Nieru kanāliņu šķidrums: ceļš no filtrāta līdz urīnam

Nefrona sākumā atrodas nieres ķermenītis (corpusculum renale), kuru veido kapilāru kamoliņš (glomerulus) un ap to esošā Baumaņa kapsula. Filtrācija notiek caur trīs kārtu barjeru: kapilāra endotēliju ar atverēm, bazālo membrānu un podocītu izaugumu spraugām.

Barjera ir selektīva gan pēc molekulas izmēra, gan pēc lādiņa. Ūdens, joni, glikoze, aminoskābes, urīnviela un kreatinīns tiek izlaisti brīvi, bet albumīns un lielākas olbaltumvielas normāli paliek asinīs.

Tieši tāpēc olbaltumviela urīnā ir viena no agrīnākajām nieru bojājuma pazīmēm. Tā nenozīmē, ka nierēs ir infekcija, bet gan to, ka filtrācijas barjera ir bojāta vai kanāliņi vairs nespēj olbaltumvielas uzsūkt atpakaļ.

Tabula apkopo galvenos posmus un to darbu. Tā ir arī ērts veids, kā saprast, kur iedarbojas dažādi diurētiskie līdzekļi.

Proksimālajā kanāliņā tiek atgūta apmēram divas trešdaļas no izfiltrētā nātrija un ūdens, gandrīz visa glikoze, aminoskābes un liela daļa bikarbonāta. Šūnu virsma šeit ir klāta ar blīvām mikrobārkstiņām, kas daudzkārt palielina uzsūkšanās laukumu.

Uzsūkšanās ir izosmotiska: ūdens seko nātrijam, tāpēc šķidruma apjoms strauji samazinās, bet tā koncentrācija paliek gandrīz tāda pati kā plazmā.

Glikozes uzsūkšanai ir robeža. Kad glikozes līmenis asinīs pārsniedz noteiktu slieksni, pārnesēji vairs netiek galā un glikoze parādās urīnā. Tieši tas ir mehānisms, kāpēc nekontrolēta cukura diabēta gadījumā urīna ir daudz un slāpes ir izteiktas.

Šī paša mehānisma izmantošana ir viens no pēdējo gadu nozīmīgākajiem pavērsieniem: zāles, kas apzināti bloķē glikozes pārnesēju šajā posmā, liek glikozei izdalīties ar urīnu un vienlaikus uzlabo sirds un nieru iznākumus. Tas ir labs piemērs tam, kā fizioloģijas sīkdetaļa kļūst par ārstēšanas pamatu.

Henles cilpa ir U veida posms, kas ieniras nieres serdē. Tās abas daļas darbojas pretēji, un tieši šī pretstatu spēle ļauj nierei izdalīt koncentrētu urīnu.

1. Lejupejošā daļa laiž cauri ūdeni, bet ne sāli, tāpēc šķidrums, ejot dziļumā, kļūst arvien koncentrētāks
2. Cilpas pagriezienā šķidrums ir visaugstākajā koncentrācijā
3. Augšupejošā biezā daļa ūdeni necaurlaiž, bet aktīvi izsūknē nātriju, kāliju un hlorīdu ārā
4. Izsūknētais sāls uzkrājas apkārtējos audos un rada koncentrācijas gradientu nieres serdē
5. No cilpas izejošais šķidrums ir atšķaidītāks nekā plazma
6. Savācējkanāls, ejot lejup caur šo pašu koncentrēto serdi, var atdot ūdeni, ja tam atļauj vazopresīns

Distālajā kanāliņā darbojas nātrija un hlorīda pārnesējs, uz kuru iedarbojas tiazīdu grupas diurētiskie līdzekļi. Šeit notiek arī precīza kalcija uzsūkšanās regulācija parathormona ietekmē.

Savācējkanālā ir divu veidu šūnas. Principālās šūnas aldosterona ietekmē uzsūc nātriju un izvada kāliju, bet vazopresīna ietekmē ievieto membrānā ūdens kanālus, kas ļauj ūdenim atgriezties asinīs. Ieinterkalētās šūnas izvada vai patur ūdeņraža jonus un bikarbonātu, tādējādi regulējot organisma skābju un sārmu līdzsvaru.

Šeit arī atrodas atbilde uz bieži uzdoto jautājumu, kāpēc alkohols palielina urīna daudzumu: tas nomāc vazopresīna izdali, ūdens kanāli netiek ievietoti membrānā un ūdens aiziet ar urīnu.

Nefrons nav vienvirziena caurule: tā beigu daļa atgriežas pie sava paša sākuma. Distālā kanāliņa sākumā ir sablīvēta epitēlija saliņa, ko sauc par macula densa, un tā pieskaras tā paša nefrona pievadošajai arteriolai.

