
Visi iLive saturs ir medicīniski pārskatīts vai pārbaudīts, lai nodrošinātu pēc iespējas lielāku faktisko precizitāti.
Mums ir stingras iegādes vadlīnijas un tikai saikne ar cienījamiem mediju portāliem, akadēmiskām pētniecības iestādēm un, ja vien iespējams, medicīniski salīdzinošiem pārskatiem. Ņemiet vērā, ka iekavās ([1], [2] uc) esošie numuri ir klikšķi uz šīm studijām.
Ja uzskatāt, ka kāds no mūsu saturiem ir neprecīzs, novecojis vai citādi apšaubāms, lūdzu, atlasiet to un nospiediet Ctrl + Enter.
Urīna veidošanās
Raksta medicīnas eksperts
Pēdējā pārskatīšana: 04.07.2025
Galīgā urīna veidošanās nierēs sastāv no vairākiem galvenajiem procesiem:
- arteriālo asiņu ultrafiltrācija nieru glomerulos;
- vielu reabsorbcija kanāliņos, vairāku vielu sekrēcija kanāliņu lūmenā;
- jaunu vielu sintēze nierēs, kas nonāk gan kanāliņa lūmenā, gan asinīs;
- pretplūsmas sistēmas aktivitāte, kā rezultātā galīgais urīns tiek koncentrēts vai atšķaidīts.
Ultrafiltrācija
Ultrafiltrācija no asins plazmas Boumena kapsulā notiek nieru glomerulu kapilāros. SCF ir svarīgs indikators urīna veidošanās procesā. Tā vērtība vienā nefronā ir atkarīga no diviem faktoriem: ultrafiltrācijas efektīvā spiediena un ultrafiltrācijas koeficienta.
Ultrafiltrācijas virzītājspēks ir efektīvais filtrācijas spiediens, kas ir starpība starp hidrostatisko spiedienu kapilāros un olbaltumvielu onkotiskā spiediena summu kapilāros un spiedienu glomerulārās kapsulas kapsulā:
P efekts = P hidr - (P onc + P caps )
Kur P effect ir efektīvais filtrācijas spiediens, P hydr ir hidrostatiskais spiediens kapilāros, P onc ir olbaltumvielu onkotiskais spiediens kapilāros, P caps ir spiediens glomerulārās kapsulas iekšienē.
Hidrostatiskais spiediens kapilāru aferentajos un eferentajos galos ir 45 mm Hg. Tas paliek nemainīgs visā kapilārā cilpas filtrācijas garumā. Tam pretstatā darbojas plazmas olbaltumvielu onkotiskais spiediens, kas palielinās kapilāra eferentā gala virzienā no 20 mm Hg līdz 35 mm Hg, un spiediens Boumena kapsulā, kas ir 10 mm Hg. Rezultātā efektīvais filtrācijas spiediens kapilāra aferentajā galā ir 15 mm Hg (45 - [20 + 10]) un eferentajā galā 0 (45 - [35 + 10]), kas, pārvēršot visā kapilāra garumā, ir aptuveni 10 mm Hg.
Kā jau minēts iepriekš, glomerulāro kapilāru siena ir filtrs, kas neļauj cauri iziet šūnu elementiem, lielmolekulāriem savienojumiem un koloīdām daļiņām, savukārt ūdens un mazmolekulāras vielas brīvi iziet cauri. Glomerulārā filtra stāvokli raksturo ultrafiltrācijas koeficients. Vazoaktīvie hormoni (vazopresīns, angiotenzīns II, prostaglandīni, acetilholīns) maina ultrafiltrācijas koeficientu, kas attiecīgi ietekmē SCF.
Fizioloģiskos apstākļos visu nieru glomerulu kopums dienā saražo 180 litrus filtrāta, t.i., 125 ml filtrāta minūtē.
Vielu reabsorbcija kanāliņos un to sekrēcija
Filtrēto vielu reabsorbcija galvenokārt notiek nefrona proksimālajā daļā, kur tiek absorbētas visas fizioloģiski vērtīgās vielas, kas iekļuvušas nefronā, un aptuveni 2/3 no filtrētajiem nātrija, hlora un ūdens joniem. Reabsorbcijas īpatnība proksimālajā kanāliņā ir tāda, ka visas vielas tiek absorbētas ar osmotiski līdzvērtīgu ūdens tilpumu un šķidrums kanāliņā saglabājas praktiski izoosmotisks attiecībā pret asins plazmu, savukārt primārā urīna tilpums līdz proksimālā kanāliņa beigām samazinās par vairāk nekā 80%.
