25.9: Udhibiti wa Volume na Muundo wa Fluid

Malengo ya kujifunza

• Eleza utaratibu wa utekelezaji wa diuretics
• Eleza kwa nini upungufu tofauti au kutokuwepo kwa sehemu maalum za tubules za nephron ni muhimu kwa ajili ya malezi ya mkojo

Homoni kuu zinazoathiri jumla ya maji ya mwili ni ADH, aldosterone, na ANH. Hali zinazosababisha kupungua kwa maji katika mwili ni pamoja na kupoteza damu na kutokomeza maji mwilini. Homeostasis inahitaji kiasi na osmolarity zihifadhiwe. Kiasi cha damu ni muhimu katika kudumisha shinikizo la kutosha la damu, na kuna taratibu zisizo za kawaida zinazohusika katika uhifadhi wake, ikiwa ni pamoja na vasoconstriction, ambayo inaweza kutenda ndani ya sekunde ya kushuka kwa shinikizo. Taratibu za kiu pia zimeanzishwa ili kukuza matumizi ya maji yaliyopotea kupitia kupumua, uvukizi, au kukimbia. Utaratibu wa homoni umeanzishwa ili kurejesha kiasi wakati wa kudumisha mazingira ya kawaida ya osmotic. Njia hizi zinafanya hasa kwenye figo.

Utaratibu wa kuhisi kiasi

Mwili hauwezi kupima kiasi cha damu moja kwa moja, lakini shinikizo la damu linaweza kupimwa. Shinikizo la damu mara nyingi huonyesha kiasi cha damu na hupimwa na baroreceptors katika dhambi za aorta na carotid. Wakati shinikizo la damu linapoongezeka, baroreceptors hutuma uwezekano wa hatua za mara kwa mara kwa mfumo mkuu wa neva, na kusababisha kuenea kwa vasodilation. Pamoja na vasodilation hii ni arterioles afferent kusambaza glomerulus, na kusababisha kuongezeka kwa GFR, na kupoteza maji kwa figo. Ikiwa shinikizo linapungua, uwezekano mdogo wa hatua husafiri kwenye mfumo mkuu wa neva, na kusababisha vasoconstriction inayozalisha kuchochea zaidi, ambayo itasababisha kupungua kwa filtration na GFR, na kupoteza maji.

Kupungua kwa shinikizo la damu pia huonekana na seli za punjepunje katika arteriole tofauti ya JGA. Kwa kujibu, renini ya enzyme inatolewa. Uliona mapema katika sura kwamba shughuli za renini husababisha kuongezeka kwa haraka kwa shinikizo la damu kama angiotensin II iliyoamilishwa inazalisha vasoconstriction. Kuongezeka kwa shinikizo kunaendelezwa na athari za aldosterone zilizoanzishwa na angiotensin II; hii inajumuisha ongezeko la Uhifadhi wa Na ⁺ na kiasi cha maji. Kama kando, mwishoni mwa mzunguko wa hedhi, progesterone ina ushawishi mdogo juu ya uhifadhi wa maji. Kutokana na kufanana kwake kwa miundo na aldosterone, progesterone hufunga kwa receptor ya aldosterone katika duct ya kukusanya ya figo, na kusababisha sawa, ingawa dhaifu, athari kwenye Na ⁺ na uhifadhi wa maji.

Cardiomyocytes ya atria pia hujibu kwa kunyoosha zaidi (kama shinikizo la damu linaongezeka) kwa kuficha ANH. ANH inapinga hatua ya aldosterone kwa kuzuia urejesho wa Na ⁺ na DCT na kukusanya ducts. Zaidi Na ^{+ hupotea}, na kama maji ifuatavyo, jumla ya kiasi cha damu na kushuka kwa shinikizo. Katika majimbo ya chini ya shinikizo, ANH haionekani kuwa na athari nyingi.

ADH pia inaitwa vasopressin. Watafiti wa awali waligundua kuwa katika kesi za secretion isiyo ya kawaida ya ADH, homoni husababishwa na vasoconstriction (shughuli za vasopressor, kwa hiyo jina). Baadaye tu walikuwa mali yake antidiuretic kutambuliwa. ADH synthetic bado hutumiwa mara kwa mara ili kuzuia kutishia maisha umio kutokwa na damu katika walevi.

