Vese

Folytatás fentről…

A vesék anatómiája

Lelőhely

A vesék a hasüreg hátsó izmos fala mentén található szervpár. A bal vese kissé feljebb helyezkedik el, mint a jobb vese, a máj nagyobb mérete miatt a test jobb oldalán. A többi hasüregi szervtől eltérően a vesék a hasüreget szegélyező hashártya mögött helyezkednek el, ezért retroperitoneális szervnek tekinthetők. A bordák és a háti izmok védik a veséket a külső sérülésektől. A perirenális zsírnak nevezett zsírszövet veszi körül a veséket, és védőpárnaként szolgál.

Szerkezet

A vesék bab alakúak, mindegyik szerv domború oldala oldalt, homorú oldala pedig medialisan helyezkedik el. A vese homorú oldalán található bemélyedés, az úgynevezett vese hilus, helyet biztosít a veseartéria, a vese véna és a húgyvezeték számára a vesébe való belépéshez.

A vese kapszuláját minden vesét vékony rostos kötőszöveti réteg veszi körül. A vesekapszula egy merev külső burkot biztosít a lágy belső szövetek alakjának megőrzéséhez.

A vesekapszula mélyén található a puha, sűrű, érrendszerrel rendelkező vesekéreg. A vesekéreg mélyén hét kúp alakú vesepiramis alkotja a veseagyat. A vesepiramisok úgy helyezkednek el, hogy az alapjuk kifelé, a vesekéreg felé néz, a csúcsuk pedig befelé, a vese közepe felé mutat.

Minden csúcs egy kisebb kehelyhez, egy kis üreges csőhöz csatlakozik, amely a vizeletet gyűjti. A kis kehelyek 3 nagyobb nagy kehelyt alkotva egyesülnek, amelyek tovább egyesülve a vese közepén lévő üreges vesemedencét alkotják. A vesemedence a vese hilusánál lép ki a veséből, ahol a vizelet az ureterbe ürül.

Vérellátás

2. A veseartériák közvetlenül a hasi aortából ágaznak ki, és a vese hilusán keresztül lépnek be a vesébe.
4. Veseink belsejében a veseartériák a vesék kisebb afferens arterioláira ágaznak szét.
5. Minden afferens arteriola vért szállít a vesekéregbe, ahol az a glomerulusnak nevezett hajszálerek kötegére válik szét.
6. A glomerulusból a vér kisebb efferens arteriolákba gyűlik vissza, amelyek a vesekéregbe ereszkednek.
7. Az efferens arteriolák peritubuláris kapillárisokká válnak, amelyek körülveszik a vesetubulusokat.
8. Ezután a peritubuláris kapillárisok vénákká egyesülnek, amelyek ismét összeolvadnak, és a nagy vesevénát alkotják.
9. Végül a vese véna kilép a veséből, és egyesül a vena cava inferiorral, amely a vért visszavezeti a szívbe.

A nefron

Minden vesében körülbelül 1 millió egyedi nefron található, a vesék mikroszkopikus funkcionális egységei, amelyek a vizelet előállításához megszűrik a vért. A nefron 2 fő részből áll: a vesetestecskéből és a vesetubulusból.

A vér szűréséért felelős vesetestecskénket a glomerulus kapillárisai és a glomeruláris kapszula (más néven Bowman-kapszula) alkotják. A glomerulus a hajszálerek kötegelt hálózata, amely növeli a vérnek az érfalakkal érintkező felületét. A glomerulust a glomeruluskapszula veszi körül, amely egy csésze alakú, egyszerű laphámból álló kettős réteg, a rétegek között üreges térrel. A glomeruluskapszulának a glomerulus kapillárisait körülvevő rétegét a podocitáknak nevezett speciális hámsejtek alkotják. A podociták a kapillárisok endothelével együttműködve egy vékony szűrőt alkotnak, amely elválasztja a vizeletet a glomeruluson áthaladó vértől. A glomeruláris kapszula külső rétege tartja a vizeletet a vértől elkülönítve a kapszulán belül. A glomeruláris kapszula túlsó végén, a glomerulussal szemben található a vesetubulus szája.

