4. 7. A kiválasztás

A témakörhöz tartozó feladatokat és számításokat itt találod.

A vizeletkiválasztó rendszer működése

Kiválasztás:
- Az anyagcsere során feleslegessé vált anyagok eltávolítása -> felhalmozódásukkal veszélyeztetik a szervezet belső egyensúlyát
- Feleslegben felvett anyagok eltávolítása
Különböző szervek szerepe a kiválasztásban
- Bőr: verejtékmirigyek vizet, konyhasót, illatanyagokat, egyes gyógyszereket választanak ki
- Máj: a hemoglobin bomlásából származó bilirubint az epével a bélcsatornába üríti
- Tüdő: az anyagcserében keletkezett szén-dioxid eltávolítása
- Végbél: sókiválasztás
- Vese: biztosítják a szervezet belső egyensúlyát
  - Eltávolítják a felesleges vizet, ionokat, mérgező bomlástermékeket
  - Kialakítják a belső környezet optimális összetételét
A vizeletkiválasztó rendszer főbb részei

A vese részei

Páros vesék
- - A hasüreg hátsó falán, a hashártyán kívül, a gerincoszlop két oldalán
  - Alakja babhoz hasonlítható
    - Homorulatában vesekapu: itt lépnek be és hagyják el az erek, idegek, húgyvezeték
  - Felszíne sima, állomány, tömör, színe barna
  - Hosszmetszete:
    - 2,5cm széles mirigyes állomány a vesemedencét veszi körül (központi üreg)
    - Kétféle szerkezetű terület:
      - Kéregállomány: perifériásan, szemcsézett
      - Velőállomány: az üreg felé eső sugaras lefutású
    - Vesepiramisok: a kéregállomány oszlopként benyomul a velőállományba, az vesepiramisokra tagolja
    - Veseszemölcs: a vesepiramisok csúcsa
      - A gyűjtőcsatornák kivezető csöveitől szitaszerűen lyukacsosak
    - Vesekehely: a vesemedence veseszemölcsöket körülvevő üregei
    - Vesemedence: a vesekelyhek egyesülésével, a vese központi ürege
    - Húgyvezeték: a vesemedence éles határ nélkül megy át elkeskenyedve a húgyvezetékbe
  - Mellékvesék: a vesék csúcsán, belső elválasztású mirigyek

A nefron részei

Nefron működése
- - - A vese anatómiai és funkcionális egysége
    - Egy vesében kb 1,5 millió nefron található
    - Egy nefron teljes hossza kb. 1-3 cm
    - Két rész: vesetestecske, elvezető cső
    - Vesetestecske (Malpighi-féle vestestecske)
      - A kéregállományban helyezkedik el
        Érgomolyag: artériás kapilláris (glomerulus)
        Speciális hajszálérhálózat
        Az odavezető arteriola kapillárisokra oszlik majd újra arteriolává szedődik össze
        A kilépő arteriola átmérője kisebb, mint az odavezetőé -> a folyadékkilépés ellenére sem esik a vérnyomás jelentősen
        Ablakos laphám béleli, a sejtek nem érnek össze
        Bowman-tok: kettős falú kehely, az érgomolyagot veszi körül
        Speciális laphámsejtek (podocyták, lábas sejtek), egy réteg
        Nyúlványos sejtek, a nyúlványok nem érnek össze
        A nyúlványok között kisebb-nagyobb rések vannak
        A réseken keresztül az érgomolyag alaphártyája kapcsolatban van a Bowman tok üregével
        Az ér és a Bowman tök ürege között csak az alaphártya képezi a válaszfalat

Egyes csatorna-szakaszok
- - - - Közeli kanyarulatos csatorna (proximális tubulus)
        A Bowman tokból eredő vastag falú, szűküregű cső
        Zömmel a kéregállományban található
      - Henle-kacs
        Belép a velőállományba
        Hosszú, egyenes, sugárirányú, majd hajtűszerűen visszakanyarodó cső
      - Távoli kanyarulatos csatorna (disztális tubulus)
        A Henle-kacs felső részének folytatása
        A kéregállományban található
      - Gyűjtőcsövek
        A nefronok disztális tubulusai a velőállományban sugarasan futó gyűjtőcsövekbe nyílnak
        Több gyűjtőcsatorna egyesülve a veseszemölcsök csúcsán nyílnak a vesemedencébe
    - A csatorna falát behálózó hajszálerek
      - A vesekapun át érkező artéria
      - Glomerulusba bevezető arteriola
      - Hajszálerekre bomlik majd újra összegyűjtődik
      - Kilépő arteriola kisebb átmérőjű
      - Az érgomolyagból kilépő arteriola ismét hajszálerekre bomlik -> az elvezető csatornát harisnyaszerűen veszik körül
      - A kapillárisok összeszedődve venulákba torkollnak
      - Vénákká egyesülnek
      - A vesekapun át elhagyják a vesét