Wakati kiasi cha damu kinapopungua asilimia 5—10, na kusababisha kupungua kwa shinikizo la damu, kuna ongezeko la haraka na kubwa la kutolewa kwa ADH kutoka pituitari ya posterior. Vasoconstriction ya haraka kuongeza shinikizo la damu ni matokeo. ADH pia husababisha uanzishaji wa njia za aquaporin katika ducts za kukusanya ili kuathiri urejesho wa maji ili kusaidia kurejesha kiasi cha mishipa.

Diuretics na Volume Fluid

Diuretic ni kiwanja kinachoongeza kiasi cha mkojo. Vinywaji vitatu vinavyojulikana vyenye misombo ya diuretic: kahawa, chai, na pombe. caffeine katika kahawa na chai hufanya kazi kwa kukuza vasodilation katika nephron, ambayo huongeza GFR. Pombe huongeza GFR kwa kuzuia kutolewa kwa ADH kutoka pituitari ya posterior, na kusababisha ahueni chini ya maji kwa duct kukusanya. Katika hali ya shinikizo la damu, diuretics inaweza kuagizwa ili kupunguza kiasi cha damu na, kwa hiyo, kupunguza shinikizo la damu. Diuretic ya kupambana na shinikizo la damu mara nyingi ni hidroklorothiazide. Ni inhibits Na ⁺/Cl ^— symporter katika DCT na kukusanya duct. Matokeo yake ni hasara ya Na ⁺ na maji kufuatia passively na osmosis.

Diuretics ya Osmotic inakuza kupoteza maji kwa osmosis. Mfano ni mannitol ya sukari isiyoweza kupunguzwa, ambayo mara nyingi hutumiwa ili kupunguza uvimbe wa ubongo baada ya kuumia kichwa. Hata hivyo, sio sukari pekee ambayo inaweza kuzalisha athari ya diuretic. Katika hali ya ugonjwa wa kisukari usiodhibitiwa vibaya, viwango vya glucose huzidi uwezo wa symporters tubular glucose, na kusababisha glucose katika mkojo. Glucose isiyopatikana inakuwa diuretic yenye nguvu ya osmotic. Kwa kawaida, katika siku kabla ya glucose inaweza kuwa wanaona katika damu na mkojo, madaktari kutambuliwa kisukari mellitus tatu Ps: polyuria (diuresis), polydipsia (kuongezeka kiu), na polyphagia (kuongezeka kwa njaa).

Udhibiti wa Extracellular Na ⁺

Sodiamu ina athari kubwa ya osmotic na huvutia maji. Ina jukumu kubwa katika osmolarity ya plasma kuliko sehemu yoyote inayozunguka ya damu. Kama kuna sana Na ⁺ sasa, ama kutokana na udhibiti maskini au matumizi ya ziada malazi, mfululizo wa matatizo metabolic hufuata. Kuna ongezeko la jumla ya maji, ambayo inasababisha shinikizo la damu (shinikizo la damu). Kwa muda mrefu, hii huongeza hatari ya matatizo makubwa kama vile mashambulizi ya moyo, viharusi, na aneurysms. Inaweza pia kuchangia edema ya mfumo mzima (uvimbe).

Taratibu za kusimamia Na ⁺ ukolezi ni pamoja na mfumo wa renini-angiotensin—aldosterone na ADH (angalia [kiungo]). Aldosterone stimulates matumizi ya Na ⁺ juu ya apical kiini utando wa seli katika DCT na kukusanya ducts, ambapo ADH husaidia kudhibiti Na ⁺ mkusanyiko moja kwa moja kwa kusimamia reabsorption ya maji.

Udhibiti wa Extracellular K ⁺

Potasiamu iko katika mkusanyiko mkubwa wa mara 30 ndani ya seli kuliko nje ya seli. generalization inaweza kufanywa kuwa viwango vya K ⁺ na Na ⁺ vitahamia kwa njia tofauti. Wakati zaidi Na ⁺ inafyonzwa tena, zaidi K ⁺ inafichwa; wakati chini Na ⁺ inafyonzwa tena (inayoongoza kwa excretion na figo), zaidi K ⁺ inachukuliwa. Wakati aldosterone husababisha ahueni ya Na ⁺ katika nephron, gradient hasi ya umeme imeundwa ambayo inakuza secretion ya K ⁺ na Cl ^— ndani ya lumen.

