки клетъчната структура и нарушавайки нормалната клетъчна функция.

Регулирането на осмоларността се постига чрез балансиране на приема и екскрецията на натрий с тази на водата. (Натрият е най-важното разтворено вещество в извънклетъчните течности, така че ефективно определя осмоларността на извънклетъчните течности.)

Важна концепция е, че регулирането на осмоларността трябва да се интегрира с регулирането на обема, тъй като само промените в обема на водата имат разредителни или концентриращи ефекти върху телесните течности. Например, когато се дехидратирате, губите пропорционално повече вода от разтвореното вещество (натрий), така че осмоларността на телесните ви течности се увеличава. В тази ситуация тялото трябва да пести вода, но не и натрий, като по този начин спира възхода на осмоларността. Ако загубите голямо количество кръв от травма или операция, загубите на натрий и вода са пропорционални на състава на телесните течности. В тази ситуация тялото трябва да пести както вода, така и натрий.

Както беше отбелязано по-горе, ADH играе роля за понижаване на осмоларността (намаляване на концентрацията на натрий) чрез увеличаване на реабсорбцията на вода в бъбреците, като по този начин помага за разреждане на телесните течности. За да се предотврати намаляването на осмоларността под нормалното, бъбреците също имат регулиран механизъм за реабсорбиране на натрий в дисталния нефрон. Този механизъм се контролира от алдостерон, стероиден хормон, произведен от надбъбречната кора. Секрецията на алдостерон се контролира по два начина:

1.Кората на надбъбречната жлеза пряко усеща осмоларността на плазмата. Когато осмоларност увеличава се над нормата, секрецията на алдостерон се инхибира. Липсата на алдостерон води до реабсорбиране на по-малко натрий в дисталния канал. Не забравяйте, че при тази настройка секрецията на ADH ще се увеличи, за да се запази водата, като по този начин се допълва ефектът от ниските нива на алдостерон за намаляване на осмоларността на телесните течности. Нетният ефект върху отделянето на урина е намаляване на количеството отделена урина, с увеличаване на осмоларността на урината.

2. Бъбреците усещат ниско кръвно налягане (което води до по-ниски нива на филтрация и по-нисък поток през каналчето). Това предизвиква сложна реакция за повишаване на кръвното налягане и запазване на обема. Специализирани клетки (юкстагломерулни клетки) в аферентната и еферентната артериоли произвеждат ренин, пептиден хормон, който инициира хормонална каскада, която в крайна сметка произвежда ангиотензин II. Ангиотензин II стимулира надбъбречната кора да произвежда алдостерон.

* Имайте предвид, че в тази настройка, когато тялото се опитва да запази сила на звука, Секрецията на ADH също се стимулира и реабсорбцията на вода се увеличава. Тъй като алдостеронът действа и за увеличаване на реабсорбцията на натрий, нетният ефект е задържане на течност, която е приблизително същата осмоларност като телесните течности. Нетният ефект върху отделянето на урина е намаляване на количеството отделена урина, с по-ниска осмоларност, отколкото в предишния пример.