21. Kafli:

1
21. Kafli þvagkerfið

• Líffæra- og lífeðlisfræði 203
• Guðrún Narfadóttir

2
Líffæri þvagkerfisins

• Nýru (renes)
• Þvagpípur / þvagleiðarar (ureter)
• Þvagblaðra (vesica urinaria)
• Þvagrás (urethra)

3
Hlutverk þvagkerfis

• Stjórna ýmsum þáttum blóðs svo sem
• Jónastyrk
• Na, K, Ca2, Cl-, HPO4-2
• Blóðmagni
• Blóðþrýstingi (með því að mynda renín)
• Sýrustigi (með því að seyta H og halda í HCO3-)
• Mynda hormón
• calcitriol (sem er virkt form D-vítamíns)
• erythropoietin (sem eykur myndun rauðra
  blóðkorna)
• Skilja út úrgangsefni og framandi efni

4
Staðsetning og ytri gerð nýrna

• Liggja ofan við mitti upp við posterior kviðvegg,
  aftan við lífhimnu (nýru eru retroperitoneal)
• Eru í hæð við T12-L3
• vernduð að hluta af 11. og 12. rifjapari
• Hægra nýra aðeins neðar en það vinstra
• Skorðuð í fituvef
• Hvort nýra er klætt trefjahýði (capsula renalis)
  sem verndar og viðheldur lögun
• Hilum renale (nýrnahlið) er á medial concave
  hlið, þar tengjast æðar, taugar og þvagpípa

5
Innri gerð nýrna

• Nýrun eru lagskipt
• Nýrnabörkur (cortex renalis) er innan við
  trefjahýðið
• Nýrnamergur (medulla renalis) innst
• Pyramides renalis (nýrnastrýtur) eru í nýrnamerg
  (8-18 stk.), þær enda í papillae renalis
  (strýtutotum)
• Strýtutotur tæma þvag í calyces minores
  (nýrnabikara minni) sem tæmast í calyces majores
  (nýrnabikar stærri) sem tæmast í pelvis renalis
  (nýrnaskjóðu)

6
Blóðflæði til nýrna

• Um 20-25 af útfalli hjarta fer til nýrna eftir
  nýrnaslagæðum
• um 1800 lítrar blóðs á sólarhring!
• Nýrnaslagæðar greinast í smærri og smærri æðar
  sem mynda að lokum aðfærsluslagæðling (afferent
  arteriole)
• Einn aðfærsluslagæðlingur fer til hvers nýrungs
  og greinist þar í háræðahnoðra (glomerulus)
• hér fer fram síun á blóði
• Háræðar hnoðrans sameinast og mynda
  fráfærsluslagæðling (efferent arteriole) sem
  kvíslast og myndar utanpípluháræðar (peritubular
  capillary)
• utanpípluháræðar endursoga efni úr frumþvaginu
• Utanpípluháræðar sameinast og mynda að lokum
  nýrnabláæð sem flytur blóð frá nýrungi

7
Bygging nýrungs

• Nýrungar (nephrones) eru starfseiningar nýrna
• Í hvoru nýra er um ein milljón nýrunga
• Nýrungur samanstendur af
• Nýrnahylki (renal corpuscle)
• Æðahnoðri (glomerulus)
• Hnoðrahýði (glomerular capsule)
• Nýrnapíplum
• Bugapípla nær (proximal convoluted tubule)
• Henles lykkja (descending hluti og ascending
  hluti)
• Bugapípla fjær (distal convoluted tubule)
• Safnpípla (collecting duct)
• Efnasamsetning þvagsins breytist þegar það
  streymir um nýrnapíplurnar

8
Starfsemi nýrungs

• Þvagmyndun í nýrungi er þríþætt
• 1. Síun í nýrnahylki (glomerular filtration)
• 2. Pípluendursog (tubular reabsorption)
• 3. Pípluseyti (tubular secretion)

9
1. Síun (glomerular filtration)