Udhibiti wa Cl ^—

Kloridi ni muhimu katika usawa wa asidi-msingi katika nafasi ya ziada ya seli na ina kazi nyingine, kama vile ndani ya tumbo, ambapo unachanganya na ioni za hidrojeni katika lumen ya tumbo kuunda asidi hidrokloriki, kusaidia digestion. Uhusiano wake wa karibu na Na ⁺ katika mazingira ya ziada hufanya kuwa anion kubwa ya compartment hii, na kanuni zake karibu vioo ile ya Na ⁺.

Udhibiti wa Ca ⁺⁺ na Phosphate

Vidonda vya parathyroid hufuatilia na kujibu viwango vya mzunguko wa ^{Ca ++} katika damu. Wakati ngazi kushuka chini sana, PTH ni huru kuchochea DCT reabsorbing Ca ⁺⁺ kutoka mkojo kutengeneza. Wakati ngazi ni ya kutosha au ya juu, chini PTH ni huru na zaidi Ca ⁺⁺ inabaki katika mkojo kutengeneza kupotea. Viwango vya phosphate hoja katika mwelekeo kinyume. Wakati Ca ⁺⁺ ngazi ni ya chini, PTH huzuia reabsorption ya\(\ce{HPO_4^2-}\) ili kiwango cha damu yake matone, kuruhusu ^{Ca ++} ngazi kupanda. PTH pia huchochea uongofu wa figo wa calcidiol ndani ya calcitriol, fomu ya kazi ya vitamini D. calcitriol kisha huchochea matumbo kunyonya zaidi Ca ⁺⁺ kutoka kwenye chakula.

Udhibiti wa H ⁺, Bicarbonate, na pH

Homeostasis ya asidi-msingi ya mwili ni kazi ya buffers kemikali na buffering physiologic zinazotolewa na mapafu na figo. Buffers, hasa protini\[HCO_4^2-\], na amonia zina uwezo mkubwa sana wa kunyonya au kutolewa H ⁺ kama inahitajika kupinga mabadiliko katika pH. Wanaweza kutenda ndani ya sehemu ndogo za pili. Mapafu yanaweza kuondoa mwili wa asidi ya ziada haraka sana (sekunde kwa dakika) kupitia uongofu wa HCO ₃ ^— katika CO ₂, ambayo ni kisha exhaled. Ni haraka lakini ina uwezo mdogo katika uso wa changamoto kubwa ya asidi. Figo zinaweza kuondoa mwili wa asidi na msingi. Uwezo wa figo ni kubwa lakini polepole (dakika hadi saa). Seli za PCT zinaweka kikamilifu H ⁺ ndani ya mkojo unaojenga kama Na ⁺ inafyonzwa tena. Mwili hujitenga na ziada ya H ⁺ na huwafufua pH ya damu. Katika mabomba ya kukusanya, nyuso za apical za seli zilizoingiliana zina pampu za proton ambazo zinaweka kikamilifu H ⁺ ndani ya luminal, na kutengeneza mkojo ili kuiondoa kwenye mwili.

Kama ions hidrojeni hupigwa ndani ya mkojo unaojenga, inakabiliwa na bicarbonate (HCO ₃ ^-), H ₂ PO ₄ ^— (dihidrojeni phosphate ion), au amonia (kutengeneza NH ₄ ⁺, ion amonia). Mkojo pH kawaida inatofautiana katika aina ya kawaida kutoka 4.5 hadi 8.0.

Udhibiti wa taka za nitrojeni

Taka za nitrojeni zinazalishwa na kuvunjika kwa protini wakati wa kimetaboliki ya kawaida. Protini huvunjika ndani ya amino asidi, ambayo kwa upande wake huondolewa kwa kuwa makundi yao ya nitrojeni yameondolewa. Uharibifu hubadilisha makundi ya amino (NH ₂) kuwa amonia (NH ₃), ioni ya amonia (NH ₄ ⁺), urea, au asidi ya uric (Kielelezo\(\PageIndex{1}\)). Amonia ni sumu sana, hivyo wengi wao ni haraka sana kubadilishwa kuwa urea katika ini. Binadamu taka mkojo kawaida vyenye hasa urea na kiasi kidogo cha amonia na kidogo sana uric acid.

Kielelezo\(\PageIndex{1}\): Nitrogen taka.