A kiválasztó szervrendszer részei

Páros húgyvezetékek
- - A vizelet a gyűjtőcsövekből a vesemedencében gyűlik össze
  - A húgyvezeték simaizomzatának perisztaltikus mozgása továbbítja a húgyhólyagba
  - Ferdén kapcsolódnak bele a húgyhólyagba: megakadályozza a vizelet visszafolyását a vese felé
- Páratlan húgyhólyag: a kismedencében található
  - 300-400ml vizeletet képes tárolni
  - Simaizom réteg összehúzódása: aktívan részt vesz a vizeletürítésben
  - A vizelési inger 150-200ml vizelet feszítő hatására már jelentkezik
- Páratlan húgycső: a húgyhólyag alsó részéből indul ki
  - Eredési helyén erős gyűrű alakú záróizom, a vizeletürítés akaratlagosan szabályozható
  - Nők: rövidebb, 3-4cm
  - Férfiak: hosszabb, egyesül az ondóvezetékkel
    - A vizeletelvezető és ivarutak végső szakasza közös

A vese kiválasztó működésének három részfolyamata
- A vese feladatai
  - A folyadékterek állandóságának biztosítása (izoozmia, izovolémia, izoionia, izohidria)
  - Nem kívánatos anyagok eltávolítása
    - Anyagcsere-végtermékek
    - Feleslegben felvett anyagok
  - A benne termelődő hormonok révén:
    - RENIN: vérnyomás szabályzása
    - ERITROPOETIN: a vörösvértest-képződés serkentése
  - pH-szabályzás, sav-bázis egyensúly biztosítása (H+ kiválasztás)
  - Vitaminszintézis: a D-vitamin aktív formájának előállítása
- A vesék működésének terméke a vizelet, 3 alapfolyamat eredménye
  - Szűrőműködés: elsődleges szűrlet
  - Visszaszívó működés: obligát (nefron), fakultatív (gyűjtőcsövek)
  - Kiválasztó működés

Szűrletképzés (filtráció)
- - Az érgomolyagokból a vérplazma egy része, a vér hidrosztatikai nyomásának hatására a Bowman tok üregébe jut
  - Létrejön az elsődleges szűrlet: fehérjementes vérplazma
  - A két vesében 24 óra alatt 180l
  - Szűrőberendezés:
  - - Rostos alaphártya: az érgomolyagot és a Bowman tok falát választja el, negatív töltésű
    - Ablakos laphám: az ér belső hámborítása
    - Lábas sejtek: a tok falának hámsejtjei
    - 50-100nm átmérőjű rések keletkeznek
    - A szűrő a vér alakos elemeit, és a negatív töltésű nagyméretű plazmafehérjék zömét visszatartja
    - A filtráció hatására a vér hidrosztatikai nyomása egyre csökken -> a kapilláris egy bizonyos szakaszán a szűrés megszűnik
  - A vérplazma 20%-a szűrődik át
  - A napi szűrlet mennyiség 1000 liter vérplazma átszűrődésével jön létre
  - Folyamatai:
    - Nyomáskülönbség alapján: passzív folyamat, energiát nem igényel
    - A vér hidrosztatikai nyomása miatt az érpályából kifelé nyomja a vérplazmát (Pv)
    - A vérplazmafehérjék kolloid ozmotikus nyomásából adódó szívóerő (Pcoll)
    - A Boman tok üregében található szűrlet hidrosztatikai nyomása (Pb)
    - Nettó filtrációs nyomás:

