25.6: Physiolojia ya Mafunzo ya Mkojo

Malengo ya kujifunza

Mwishoni mwa sehemu hii, utaweza:

• Eleza majeshi ya osmotic ya hydrostatic na colloid ambayo yanapendeza na kupinga filtration
• Eleza kiwango cha filtration ya glomerular (GFR), sema thamani ya wastani ya GFR, na ueleze jinsi kiwango cha kibali kinaweza kutumika kupima GFR
• Kutabiri mambo maalum ambayo itaongeza au kupungua GFR
• Hali asilimia ya filtrate ambayo ni kawaida reabsorbed na kueleza kwa nini mchakato wa reabsorption ni muhimu sana
• Tumia uzalishaji wa mkojo wa kila siku
• Orodha ya dalili za kawaida za kushindwa kwa figo

Baada ya kuchunguza anatomy na microanatomy ya mfumo wa mkojo, sasa ni wakati wa kuzingatia physiolojia. Utagundua kwamba sehemu mbalimbali za nephron hutumia michakato maalum ya kuzalisha mkojo: filtration, reabsorption, na secretion. Utajifunza jinsi kila mchakato huu unavyofanya kazi na wapi hutokea pamoja na nephron na kukusanya ducts. Lengo la physiologic ni kurekebisha muundo wa plasma na, kwa kufanya hivyo, kuzalisha mkojo wa bidhaa taka.

Kushindwa kwa anatomy ya figo na/au physiolojia inaweza kusababisha ghafla au hatua kwa hatua kwa kushindwa kwa Katika tukio hili, dalili kadhaa, ishara, au matokeo ya maabara yanaonyesha uchunguzi (Jedwali 25.3).

Dalili za Kushindwa kwa Figo

Udhaifu
Lethargy
Kupumua kwa pumzi
Edema iliyoenea
Anemia
Metabolic acidosis
Alkalosis ya metabolic
Arrhythmias ya moyo
Uremia (kiwango cha juu cha urea katika damu)
Kupoteza hamu ya kula
Fatigue
Urination nyingi
Oliguria (pato kidogo sana la mkojo)

Jedwali 25.3

Kiwango cha Filtration ya glomerular (GFR)

Kiasi cha filtrate kilichoundwa na figo zote kwa dakika kinachojulikana kama kiwango cha filtration ya glomerular (GFR). Moyo hupiga damu kuhusu 5 L damu kwa min chini ya hali ya kupumzika. Takriban asilimia 20 au lita moja huingia kwenye figo kuchujwa. Kwa wastani, lita hii inasababisha uzalishaji wa filtrate karibu 125 ml/min zinazozalishwa kwa wanaume (mbalimbali ya 90 hadi 140 ml/min) na filtrate 105 ml/min zinazozalishwa kwa wanawake (mbalimbali ya 80 hadi 125 ml/min). Kiasi hiki kinalingana na kiasi cha 180 L/siku kwa wanaume na 150 L/siku kwa wanawake. Asilimia tisini na tisa ya filtrate hii inarudi kwenye mzunguko kwa reabsorption ili tu kuhusu lita 1-2 za mkojo zizalishwe kwa siku (Jedwali 25.4).

Kuhesabu Mafunzo ya Mkojo kwa Siku

	Mtiririko kwa dakika (mL)	Hesabu
Mtiririko wa damu ya kidole	1050	Pato la moyo ni kuhusu 5000 ml/dakika, ambayo asilimia 21 inapita kupitia figo. 5000*0.21 = 1050 ml damu/min
Mtiririko wa plasma ya kidole	578	Mzunguko wa plasma ya kawaida unafanana na mtiririko wa damu kwa mara dakika hematocrit. Ikiwa mtu ana hematocrit ya 45, basi mtiririko wa plasma ya figo ni asilimia 55. 1050*0.55 = 578 ml plasma/min
Kiwango cha kufuta glomerular	110	GFR ni kiasi cha plasma inayoingia capsule ya Bowman kwa dakika. Ni mara ya mtiririko wa plasma ya figo sehemu inayoingia kwenye capsule ya figo (asilimia 19). 578*0.19 = 110 ml filtrate/min
Mkojo	1296 ml/siku	Filtrate haipatikani na figo ni mkojo ambao utaondolewa. Ni mara GFR sehemu ya filtrate ambayo si reabsorbed (asilimia 0.8). 110*.008 = 0.9 ml mkojo /min Kuzidisha mkojo/min mara 60 dakika mara 24 masaa kupata uzalishaji wa mkojo kila siku. 0.9*60*24 = 1296 ml/mkojo wa siku