• Fráfærsluslagæðlingur er örlítið grennri en
  aðfærsluslagæðlingur. Við það myndast þrýstingur
  í æðahnoðra sem veldur því að vatn og smáar
  uppleystar agnir blóðs síast úr æðahnoðranum yfir
  í hnoðrahýðið
• Blóðkorn og prótein síast venjulega ekki úr blóði
• Vökvinn sem síast kallast frumþvag (filtrate)
• U.þ.b.180 lítrar af frumþvagi myndast á
  sólarhring
• U.þ.b 99 frumþvagsins er endursogað í nýrnapíplum

10
Síunarhraði (GFR)

• GFR (glomerular filtration ratie)
  frumþvagsmyndun/mín
• GFR er um 125ml/mín (180lítrar/sólarhring)
• Mikilvægt fyrir homeostasis að viðhalda stöðugum
  GFR
• Ef þvagið fer of hratt í gegnum píplurnar er ekki
  tími til að endursoga nauðsynleg efni úr
  frumþvagi og þau skiljast úr
• Hormónið ANP eykur síunarhraða og þar með losun á
  salti og vatni
• Ef þvagið fer of hægt í gegn endursogast of mikið
  af efnum (þ.á.m. úrgangsefni)
• Í hvíld er sympatísk taugavirkni lítil
• Þá eru aðfærslu- og fráfærsluslagæðlingar slakir,
  blóðstreymi um æðahnoðra er mikið og mikið
  frumþvag myndast (GFR hátt)
• Við áreynslu og blóðmissi eykst sympatísk virkni
• Aðfærsluslagæðlingur dregst meira saman en
  fráfærsluslagæðlingur, við það minnkar blóðflæði
  til æðahnoðra og GFR minnkar. Þetta hjálpar til
  að halda vökva í líkamanum, viðhalda
  blóðþrýstingi og beina blóði til annarra líffæra

11
2. Endursog í nýrnapíplum

• Um 99 frumþvagsins er endursogað í nýrnapíplum
• Efni sem einkum eru endursoguð
• Vatn, glúkósi, amínósýrur, mjólkursýra og jónir
  (Na, K, Ca2, Mg2, HCO3-, HPO42-.)
• Í bugapíplu nær er mest allt vatnið endursogað
  (osmósa) ásamt Na og öðrum uppleystum efnum
• Hversu mikið vatn endursogast síðan í bugapíplu
  fjær og í safnpíplu ákvarðast af ADH
  (þvagstillivaka frá afturhluta heiladinguls)
• ADH eykur gegndræpi safnpíplu fyrir vatni, meira
  vatn er endursogað og þvagmagn minnkar

12
3. Pípluseyti

• Þekjufrumur nýrnapíplna og safnpíplu vinna á
  virkan hátt ýmis efni úr blóði og seyta þeim út í
  nýrnapíplurnar
• Með pípluseyti skilja nýrun út ýmis ónauðsynleg
  efni og úrgangsefni svo sem jónir (H, K),
  ammóníak (NH3), creatínín, hormón og lyf
• Pípluseyti er sérlega mikilvægt við að
• viðhalda réttu pH gildi blóðs (H jónum er seytt
  á virkan hátt úr blóði yfir í nýrnapíplur og þess
  vegna er þvag svolítið súrt)
• viðhalda réttum styrk kalíum (K) í blóði
• Skoðið töflu 21.1 sem sýnir hvað verður um hin
  ýmsu efni í þríþættu ferli þvagmyndunar

13
Starfsemi í mismunandi hlutum nýrungs
14
Starfsemi nýrna stjórnast af hormónum

• Nýrun viðhalda jafnvægi í vökva-saltbúskap fyrir
  tilstilli hormóna
• Renín-angíótensín-aldósterón kerfið
• ANP (atrial natriuretic peptide) saltræsihormón
• ADH (antidiuretic hormone) þvagstillivaki

15
Renín-angíótensín-aldósterón kerfið

• Vökvaskortur, Na skortur eða blóðtap orsakar
  minnkað blóðmagn og þar með lækkun á
  blóðþrýstingi. Við það fer renín-angiótensín-aldó
  sterón kerfið í gang (fig 13.14)
• Nýrun seyta ensíminu renín ? myndun á
  angíótensíni I ? umbreyting þess í angíótensín II
  