A vesetubulusnak nevezett csövek sorozata koncentrálja a vizeletet, és visszanyeri a vizeletből a nem hulladékként keletkező oldott anyagokat. A vesetubulus a vizeletet a glomeruláris kapszulából a vesemedence felé szállítja.

1. A vesetubulus görbült első szakaszát proximális tekervényes tubulusnak nevezik. A proximális tekervényes tubulust szegélyező tubulussejtek az eredetileg a vizeletbe szűrt víz és tápanyagok nagy részét visszaszívják.
3. A vizelet ezután a Henle-hurokon halad át, egy hosszú, egyenes tubuluson, amely a vizeletet a vesekéregbe szállítja, mielőtt hajtűkanyart tesz és visszatér a vesekéregbe.
5. A Henle-hurkot követi a distalis tekervényes tubulus.
6. A több nefron disztális tekervényes tubulusából származó vizelet végül a gyűjtőcsatornába kerül, amely a koncentrált vizeletet a veseagyonon keresztül a vesemedullába szállítja.
7. A vesemedencéből a sok gyűjtőcsatornából származó vizelet egyesül és a vesékből a húgyvezetékbe áramlik.

A vesék fiziológiája

A salakanyagok kiválasztása

A vesék elsődleges feladata a fehérje-anyagcseréből és az izomösszehúzódásból származó salakanyagok kiválasztása. A máj a táplálék fehérjéit energia előállítása céljából metabolizálja, és hulladéktermékként mérgező ammóniát termel. A máj képes ennek az ammóniának a nagy részét húgysavvá és karbamiddá alakítani, amelyek kevésbé mérgezőek a szervezet számára. Eközben testünk izmai a kreatint energiaforrásként használják, és eközben a kreatinin nevű salakanyagot termelik. Az ammónia, a húgysav, a karbamid és a kreatinin idővel felhalmozódik a szervezetben, és a homeosztázis fenntartásához el kell távolítani őket a keringésből.

A vese glomerulusai mind a négy salakanyagot kiszűrik a véráramból, így a vizelettel ki tudjuk választani őket a szervezetünkből. A vérben található karbamid mintegy 50%-át a nefron tubulus sejtjei visszaszívják, és visszavezetik a vérbe. A vérben lévő karbamid segít koncentrálni más, mérgezőbb salakanyagokat a vizeletben azáltal, hogy fenntartja az ozmotikus egyensúlyt a vizelet és a vér között a vesekéregben.

Szűrés, reabszorpció és kiválasztás

1. A vesék megszűrik a vért, miközben az áthalad a glomerulusokat alkotó kapillárisokon. A vérnyomás a vérplazma nagy részét a kapillárisok bélésén keresztül a glomeruláris kapszulába kényszeríti. A vérsejtek túl nagyok ahhoz, hogy áthatoljanak a kapillárisok bélésén, és így a kapillárisokban maradnak némi maradék plazmával együtt. A szűrt plazma, amelyet most tubuláris folyadéknak nevezünk, elkezd kiáramlani a glomeruláris kapszulából a proximális konvolutált tubulusba.
2. A glomerulus kapillárisaiban maradó koncentrált vér ugyanakkor az efferens arteriolákba és a proximális konvolutált tubulust körülvevő peritubuláris kapillárisokba áramlik. A tubulust bélelő hámsejtek aktívan visszaszívják az értékes glükóz-, aminosav- és ionmolekulákat a szűrletből, és visszahelyezik azokat a vérbe. Ezek a sejtek a vérben maradt salakanyagokat (például ammóniát és kreatinint) is felszívják, és ezeket a vegyi anyagokat a szűrletbe választják ki. Miközben ezek az oldott anyagok kicserélődnek, az ozmotikus nyomás a vizet a híg, hipotóniás filtrátból visszanyomja a koncentrált, hipertóniás vérbe.
3. A proximális tekervényes tubulusból a tubuláris folyadék legközelebb a Henle-hurokba kerül, ahol a víz és az ionok visszaszívódnak. A Henle-hurok leszálló végága vízáteresztő, és a szűrletet mélyen a vesekéregbe szállítja. A tubulust körülvevő szövetek a medullában magas koncentrációban tartalmaznak ionokat és nagyon kevés vizet a szűrlethez képest. A hipotóniás szűrlet és a hipertóniás medulláris sejtek közötti ozmotikus nyomás a vizet a szűrletből a sejtekbe nyomja. A medulla sejtjei ezt a vizet visszaadják a közeli kapillárisokon keresztül áramló vérnek.
5. A szűrlet ezután a Henle-hurok felszálló végtagján halad át, amikor kilép a medullából. A felszálló végtagot körülvevő szövetek a víz számára nem, az ionok számára azonban átjárhatóak. A szűrlet a leszálló végtagon való áthaladás után nagyon koncentrált, így az ionok könnyen diffundálnak a szűrletből a felszálló végtagot bélelő sejtekbe. Ezek az ionok visszakerülnek a közeli kapillárisokon keresztül áramló vérbe.
7. A Henle-hurokból kilépő folyadék ezután a nefron disztális tekervényes tubulusán és a gyűjtőcsatornán halad át. Ezek a tubulusok továbbra is visszaszívják a szűrletben maradt kis mennyiségű vizet és ionokat. A gyűjtőcsatornát körülvevő szövetek aktívan felszívják a közeli kapillárisokból a felesleges kálium- és hidrogénionokat, és ezeket a felesleges ionokat hulladékként a szűrletbe választják ki.
8. Mikor a szűrlet eléri a gyűjtőcsatorna végét, szinte az összes értékes tápanyag, ion és víz visszakerült a vérellátásba, míg a salakanyagok és egy kis mennyiségű víz a vizeletben maradnak. A vizelet kilép a gyűjtőcsatornából, és egyesül a vesemedence más gyűjtőcsatornáiból származó vizelettel.