Kuondoa Madawa ya kulevya na Homoni

Dawa za mumunyifu wa maji zinaweza kupunguzwa katika mkojo na zinaathiriwa na moja au yote yafuatayo: filtration ya glomerular, secretion tubular, au reabsorption tubular. Madawa ya kulevya ambayo ni ndogo ya muundo yanaweza kuchujwa na glomerulus na filtrate. Molekuli kubwa za dawa kama vile heparini au zile zinazofungwa kwa protini za plasma haziwezi kuchujwa na haziondolewa kwa urahisi. Dawa zingine zinaweza kuondokana na protini za carrier ambazo zinawezesha usiri wa madawa ya kulevya ndani ya lumen ya tubule. Kuna flygbolag maalum zinazoondoa msingi (kama vile dopamine au histamine) au dawa za tindikali (kama vile penicillin au indomethacin). Kama ilivyo kwa vitu vingine, madawa ya kulevya yanaweza kuchujwa na kufyonzwa tena passively pamoja na gradient mkusanyiko.

Sura ya Mapitio

Homoni kuu zinazosimamia maji ya mwili ni ADH, aldosterone na ANH. Projesteroni ni sawa katika muundo na aldosterone na inaweza kumfunga na dhaifu kuchochea receptors aldosterone, kutoa majibu sawa lakini kupungua. Shinikizo la damu ni mfano wa kiasi cha damu na hufuatiliwa na baroreceptors katika arch aortic na dhambi za carotid. Wakati shinikizo la damu linapoongezeka, uwezekano mkubwa wa hatua hupelekwa kwenye mfumo mkuu wa neva, na kusababisha vasodilation kubwa, GFR kubwa, na maji zaidi yaliyopotea katika mkojo. ANH hutolewa na cardiomyocytes wakati shinikizo la damu linaongezeka, na kusababisha Na ⁺ na kupoteza maji. ADH katika viwango vya juu husababisha vasoconstriction pamoja na hatua yake juu ya kukusanya ducts kurejesha maji zaidi. Diuretics huongeza kiasi cha mkojo. Taratibu za kudhibiti Na ⁺ mkusanyiko katika damu ni pamoja na mfumo wa renini-angiotensin—aldosterone na ADH. Wakati Na ⁺ ni kubakia, K ⁺ ni excreted; wakati Na ⁺ imepotea, K ⁺ huhifadhiwa. Wakati wa mzunguko wa Ca ⁺⁺ hupungua, PTH huchochea reabsorption ya Ca ⁺⁺ na inhibitisha reabsorption ya HPO 2 - 4. pH inasimamiwa kwa njia ya vikwazo, kumalizika kwa CO ₂, na excretion ya asidi au msingi na figo. Kuvunjika kwa amino asidi hutoa amonia. Wengi amonia ni waongofu katika urea chini ya sumu katika ini na excreted katika mkojo. Udhibiti wa madawa ya kulevya ni kwa kufuta glomerular, secretion tubular, na reabsorption tubular

Mapitio ya Maswali

Swali: Ni ipi kati ya vinywaji hivi haina athari ya diuretic?

A. chai

B. kahawa

C. pombe

D. maziwa

Jibu: D

Swali: Progesterone inaweza kumfunga kwa receptors ambayo homoni ambayo, wakati iliyotolewa, inaleta uhifadhi wa maji?

A. aldosterone

B. ADH

C. NJIA

D. ANH

Jibu: A

Swali: Renin inatolewa kwa kukabiliana na ________.

A. kuongezeka kwa shinikizo la damu

B. kupungua kwa shinikizo la damu

C. ACE

D. diuretics

Jibu: B

Maswali muhimu ya kufikiri

Swali: Kwa nini ADH pia inaitwa vasopressin?

Wakati wa kwanza kugundua, ilikuwa jina lake kwa ajili ya shughuli zake inayojulikana - vasoconstriction.

Swali: Je, glucose inaweza kuwa diuretic?

Katika hali ya ugonjwa wa kisukari, kuna glucose zaidi ya sasa kuliko figo zinaweza kupona na glucose ya ziada inapotea katika mkojo. Ina tabia ya osmotic ili kuvutia maji kwenye mkojo unaojenga.

faharasa

dawa ya kukojoza

kiwanja kwamba ongezeko mkojo pato, na kusababisha kupungua kwa uhifadhi wa maji