Kas ir nieru fizioloģija?

Filtrācija notiek nieres kamoliņā. Asinis tajā ieplūst pa plašāku pievadartēriolu un izplūst pa šaurāku izvadartēriolu, tāpēc kamoliņa kapilāros saglabājas augsts spiediens, kas izspiež ūdeni un mazās izšķīdušās vielas caur trīsslāņu barjeru Boumena kapsulā. Asins šūnas un lielās olbaltumvielas paliek asinsvadā, jo barjera ir gan izmēra, gan elektriskā lādiņa ziņā selektīva.

Reabsorbcija notiek kanāliņos. Tieši šeit organisms atgūst gandrīz visu, ko tikko izfiltrēja: glikozi, aminoskābes, bikarbonātu, nātriju, lielāko daļu ūdens. Veselam pieaugušajam diennaktī izveidojas ap 180 litriem primārā filtrāta, bet izdalās tikai aptuveni pusotrs litrs urīna, tātad vairāk nekā 99 procenti tiek atgriezti atpakaļ.

Sekrēcija ir pretējais virziens: kanāliņu šūnas aktīvi izmet asinīm no lieko kāliju, ūdeņraža jonus, urīnskābi un daudzas zāļu vielas. Tāpēc niere spēj atbrīvoties arī no tā, kas kamoliņā nav izfiltrējies, piemēram, no vielām, kas ciešu saistītas ar asins olbaltumvielām.

Henles cilpa serdē uztur pretplūsmas mehānismu: lejupejošā daļa laiž cauri ūdeni, augšupejošā daļa sūknē ārā nātriju un hlorīdu, un rezultātā nieres serdes audos izveidojas arvien sāļāka vide virzienā uz piramīdas galu. Šī sāļuma gradienta dēļ organisms spēj no savācējkanāliem atsūkt ūdeni un izdalīt koncentrētu urīnu.

Slēdzis šim procesam ir antidiurētiskais hormons jeb vazopresīns. Kad hipotalāma osmoreceptori jūt, ka asinis kļuvušas koncentrētākas, hipofīze izdala vairāk vazopresīna, savācējkanālu sienā atveras ūdens kanāli un urīns kļūst tumšāks un mazāk. Kad ūdens ir pārpilnībā, vazopresīna izdale apsīkst un urīns kļūst gaišs un bagātīgs. Nātrija aizturi atsevišķi regulē virsnieru garozas hormons aldosterons, bet kālija izdali lielā mērā nosaka tas pats mehānisms, tāpēc ūdens un sāļu līdzsvars vienmēr jāvērtē kopā.

Niere ne tikai izpilda komandas, bet arī pati tās dod. Kamoliņa pievadartēriolas sienā esošais jukstaglomerulārais aparāts, jūtot zemu spiedienu vai zemu nātrija plūsmu, izdala renīnu un palaiž renīna, angiotenzīna un aldosterona sistēmu, kas saspiež asinsvadus un aiztur nātriju, tātad paceļ asinsspiedienu.

Nieres audi ražo arī eritropoetīnu, kas kaulu smadzenēs pastiprina eritrocītu veidošanu, un pabeidz D vitamīna aktivāciju, pārvēršot to kalcitriolā, bez kura zarnas nespēj pienācīgi uzsūkt kalciju. Tieši tāpēc smagas hroniskas nieru slimības gadījumā rodas mazasinība un kaulu vielmaiņas traucējumi, nevis tikai urīna problēmas.

Ceturtais uzdevums ir skābju un bāzu līdzsvars: nieres atgūst filtrēto bikarbonātu un izdala ūdeņraža jonus amonija un fosfātu savienojumu veidā. Plaušas šo līdzsvaru koriģē minūtēs, nieres dienās, toties ilgtspējīgi.

Nieru darbību raksturo glomerulārās filtrācijas ātrums, ko praksē aprēķina no kreatinīna koncentrācijas asinīs, ņemot vērā vecumu un dzimumu, kā arī olbaltumvielu vai albumīna daudzums urīnā. Hroniska nieru slimība ilgi noris bez sūdzībām, jo atlikušie nefroni palielina savu slodzi un rādītāji ilgi izskatās gandrīz normāli, tāpēc cukura diabēta vai paaugstināta asinsspiediena gadījumā analīzes veic plānveidīgi, negaidot simptomus.

Pie ārsta jādodas, ja parādās noturīga tūska ap acīm un potītēs, putojošs urīns, redzamas asinis urīnā, pēkšņi būtiski samazinājies urīna daudzums vai ja sāpes sānos un muguras lejasdaļā pavada drudzis un drebuļi. Strauji augoša nespēja, slikta dūša un apjukums kopā ar urinēšanas pārmaiņām ir iemesls meklēt palīdzību nekavējoties. Nieru slimības ārstē nefrologs, bet akmeņus, urīna aizturi un urīnizvades ceļu ķirurģiskās problēmas risina urologs.

Šis apraksts skaidro mehānismus un neaizstāj ārsta izmeklēšanu; individuālu rādītāju nozīmi var izvērtēt tikai ārsts, kurš redz cilvēku un visu analīžu kopumu.

Nieru fizioloģiju regulāri jauc ar urīnizvades sistēmas darbību kopumā. Nieres urīnu rada un pastāvīgi pielāgo tā sastāvu; urīnvadi to tikai transportē, bet urīnpūslis uzkrāj un izvada. Urīnpūslis nemaina urīna sastāvu, tāpēc biežas urinēšanas sajūta parasti norāda uz urīnpūsli vai prostatu, nevis uz nefronu darbību.

Otra bieža sajaukšana ir starp nefronu un nefrītu. Nefrons ir struktūra, nefrīts ir iekaisuma process nieru audos. Tāpat jāatšķir kamoliņu bojājums, kas tipiski izpaužas ar olbaltumvielām un asinīm urīnā, no kanāliņu bojājuma, kura pirmā pazīme mēdz būt nespēja koncentrēt urīnu.

No inženiera skatpunkta nieres shēma izskatās izšķērdīga: izfiltrēt 180 litrus, lai pēc tam gandrīz visu atsūktu atpakaļ, prasa daudz enerģijas. Ieguvums ir elastība. Tā kā asinis diennaktī tiek pilnībā „izskalotas“ daudzas reizes, organismam nav jāzina iepriekš, no kuras vielas būs jāatbrīvojas: pietiek ar to, ka niere neatgūst svešo vielu, un tā pati aizplūst prom. Šī principa dēļ nieres tik veiksmīgi izvada arī zāles un vielmaiņas produktus, ar kuriem evolūcija nekad nav saskārusies.

Praktiskās sekas ir vienkāršas: urīna krāsa lielā mērā ir vazopresīna darbības rādītājs, nevis nieru veselības mērs, un vienreizējs tumšāks urīns pēc karstas dienas vai slodzes parasti liecina tikai par to, ka nieres taupa ūdeni.