Vízhomeosztázis

A vesék képesek szabályozni a szervezetben lévő víz mennyiségét a nefron tubulusai által történő vízvisszaszívás megváltoztatásával. Normális körülmények között a nefron tubulusainak tubulussejtjei (ozmózis útján) szinte az összes vizet visszaszívják, amelyet a glomerulus a vizeletbe szűr.

A vízvisszaszívás nagyon koncentrált vizelethez és a szervezet vízkészletének megőrzéséhez vezet. Az antidiuretikus hormon (ADH) és az aldoszteron hormonok egyaránt fokozzák a víz visszaszívódását, amíg a nefron által szűrt víz csaknem 100%-a vissza nem kerül a vérbe. Az ADH serkenti a nefronok gyűjtőcsatornáiban a vízcsatorna-fehérjék képződését, amelyek lehetővé teszik, hogy a víz a vizeletből a tubulus sejtjeibe és onnan a vérbe jusson. Az aldoszteron úgy működik, hogy fokozza a Na+ és Cl- ionok reabszorpcióját, ezáltal több víz kerül a vérbe ozmózis útján.

Ahol túl sok víz van a vérben, szívünk a Na+ és Cl- ionok kiválasztásának fokozása érdekében a pitvari natriuretikus peptid (ANP) hormont választja ki. A megnövekedett Na+ és Cl- koncentráció a vizeletben ozmózis útján vizet vonz a vizeletbe, növelve a termelt vizelet mennyiségét.

Sav/bázis homeosztázis

A vesék a hidrogénionok (H+) és a bikarbonátionok (HCO3-) kiválasztásának szabályozásával szabályozzák a vér pH-szintjét. A hidrogénionok akkor halmozódnak fel, amikor a májban fehérjéket metabolizálnak, és amikor a vérben lévő szén-dioxid vízzel reagálva szénsavat (H2CO3) képez. A karbonsav gyenge sav, amely vízben részben disszociál hidrogénionok és bikarbonátionok képződésére. Mindkét ion kiszűrődik a vérből a vese glomerulusában, de a nefronokat bélelő tubulussejtek szelektíven visszaszívják a bikarbonátionokat, míg a hidrogénionokat hulladéktermékként a vizeletben hagyják. A tubulussejtek aktívan további hidrogénionokat is szekretálhatnak a vizeletbe, ha a vér rendkívül savassá válik.