Jedwali 25.4

GFR inathiriwa na shinikizo la hydrostatic na shinikizo la osmotic ya colloid upande wowote wa membrane ya capillary ya glomerulus. Kumbuka kwamba filtration hutokea kama majeshi ya shinikizo maji na solutes kupitia kizuizi semipermit na harakati solute unakabiliwa na ukubwa wa chembe. Shinikizo la hydrostatic ni shinikizo linalozalishwa na maji dhidi ya uso. Ikiwa una maji pande zote mbili za kizuizi, maji yote yana shinikizo katika maelekezo ya kupinga. Harakati ya maji ya maji itakuwa katika mwelekeo wa shinikizo la chini. Osmosis ni harakati ya kutengenezea (maji) kwenye membrane ambayo haiwezekani kwa solute katika suluhisho. Hii inajenga shinikizo, shinikizo la osmotic, ambalo litakuwapo mpaka mkusanyiko wa solute ni sawa pande zote mbili za membrane isiyoweza kupunguzwa. Muda mrefu kama ukolezi unatofautiana, maji yatahamia. Filtration ya glomerular hutokea wakati shinikizo la hydrostatic la glomerular linazidi shinikizo la hydrostatic luminal la capsule Pia kuna nguvu ya kupinga, shinikizo la osmotic, ambalo ni kawaida zaidi katika capillary ya glomerular.

Ili kuelewa kwa nini hii ni hivyo, angalia kwa karibu zaidi microenvironment upande wowote wa membrane ya filtration. Utapata shinikizo la kiosmotiki linalojitokeza na solutes ndani ya lumen ya kapilari pamoja na ndani ya capsule ya Bowman. Kwa kuwa utando wa filtration hupunguza ukubwa wa chembe zinazovuka utando, shinikizo la osmotic ndani ya capillary ya glomerular ni kubwa kuliko shinikizo la osmotic katika capsule ya Bowman. Kumbuka kwamba seli na protini za kati-kwa-kubwa haziwezi kupita kati ya michakato ya podocyte au kupitia fenestrations ya seli za endothelial za capillary. Hii ina maana kwamba seli nyekundu na nyeupe za damu, platelets, albinini, na protini nyingine kubwa mno kupita katika chujio kubaki katika kapilari, na kujenga wastani colloid osmotic shinikizo la 30 mm Hg ndani ya kapilari. Ukosefu wa protini katika nafasi ya Bowman (lumen ndani ya capsule ya Bowman) husababisha shinikizo la osmotic karibu na sifuri. Hivyo, shinikizo pekee linalohamia maji kwenye ukuta wa capillary ndani ya lumen ya nafasi ya Bowman ni shinikizo la hydrostatic. Shinikizo la hydrostatic (fluid) linatosha kushinikiza maji kupitia utando licha ya shinikizo la osmotiki linalofanya kazi dhidi yake. Jumla ya mvuto wote, wote osmotic na hydrostatic, husababisha shinikizo la kufuta wavu (NFP) la karibu 10 mm Hg (Kielelezo 25.16).

Kielelezo 25.16 Net Filtration Shinikizo NFP ni jumla ya shinikizo la osmotic na hydrostatic.

Mkusanyiko sahihi wa solutes katika damu ni muhimu katika kudumisha shinikizo la osmotic wote katika glomerulus na systemically. Kuna matatizo ambayo protini nyingi hupita kupitia slits ya filtration kwenye filtrate ya figo. Protini hii ya ziada katika filtrate inaongoza kwa upungufu wa protini za plasma zinazozunguka. Kwa upande mwingine, kuwepo kwa protini katika mkojo huongeza osmolarity yake; hii ina maji zaidi katika filtrate na matokeo katika ongezeko la kiasi cha mkojo. Kwa sababu kuna protini ndogo inayozunguka, hasa albumin, shinikizo la osmotic la damu huanguka. Chini ya shinikizo la osmotic kuunganisha maji ndani ya capillaries tips usawa kuelekea shinikizo hydrostatic, ambayo huelekea kushinikiza nje ya capillaries. Athari ya wavu ni kwamba maji hupotea kutoka kwa mzunguko hadi tishu na seli za kiungo. Hii “hupanda” tishu na seli, hali inayoitwa edema ya utaratibu.