• Angíótensín II hefur síðan tvíþætt áhrif
• ? samdráttur slagæðlinga ? blóðþrýstingur hækkar
  aftur
• ? losun á aldósteróni úr nýrnahettuberki ? aukið
  endursog á Na og Cl- úr nýrnapíplum og aukinn
  útskilnaður á K ? aukið endursog á vatni vegna
  osmósu ? blóðþrýstingur hækkar aftur

16
ANP (atrial natriuretic peptide)

• Ef blóðmagn eykst og blóðþrýstingur hækkar, eykst
  þrýstingur í hjarta
• Hjartagáttir gefa þá frá sér hormónið ANP
  (saltræsihormón gátta) sem eykur útskilnað á Na
  og vatni með því að auka GFR? þvagmagn eykst,
  blóðmagn minnkar og blóðþrýstingur lækkar aftur

17
ADH (þvagstillivaki)

• ADH er hormónið stjórnar mestu um hversu mikið
  vatn er endursogað í nýrnapíplum
• Losun á hormóninu stjórnast af sjálfletjandi
  afturvirkni (neg. feedback) (fig.21.9)
• Vatnsskortur í blóði (hár saltstyrkur) ? boð frá
  efnanemum til undirstúku ? boð til afturhluta
  heiladinguls sem losar ADH ? aukið endursog á
  vatni í safnpíplum nýrunga ? minna þvagmagn og
  því eykst vatn í blóði ? ?ADH
• Ef líkaminn myndar ekki ADH getur þvagmagn farið
  upp í 20 lítra á dag (þetta kallast flóðmiga)
• Þess má geta að alkóhól virkar vatnslosandi
  (diuretic) með því að hemja virkni ADH

18
Þvag

• Greining á þvagi getur gefið miklar upplýsingar
  um líkamsástand
• magn, litur, gegnsæi, lykt, pH, eðlisþyngd,
  efnainnihald
• Þvagmagn er 1-2 lítrar á sólarhring
• stjórnast af blóðþrýstingi, styrk uppleystra efna
  í blóði, líkamshita, þvagræsandi efnum,
  sálarástandi
• pH 4.6 - 8
• háð mataræði
• Efnasamsetning
• um 95 vatn og 5 uppleyst efni (creatinin,
  þvagefni, þvagsýra og jónir)

19
Flutningur og geymsla á þvagi

• Þvagpípur (ureter) liggja aftan við lífhimnu (eru
  retroperitoneal)
• Þvagpípur flytja þvag frá nýrnaskjóðu (pelvis
  renalis) niður í þvagblöðru (vesica urinaria)
• Flutningurinn er að mestu vegna peristalsis
• Þvagblaðra (vesica urinaria) er aftan við
  symphysis pubica. Hún geymir þvag
• Slíma blöðrunnar er úr skaraðri teningsþekju sem
  er sérstaklega teygjanleg
• Þvagblöðruveggurinn er úr þreföldu vöðvalagi

20
Þvaglosun

• Parasympatísk taugaboð valda þvaglosunarviðbragði
  
• Samdráttur í þvagblöðruvegg
• Slökun á innri þvagrásarþrengi (sléttur vöðvi)
• Slökun á ytri þvagrásarþrengi (rákóttur vöðvi)
• Þvagrás (urethra) liggur frá þvagblöðru og opnast
  út í þvagrásaropi

21
Eðliseinkenni þvags

• Þvagmagn er 1-2 lítrar á sólarhring
• stjórnast af blóðþrýstingi, styrk uppleystra efna
  í blóði, líkamshita, þvagræsandi efnum,
  sálarástandi
• pH 4.6 - 8
• háð mataræði
• Efnasamsetning
• um 95 vatn og 5 uppleyst efni (creatinin,
  þvagefni, þvagsýra og jónir)
• Önnur eðliseinkenni
• Litur, gegnsæi, lykt, eðlisþyngd