A visszaszívott bikarbonátionok a véráramba kerülnek, ahol új szénsavmolekulák képződésével semlegesíthetik a hidrogénionokat. A tüdő kapillárisain áthaladó szénsav szén-dioxidra és vízre disszociál, lehetővé téve számunkra a szén-dioxid kilégzését.

Elektrolit homeosztázis

A vesék fenntartják a fontos elektrolitok homeosztázisát azáltal, hogy szabályozzák a vizeletbe történő kiválasztásukat.

• Nátrium (Na+): A nátrium létfontosságú elektrolit az izomműködés, az idegsejtek működése, a vérnyomás és a vérmennyiség szabályozása szempontjából. A vesén áthaladó nátriumionok több mint 99%-a a tubuláris filtrátumból visszaszívódik a vérbe. A nátrium reabszorpciójának nagy része a proximális tekervényes tubulusban és a Henle felszálló hurokban történik.
• Kálium (K+): A nátriumhoz hasonlóan a kálium is létfontosságú elektrolit az izomműködés, az idegsejtek működése és a vérmennyiség szabályozása szempontjából. A nátriummal ellentétben azonban a vesén áthaladó káliumionoknak csak mintegy 60-80%-a szívódik vissza. A kálium reabszorpciójának nagy része a proximális tekervényes tubulusban és a Henle felszálló hurokban történik.
• Klorid (Cl-): A klorid a legfontosabb anion (negatív töltésű ion) a szervezetben. A klorid létfontosságú az olyan tényezők szabályozásában, mint a pH és a sejtek folyadékegyensúlya, és segít az idegsejtek és az izomsejtek elektromos potenciáljának kialakításában. A proximális tekervényes tubulus és a Henle felszálló hurok a vesék által szűrt kloridionok mintegy 90%-át visszaszívja.
• Kalcium (Ca2+): A kalcium nemcsak az egyik legfontosabb ásványi anyag a szervezetben, amely a csontokat és a fogakat alkotja, hanem létfontosságú elektrolit is. Az elektrolitként funkcionáló kalcium nélkülözhetetlen az izomszövet összehúzódásához, a neurotranszmitterek idegsejtek általi felszabadulásához és a szívizomszövet ingerléséhez a szívben. A proximális tekervényes tubulus és a Henle-hurok felszálló hurok a tubuláris szűrletben lévő kalcium nagy részét visszaszívja a vérbe. A mellékpajzsmirigyhormon fokozza a kalcium reabszorpcióját a vesében, ha a vér kalciumszintje túl alacsony lesz.
• Magnézium (Mg2+): A magnéziumion nélkülözhetetlen elektrolit azon enzimek megfelelő működéséhez, amelyek foszfátvegyületekkel, például ATP-vel, DNS-sel és RNS-szel dolgoznak. A proximális tekervényes tubulus és a Henle-hurok a vesén áthaladó magnézium nagy részét visszaszívja.

Vérnyomás homeosztázis

A vesék a nátriumionok és a víz kiválasztásának szabályozásával, valamint a renin enzim termelésével segítenek a szervezetben a vérnyomás szabályozásában. Mivel a vér nagyrészt vízből áll, a szervezetben megnövekedett vízmennyiség az erekben lévő vér térfogatának növekedését eredményezi. A megnövekedett vértérfogat azt jelenti, hogy a szívnek a szokásosnál erősebben kell pumpálnia, hogy a vért a felesleges vérrel zsúfolt erekbe nyomja. Így a megnövekedett vértérfogat megnövekedett vérnyomáshoz vezet. Másrészt, ha a szervezet dehidratált, a vér térfogata és a vérnyomás csökken.

A vese képes szabályozni a vérnyomást azáltal, hogy vagy visszaszívja a vizet a vérnyomás fenntartása érdekében, vagy a szokásosnál több vizet enged kiválasztódni a vizelettel, és így csökkenti a vér térfogatát és a vérnyomást. A szervezetben lévő nátriumionok segítenek a szervezet ozmotikus nyomásának kezelésében azáltal, hogy a vizet a magas nátriumkoncentrációjú területek felé vonzzák. A vérnyomás csökkentése érdekében a vesék extra nátriumionokat tudnak kiválasztani, amelyek vizet vonzanak magukkal a szervezetből. Ezzel szemben a vesék visszaszívhatnak további nátriumionokat, hogy segítsenek megtartani a vizet a szervezetben.