Visszaszívás
- - Elsődleges szűrlet: 180L<–> 1,5 L vizelet
  - A szűrlet rengeteg olyan anyagot tartalmaz, amely a szervezet számára még szükséges
  - A még szükséges anyagok a csatornák közti szövet alapállományába, majd onnan a csöveket körülvevő hajszálerekbe kerülnek
  - Folyamatai:
    - Víz: az oldott anyagok mozgását követve, passzív transzporttal szívódik vissza
      - Az elvezető csatorna teljes hosszában, ill. a gyűjtőcsövek területén is
      - 70%-a a proximális tubuluson keresztül
      - a Henle-kacs leszálló ágában a víz folyamatosan visszaszívódik
        -> ozmózis: a leszállóág csövei nagy ozmotikus koncentrációjú szöveti környezetben haladnak
      - A Henle-kacs felszálló ágának fala víz számára átjárhatatlan
      - A gyűjtőcsatornában hormonálisan szabályozott visszaszívás, a szervezet só és vízellátottságának megfelelően
    - Glükóz: teljes mértékben visszaszívódik
      - Egészséges, éhező ember vizeletében nem, vagy csak nyomokban mutatható ki
      - A proximális tubulusban
      - Teljes mértékben
      - Aktív transzporttal
      - A glükózhoz hasonlóan szívódnak vissza az aminosavak
    - Sók: elsősorban NaCl, ez teszi ki a szűrlet ionjainak 90%-át
      - Főleg aktív transzporttal
      - Az elvezető csatorna teljes hosszában, ill a gyűjtőcsövek területén is
      - 70%-a a proximális tubuluson keresztül
      - A Henle-kacs leszálló ágában nincs sóvisszaszívás
      - A Henle-kacs felszálló ágában a sók aktív transzporttal kilépnek a csöveket körülvevő szövet közötti folyadékba -> így jön létre a tér magas ozmotikus koncentrációja
      - A gyűjtőcsatornában hormonálisan szabályozott visszaszívás, a szervezet só és vízellátottságának megfelelően
    - Karbamid
      - Az aminosavak nitrogén-tartalmú részének bomlásából jön létre a májban
      - Visszaszívódása passzív transzporttal történik
      - Kb 50%-a ürül ki
- Kiválasztás
  - Az elvezetőcsatornák sejtjei végzik
  - Aktív transzportfolyamatok, során az elvezető csatornákat kísérő hajszálerekből olyan anyagok kerülnek a szűrletbe, amelyek
    - Méretüknél fogva nem képesek átjutni az érgomolyag falán
    - Nagyobb mennyiségük eltávolítása szükséges
  - Folyamatai:
    - Gyógyszerek: méretüknél fogva nem képesek átjutni az érgomolyag falán
    - Ionok (pl. hidrogénion)
      - H+: a vér pH-szabályzása Na+ – H+ -csere útján
      - NH4+, K+: cseréjük a disztális tubulusokban
      - Gyógyszerek és mérgek kiválasztása
    - Eredményeképpen a vizeletben megnő egyes anyagok mennyisége a vérplazmához képest

A szűrlet és a vizelet összetétele

A vizeletképződés folyamata
- A tokban lévő folyadék összetétele alapján
  - Elsődleges szűrlet
  - Benne a vérplazma minden alkotója (fehérjéken kívül) változatlan koncentrációban van jelen
  - Víz, sók, tápanyagok (glükóz, aminosavak), bomlástermékek (karbamid, bilirubin, húgysav), hormonok
- A csatornában lévő folyadék összetétele alapján
  - Proximális tubulusban: a víz, sók és glükóz visszaszívása azonos mértékű -> a szűrlet koncentrációja nagyjából megegyezik a Bowman tokban lévő szűrlet koncentrációjábal (izoozmotikus)
  - Henle-kacs leszálló ága: a szűrlet koncentrációja a vesepiramisok csúcsa felé egyre nő (hiperozmotikussá válik)
    - Mert van víz-, de nincs sóvisszaszívás
  - Henle-kacs felszálló ága: a szűrlet koncentrációja hígul (hipoozmotikussá válik)
    - Mert a fele a víz számára átjárhatatlan, de a sók aktív transzporttal kilépnek a szűrletből
  - Disztális tubulus: kismértékű só és jelentéktelen vízvisszaszívás
    - A gyűjtőcsatorna felé még kb. 13 dm3 szűrlet
  - az eddigi szakaszokon az anyagok visszaszívásának mértéke független a szervezet víz és só tartalmától, mindig azonos mértékben zajlik
  - Gyűjtőcsatorna:
    - Hormonálisan szabályozott visszaszívás, a szervezet só és vízellátottságának megfelelően
    - Kiválasztás: aktív transzportfolyamatokkal gyógyszerek, ionok kerülnek az erekből a szűrletbe
      - A vizeletben megnő egyes anyagok mennyisége a vérplazmához képest
    - A gyűjtőcsövek végére kialakul a végleges vizelet