Distālā nefrona darbs veido urīna sastāvu gan reabsorbcijas, gan sekrēcijas procesu dēļ. Šajā segmentā nātrijs tiek reabsorbēts bez līdzvērtīga ūdens tilpuma un tiek sekretēti kālija joni. No kanāliņu šūnām nefrona lūmenā nonāk ūdeņraža un amonija joni. Elektrolītu transportu kontrolē antidiurētiskais hormons, aldosterons, kinīni un prostaglandīni.
Pretplūsmas sistēma
Pretplūsmas sistēmas aktivitāti atspoguļo vairāku nieru struktūru sinhronais darbs - Henles cilpas dilstošie un augšupejošie plānie segmenti, savākšanas kanālu kortikālie un serdes segmenti un taisni trauki, kas iekļūst visā nieru serdes biezumā.
Nieru pretplūsmas sistēmas pamatprincipi:
- visos posmos ūdens pārvietojas tikai pasīvi pa osmotisko gradientu;
- Henles cilpas distālais taisnais kanāliņš ir ūdensnecaurlaidīgs;
- Henles cilpas taisnajā kanāliņā notiek aktīva Na +, K +, Cl transportēšana;
- Henles cilpas plānā lejupejošā daļa ir jonu necaurlaidīga un ūdenim caurlaidīga;
- nieres iekšējā serdē notiek urīnvielas cikls;
- Antidiurētiskais hormons nodrošina savākšanas kanālu caurlaidību ūdenim.
Atkarībā no organisma ūdens bilances stāvokļa nieres var izdalīt hipotonisku, ļoti atšķaidītu vai osmotiski koncentrētu urīnu. Šajā procesā piedalās visas nieru serdes kanāliņu un asinsvadu sekcijas, darbojoties kā pretplūsmas rotācijas vairošanās sistēma. Šīs sistēmas darbības būtība ir šāda. Ultrafiltrāts, kas iekļuvis proksimālajā kanāliņā, kvantitatīvi samazinās līdz 3/4-2/3 no tā sākotnējā tilpuma, pateicoties ūdens un tajā izšķīdušo vielu reabsorbcijai šajā sekcijā. Kanāliņos atlikušais šķidrums pēc osmolaritātes neatšķiras no asins plazmas, lai gan tam ir atšķirīgs ķīmiskais sastāvs. Pēc tam šķidrums no proksimālā kanāliņa nonāk Henles cilpas plānajā dilstošajā segmentā un tālāk pārvietojas uz nieru kārpas virsotni, kur Henles cilpa noliecas par 180°, un saturs caur augšupejošo plāno segmentu nonāk distālajā taisnajā kanāliņā, kas atrodas paralēli dilstošajam plānajam segmentam.
Plānais dilstošais cilpas segments ir ūdenscaurlaidīgs, bet relatīvi necaurlaidīgs sāļiem. Tā rezultātā ūdens no segmenta lūmena pa osmotisko gradientu nokļūst apkārtējos intersticiālajos audos, kā rezultātā pakāpeniski palielinās osmotiskā koncentrācija kanāliņa lūmenā.
Pēc tam, kad šķidrums nonāk Henles cilpas distālajā taisnajā kanāliņā, kas, gluži pretēji, ir ūdensnecaurlaidīga un no kuras notiek osmotiski aktīvā hlora un nātrija aktīva transportēšana apkārtējā intersticijā, šīs sekcijas saturs zaudē osmotisko koncentrāciju un kļūst hipoosmolāls, kas noteica tā nosaukumu - "nefrona atšķaidošais segments". Apkārtējā intersticijā notiek pretējs process - osmotiskā gradienta uzkrāšanās Na +, K + un Cl ietekmē. Rezultātā šķērsvirziena osmotiskais gradients starp Henles cilpas distālā taisnā kanāliņa saturu un apkārtējo intersticiju būs 200 mOsm/l.
