16. Ledvice

• Ledvice uravnavajo stalnost notranjega okolja s tem, da določajo celokupno koncentracijo topljencev telesnih tekočin
• Z uravnavanjem izločanja Na+ ledvice uravnavajo volumen zunajcelične tekočine
• Ledvice uravnavajo individualno koncentracijo posameznih elektrolitov (Na+, K+, Ca2+, Mg2+, Cl-, SO42- in fosfatni ioni)
• Uravnavajo plazemsko koncentracijo hidrogenkarbonatnega iona in protonov, s čimer vzdržujejo acido-bazno ravnotežje
• Ledvice odstranjujejo presnovke, kot so sečnina, sečna kislina in kreatinin, pa tudi toksine in zdravila
• Eritropoetin, hormon, ki stimulira eritropoezo v kostnem mozgu, nastaja v ledvicah
• Renin je proteolitični encim, ki sodeluje pri uravnavanju volumna zunajcelične tekočine
• Kalikrein, tudi proteolitični encim, sodeluje pri tvorbi vazodilatatornih kininov, kot je bradikinin
• V ledvicah nastajajo prostaglandini in tromboksan; Prostaglandin E2 in I2 imata vazodilatacijske učinke in pospešujeta izločanje renina, medtem ko je tromboksan vazokonstriktor
• Ledvice pretvarjajo neaktivno obliko vitamina D v aktivno obliko, kalcitriol, najprej v jetrih v 25-hidroksivitamin D (kalcidiol), nato v ledvicah v 1,25-dihidroksivitamin D (kalcitriol)
• Ledvice razgrajujejo aminokisline, pri tem nastane amonijev ion, kar je pomembno za acido-bazno ravnotežje
• Ledvice lahko sintetizirajo glukozo iz aminokislin (glukoneogeneza), predvsem pri stradanju
• Ledvice inaktivirajo različne fiziološko aktivne polipeptidne snovi, kot so angiotenzin II, glukagon, inzulin in parathormon

Funkcionalna anatomija ledvic

• Ledvice imajo obliko fižola in ležijo retroperitonealno, parno na zadnji strani abdominalne votline
• Urin iz ledvic se steka skozi sečevode (ureter) v sečni mehur, iz mehurja pa se urin izteka prek sečnice (uretra)
• Če prerežemo ledvico, vidimo skorjo (korteks) in sredico (medula)
• V korteksu so ledvična telesca (glomeruli in Bowmanova kapsula) in zvite cevke
• Sredica (medula) ima progavo (strijatno) strukturo, ki jo sestavljajo Henlejeve zanke, zbiralca in žile
• Ledvica je sestavljena iz približno 12 režnjev (lobusov), vsak z medularno piramido in korteks nad njo
• Urin se zbira na apeksu piramide in se izteka v male in nato v velike ledvične čašice
• Velike ledvične čašice se združujejo v sečevod
• Prek ledvičnega hiluma vstopajo v ledvico sečevod, ledvična vena, arterija in ledvični živci
• Glomerulus je iz pleteža žil, obdaja ga dvoslojna čašasta kapsula (Bowmanova kapsula), ki je povezana z lumnom cevčic
• Cevčice imajo več anatomskih področij: proksimalni tubul (zviti in zravnani del), Henlejevo zanko (descendentni in ascendentni del) in distalni zviti tubul
• Urin se zbira v zbiralcih v korteksu ledvice, ki preidejo v zunanje in notranje predele sredice (medularna zbiralca)
• Premer zbiralc se na poti veča, urin pa se izteka v male čašice
• Kortikalni nefroni so v korteksu in imajo dolg proksimalni tubul in kratko Henlejevo zanko
• Jukstamedularni glomeruli ležijo bliže sredici, imajo dolge in tanke cevke v Henlejevi zanki
• Steno ledvičnih tubulov in zbiralc sestavlja enoslojni epitelij, funkcija celic se močno razlikuje v različnih predelih nefrona
• Epitelijske celice so med seboj povezane s tesnimi stiki (zonula occludens), ki so rahli v proksimalnih tubulih
• V proksimalnem tubulu so na apikalni strani mikrovili (ščetkast obrobek) in tu nastajajo endocitotski mešički za transport proteinov prek epitelija
• Na bazolateralni strani so številni uvihki, ki povečajo efektivno površino za izmenjavo snovi, tudi veliko mitohondrijev in Na+/K+- črpalk, ki porabijo ATP
• Bazalna lamina je pomembna struktura za regeneracijo

Nastanek urina

• Glomerularna filtracija je posledica visokega arterijskega tlaka, zaradi katerega prihaja v glomerulu do filtracije plazme
• Filtrat teče v urinski prostor Bowmanove kapsule (ultrafiltracija)
• Kapilarna stena glomerularnih kapilar in bazalna lamina delujeta kot filter, ki prepušča majhne molekule (manjše od 10.000 Daltonov), velike plazemske beljakovine ne prehajajo
• Filtriranje plazme je razmeroma neselektivno, zato se v filtratu znajdejo tudi koristne snovi, ki se vrnejo v telo v drugih predelih nefrona
• Tubularna reabsorpcija pomeni vračanje filtriranih snovi iz nefrona v okolico, je selektiven proces, ki se razlikuje v različnih predelih nefrona
• Tubularna sekrecija pa je premik snovi prek tubularnega epitelija v nasprotni smeri reabsorpcije
• Ekskrecija je proces izločanja snovi z urinom; prisotnost reabsorpcije ali sekrecije vpliva na količino snovi, ki se izloči

Glomerularna filtracija

• Filtracijska bariera je iz kapilarnega endotelija, glomerularne bazalne lamine in plasti podocitov (celice Bowmanove kapsule)
• Med endotelijskimi celicami so pore (fenestrae, premer: 50 do 100 nm), bazalna lamina je iz vlaknate strukture
• Podociti imajo odrastke z razmiki cca 20 nm in se prilegajo bazalni lamini, ki preprečuje filtriranje večjih beljakovin
• Glomerularna filtracija (GFR) je odvisna od neto filtracijskega tlaka in od filtracijskega koeficienta (prepustnost filtra): znaša 55 mmHg in je približno dvekrat več kol v drugih kapiliarah
• Neto pritisk je 10mm Hg

Ledvice uravnavajo notranje okolje telesa, vključno s koncentracijo topljencev in elektrolitov. Nadzirajo volumen zunajcelične tekočine, vzdržujejo acido-bazno ravnotežje in odstranjujejo presnovne odpadke, toksine in zdravila. Pomembne so tudi za proizvodnjo hormonov, kot sta eritropoetin in renin.