Šīs šūnas nolasa, cik daudz nātrija hlorīda plūst garām. Ja plūsma ir pārāk liela, tas nozīmē, ka filtrācija notiek pārāk strauji, un šūnas raida signālu, kas sašaurina pievadošo arteriolu un filtrāciju samazina. Ja plūsma ir maza, notiek pretējais un papildus tiek stimulēta renīna izdale.

Šo mehānismu sauc par kanāliņu un kamoliņa atgriezenisko saiti, un tas darbojas katrā nefronā atsevišķi. Tieši tāpēc nieres spēj uzturēt stabilu filtrāciju plašā asinsspiediena diapazonā, bez jebkādas centrālās vadības no smadzenēm.

Ar gadiem šī pašregulācija kļūst mazāk elastīga, nefronu skaits samazinās un nieres kļūst jutīgākas gan pret dehidratāciju, gan pret zālēm. Tieši tāpēc gados vecākiem cilvēkiem pretiekaisuma līdzekļi, atsevišķas antibiotikas un kontrastvielas biežāk izraisa nieru funkcijas pasliktināšanos.

Kanāliņu bojājumi izpaužas citādi nekā kamoliņu bojājumi. Kamoliņu slimībām raksturīga olbaltumviela un asinis urīnā, bet kanāliņu slimībām raksturīgi elektrolītu traucējumi un urīna koncentrēšanas spējas zudums.

• Akūta kanāliņu bojāeja pēc smagas asinsrites nepietiekamības, saindēšanās vai dažu zāļu lietošanas
• Nieru kanāliņu acidoze, kad traucēta skābju izvade vai bikarbonāta uzsūkšanās
• Fankoni tipa traucējums, kad proksimālais kanāliņš zaudē spēju uzsūkt glikozi, aminoskābes un fosfātus
• Nefrogēns bezcukura diabēts, kad savācējkanāls nereaģē uz vazopresīnu un izdalās liels daudzums atšķaidīta urīna
• Iedzimti sāls pārnesēju traucējumi, kas atgādina pastāvīgu diurētisko līdzekļu iedarbību
• Intersticiāls nefrīts, ko bieži izraisa zāles un kas skar audus ap kanāliņiem

Lielākā daļa informācijas par kanāliņu darbību nāk no urīna un asins analīzēm, nevis no attēldiagnostikas, jo runa ir par funkciju, nevis par formu.

Urīna analīze parāda olbaltumvielu, glikozes, asins un leikocītu klātbūtni, bet urīna mikroskopija atklāj cilindrus, kas veidojas tieši kanāliņos un norāda uz bojājuma veidu. Urīna blīvums un osmolalitāte rāda, vai niere spēj urīnu koncentrēt.

Asinīs nosaka kreatinīnu un aprēķina glomerulārās filtrācijas ātrumu, kā arī nātriju, kāliju, bikarbonātu, kalciju un fosforu. Salīdzinot vielu koncentrāciju asinīs un urīnā, var aprēķināt, cik lielu daļu niere izvada, un tas palīdz atšķirt bojājuma līmeni.

Attēldiagnostiku, galvenokārt ultrasonogrāfiju, izmanto, lai novērtētu nieru izmēru, struktūru un izslēgtu urīna aizplūšanas traucējumus. Nieres biopsiju veic tad, kad neinvazīvās metodes atbildi nedod.

Pirmais sajaukums ir kanāliņu šķidrums un urīns. Kanāliņu šķidrums ir starpprodukts, kas maina sastāvu katrā posmā. Urīns ir tikai tas, kas beigās nonāk nieres bļodiņā, un tā sastāvs var ļoti atšķirties no sākotnējā filtrāta.

Otrais ir filtrāts un plazma. Filtrāts pēc sastāva ir gandrīz identisks plazmai, izņemot to, ka tajā nav olbaltumvielu. Tieši tāpēc olbaltumviela urīnā ir patoloģijas pazīme.

Trešais ir kanāliņu izcelsmes un pirmsnieru izcelsmes urīna daudzuma samazināšanās. Ja niere ir vesela, bet asinsrite vāja, tā taupīgi patur nātriju un izdala koncentrētu urīnu. Ja bojāti ir paši kanāliņi, tie nātriju zaudē un urīns ir slikti koncentrēts. Šī atšķirība ir viens no svarīgākajiem lēmumu punktiem akūtas nieru mazspējas gadījumā.

Ar nieru slimībām strādā ģimenes ārsts un nefrologs, bet akūtos gadījumos intensīvās terapijas komanda. Nekavējoties jāvēršas pie ārsta, ja urīna daudzums strauji samazinās, ja urīns kļūst brūns vai sārts, ja parādās izteikta pietūkšana, slikta dūša un apjukums vai ja pēc jaunu zāļu sākšanas mainās urinācija.