Net Filtration Shinikizo (NFP)

NFP huamua viwango vya filtration kupitia figo. Imeamua kama ifuatavyo:

NFP = Glomerular damu hydrostatic shinikizo (GBHP) — [capsular hydrostatic shinikizo (CHP) + damu colloid osmotic shinikizo (BCOP)] = 10 mm Hg

Hiyo ni:

NFP = GBHP - [CHP + BCOP] = 10 mm Hg

Au:

NFP = 55 - [15 + 30] = 10 mm Hg

Kama unaweza kuona, kuna shinikizo la chini la wavu kwenye membrane ya filtration. Intuitively, unapaswa kutambua kwamba mabadiliko madogo katika osmolarity ya damu au mabadiliko katika shinikizo la damu kapilari husababisha mabadiliko makubwa katika kiasi cha filtrate sumu wakati wowote kwa wakati. Figo zinaweza kukabiliana na shinikizo mbalimbali za damu. Kwa sehemu kubwa, hii ni kutokana na asili ya udhibiti wa misuli ya laini. Wakati kunyoosha, ni mikataba. Hivyo, wakati shinikizo la damu linapoongezeka, misuli ya laini katika mikataba ya capillaries tofauti ili kupunguza ongezeko lolote la mtiririko wa damu na kiwango cha filtration. Wakati shinikizo la damu linapungua, capillaries sawa hupumzika ili kudumisha mtiririko wa damu na kiwango cha filtration. Matokeo halisi ni mtiririko wa kutosha wa damu ndani ya glomerulus na kiwango cha kutosha cha filtration licha ya mabadiliko makubwa ya shinikizo la damu. Maana shinikizo la damu huhesabiwa kwa kuongeza 1/3 ya tofauti kati ya shinikizo la systolic na diastoli kwa shinikizo la diastoli. Kwa hiyo, ikiwa shinikizo la damu ni 110/80, tofauti kati ya shinikizo la systolic na diastoli ni 30. Sehemu ya tatu ya hii ni 10, na unapoongeza hii kwa shinikizo la diastoli la 80, unakuja kwenye shinikizo la wastani la wastani la 90 mm Hg. Kwa hiyo, ikiwa unatumia shinikizo la damu kwa GBHP katika formula ya kuhesabu NFP, unaweza kuamua kwamba kwa muda mrefu kama shinikizo la damu liko juu ya takriban 60 mm Hg, shinikizo litatosha kudumisha filtration ya glomerular. Shinikizo la damu chini ya kiwango hiki litaharibu kazi ya figo na kusababisha matatizo ya utaratibu ambayo ni kali ya kutosha kutishia maisha. Hali hii inaitwa mshtuko.

Uamuzi wa GFR ni mojawapo ya zana zinazotumiwa kutathmini kazi ya excretory ya figo. Hii ni zaidi ya zoezi la kitaaluma. Kwa kuwa madawa mengi yanapendezwa katika mkojo, kupungua kwa kazi ya figo kunaweza kusababisha mkusanyiko wa sumu. Zaidi ya hayo, utawala wa kipimo sahihi cha madawa ya kulevya kwa madawa hayo hasa yaliyotengwa na figo inahitaji tathmini sahihi ya GFR. GFR inaweza kuhesabiwa kwa karibu na utawala wa intravenous wa inulini. Inulini ni mmea wa polysaccharide ambao haujafanywa tena wala kufichwa na figo. Kuonekana kwake katika mkojo ni sawa sawa na kiwango ambacho kinachochujwa na corpuscle ya figo. Hata hivyo, kwa kuwa kipimo cha inulini kibali ni mbaya katika mazingira ya kliniki, mara nyingi GFR inakadiriwa kwa kupima creatinine ya kawaida inayotokana na protini inayotokana na molekuli zinazozalishwa na kimetaboliki ya misuli ambayo si reabsorbed na kidogo tu secreted na nephron.