Végül a vesék a renin enzimet termelik, hogy megakadályozzák, hogy a szervezet vérnyomása túl alacsony legyen. A vesék bizonyos mértékű vérnyomásra támaszkodnak ahhoz, hogy a vérplazmát a glomerulusban lévő kapillárisokon keresztülnyomják. Ha a vérnyomás túl alacsony lesz, a vesesejtek renint bocsátanak a vérbe. A renin egy összetett folyamatot indít el, amely az aldoszteron hormon felszabadulását eredményezi a mellékvesékben. Az aldoszteron serkenti a vese sejtjeit, hogy fokozzák a nátrium és a víz visszaszívását a vér térfogatának és nyomásának fenntartása érdekében.

Hormonok

A vese egy kis, de fontos endokrin funkciót tart fenn a kalcitriol és az eritropoetin hormonok termelésével.

• A kalcitriol a D-vitamin aktív formája a szervezetben. A proximális tekervényes tubulus tubulus sejtjei az inaktív D-vitamin-molekulákból kalcitriolt állítanak elő. Ekkor a kalcitriol a vesékből a véráram útján a belekbe jut, ahol növeli a kalcium felszívódását a táplálékból a bél lumenében.
• Az eritropoetin (EPO) a peritubuláris kapillárisok sejtjei által a hipoxiára (a vér alacsony oxigénszintje) válaszul termelt hormon. Az EPO serkenti a vörös csontvelő sejtjeit, hogy növeljék a vörösvérsejtek termelését. A vér oxigénszintje megnő, ahogy több vörösvértest érik és kerül a véráramba. Amint az oxigénszint visszatér a normális szintre, a peritubuláris kapillárisok sejtjei leállítják az EPO termelését.

A szervezetben máshol termelődő több hormon is segít a vesék működésének szabályozásában.

• Az antidiuretikus hormon (ADH), más néven vazopresszin, az agy hipotalamuszában található neuroszekréciós sejtek által termelt hormon. Ezek a sejtek a hátsó agyalapi mirigybe nyúlnak, amely az ADH-t tárolja és felszabadítja. Az ADH termelését a vér térfogatának csökkenése és a vér ozmolaritásának növekedése serkenti. Az ADH a vesék gyűjtőcsatornáinak sejtjeiben lévő vízcsatornák számának növelésével segíti a szervezet vízmegtartását. Ezek a vízcsatornák lehetővé teszik, hogy a vizeletben maradt víz visszaszívódjon a vérbe, ami rendkívül koncentrált vizeletet eredményez.
• Az angiotenzin II a májban termelt hormon, amelyet a renin és az angiotenzin-konvertáló enzim aktivál. Aktiválása után az angiotenzin II növeli a nátrium- és kloridionok reabszorpcióját a proximális tekervényes tubulusban, ami a víz fokozott reabszorpciójához is vezet.
• Az aldoszteron a mellékvesekéregben az angiotenzin II-re válaszul termelődő hormon. Az aldoszteron a nefron gyűjtőcsatornáinak falában lévő célsejtekhez kötődik. Ezek a sejtek további nátrium- és kloridionokat szívnak vissza, amelyek vizelettel ürültek volna ki. A célsejtek a káliumionokat is eltávolítják a vérből, és vizelettel választják ki.
• A pitvari natriuretikus peptid (ANP) a szív pitvaraiban lévő szívizomsejtek által termelt hormon. Ezek a sejtek az ANP-t a vér magas nátriumszintjére vagy a megnövekedett vérnyomásra válaszul termelik. A vesékben az ANP növeli a glomeruláris szűrési sebességet, így több vérplazma kényszerül a glomeruláris kapszulába és a vesetubulusokba. Az ANP emellett eltávolít néhány oldott anyagot a vesekéreg sejtjeiből, így a Henle-hurok kevésbé hatékony a víz és az ionok visszaszívásában a szűrletből. Az ANP nettó eredménye, hogy végül több nátrium és víz választódik ki a vizelettel, csökken a vértérfogat, és a vérnyomás is csökken.