Serdes iekšējā zonā papildu osmotiskās koncentrācijas palielināšanos nodrošina urīnvielas cirkulācija, kas pasīvi iekļūst caur kanāliņu epitēliju. Urīnvielas uzkrāšanās serdē ir atkarīga no kortikālo savākšanas kanālu un serdes savākšanas kanālu atšķirīgās caurlaidības pret urīnvielu. Kortikālie savākšanas kanāli, distālais taisnais kanāliņš un distālais līkumotais kanāliņš ir urīnvielas necaurlaidīgi. Serdes savākšanas kanāli ir ļoti caurlaidīgi pret urīnvielu.
Filtrētajam šķidrumam pārvietojoties no Henles cilpas caur distālajiem, savītajiem kanāliņiem un kortikālajiem savākšanas kanāliem, urīnvielas koncentrācija kanāliņos palielinās ūdens bez urīnvielas reabsorbcijas dēļ. Pēc tam, kad šķidrums nonāk iekšējās serdes savākšanas kanālos, kur ir augsta urīnvielas caurlaidība, tas pārvietojas intersticijā un pēc tam tiek transportēts atpakaļ uz kanāliņiem, kas atrodas iekšējā serdē. Osmolalitātes palielināšanās serdē ir saistīta ar urīnvielu.
Uzskaitīto procesu rezultātā osmotiskā koncentrācija palielinās no garozas (300 mOsm/l) līdz nieru kārpai, sasniedzot 1200 mOsm/l gan Henles cilpas plānā augšupejošā zara sākuma daļas lūmenā, gan apkārtējos intersticiālajos audos. Tādējādi pretplūsmas reizināšanas sistēmas radītais kortikomedulārais osmotiskais gradients ir 900 mOsm/l.
Papildu ieguldījumu gareniskā osmotiskā gradienta veidošanā un uzturēšanā sniedz sāmala taisnās vadi (vasa recta), kas seko Henles cilpas gaitai. Intersticiālo osmotisko gradientu uztur efektīva ūdens aizvadīšana caur augšupejošajām sāmala taisnajām vadiem (vasa recta), kuru diametrs ir lielāks nekā lejupejošajām sāmala taisnajām vadiem (vasa recta), un to ir gandrīz divreiz vairāk. Sāmala taisno vadu unikāla iezīme ir to caurlaidība makromolekulām, kā rezultātā serdē ir liels albumīna daudzums. Olbaltumvielas rada intersticiālu osmotisko spiedienu, kas uzlabo ūdens reabsorbciju.
Urīna galīgā koncentrācija rodas savākšanas kanālos, kas maina savu ūdens caurlaidību atkarībā no izdalītā ADH koncentrācijas. Pie augstas ADH koncentrācijas palielinās savākšanas kanāla šūnu membrānas ūdens caurlaidība. Osmotiskie spēki izraisa ūdens pārvietošanos no šūnas (caur bazālo membrānu) hiperosmotiskajā intersticijā, kas nodrošina osmotisko koncentrāciju izlīdzināšanos un augstas osmotiskās koncentrācijas izveidošanos galīgajā urīnā. Ja ADH sintēze nenotiek, savākšanas kanāls ir praktiski ūdensnecaurlaidīgs, un galīgā urīna osmotiskā koncentrācija saglabājas vienāda ar intersticija koncentrāciju nieru garozā, t.i., tiek izvadīts izoosmotisks jeb hipoosmolārs urīns.
Tādējādi maksimālais urīna atšķaidīšanas līmenis ir atkarīgs no nieru spējas samazināt kanāliņu šķidruma osmolalitāti, pateicoties aktīvai kālija, nātrija un hlorīda jonu transportēšanai Henles cilpas augšupejošajā daļā un aktīvai elektrolītu transportēšanai distālajā līkumā. Tā rezultātā kanāliņu šķidruma osmolalitāte savākšanas kanāla sākumā kļūst zemāka nekā asins plazmai un ir 100 mOsm/l. Ja nav ADH, ar papildu nātrija hlorīda transportēšanu no kanāliņiem savākšanas kanālā, osmolalitāte šajā nefrona daļā var samazināties līdz 50 mOsm/l. Koncentrēta urīna veidošanās ir atkarīga no augstas intersticiālā smadzeņu osmolalitātes un ADH veidošanās.