A vizelet összetétele alapján
- - A végleges vizelet az eredeti szűrletmennyiség kb 1-0,5%-a, töménysége általában hiperozmotikus
  - Koncentrációja széles határok között változhat a körülményektől függően
  - Napi mennyisége kb. 1,5l
  - Szalmasárga, átlátszó
  - pH: 6 körül
A vizelet főbb összetevői
- Víz
- Karbamid: aminosavak, pirimidin bázisok N-tartalmú bomlásterméke
- Sók (Na+, K+, Cl-, különböző ionok)
- Húgysav (purinbázisok N-tartalmú bomlásterméke)
- Urobilinogén (bilirubin hemoglobin bomlásterméke, színe)
- Tejsav
- Gyógyszerek, méreganyagok
- Hormonok (szteroid hormonok, terhesség seteén HCG terhességi hormon)

A kiválasztás szabályzása

A vizelet összetétele és mennyisége változásának hátterében álló lehetséges okok
- Normál vizelet összetétele:

Kóros vizeletminták:
- - Normál vizelet összetevői + még valamilyen problémára utaló anyag
  - Glükóz (diabetes)
  - Aceton (rosszul kezelt diabetes, éhezés)
  - Fehérje (gyulladás)
    - Albumin: vese gyulladásos megbetegedései, immunológiai megbetegedések, húgyúti fertőzés
    - Cukorbetegség (veseszövődmény)
  - Vér (súlyos gyulladás)
  - Nitrit (genny, baktérium):
    - Baktérium jelenlétére utal, húgyúti fertőzés, prosztatagyulladás
    - Baktériumok vagy fehérvérsejtek is kimutathatók
  - Urobilinogén (UBG)
    - Referenciaértéknél alacsonyabb szint esetén: epeútelzáródás, májbetegség
    - Magasabb érték esetén: vérképzőszervi betegség, májbetegség
    - Bilirubin normális esetben nem jelenik meg a vizeletben
      - Magasabb érték esetén: máj-, epekő-, hasnyálmirigybetegség
  - Aceton: cukoranyagcsere zavara
    - Éhezési állapotok, cukorbetegség, alkoholizmus
    - Kiszáradás, fizikai megerőltetés, heveny hasnyálmirigy-gyulladás
  - Vizeletüledék
    - Vér (vörösvértest)
      - Menses, húgyúti-/vesemedence fertőzés, tumor, vesekő
      - Maratoni futóknál ectrém fizikai aktivitás miatt
      - Jelentős mennyiségű cékla / répa vörösre színezheti a vizeletet
    - Fehérvérsejt: alsó vagy felső húgyúti fertőzés, fertőző nemi betegség
    - Hámsejtek: veséből, húgyútakból, többnyire nincs jelentősége
  - Vizelet fajsúlya:
    - Leginkább az elfogyasztott folyadék mennyisége befolyásolja
    - Nagyobb fajsúly: koncentrált vizelet, sötét, sűrűbb, folyadékhiány jele
    - Kisebb fajsúly. Szalmasárga, sok folyadékfogyasztás vagy a vese koncentráló képességének betegsége
  - pH:
    - növényi táplálkozás: lúgos
    - bőséges fehérjefogyasztás: savas
    - 4,5-8,5 pH között változhat
    - Nincs diagnosztikai jelentősége
  - Egyéb kiválasztott anyagok
    - Karbamid / nitrogén: fehérje lebomlási végtermék
      - Csökkent vesefunkció esetén mennyisége csökken
      - A vér karbamid-nitrogén értéke emelkedik
    - Kreatinin: az izomzatból származik
      - Veseműködés károsodása esetén a vizeletben csökken, a vérben emelkedik
    - Karbamid és kreatinin: a vese működésének legfőbb értékei

Vazopresszin (ADH) és aldoszteron szerepe a folyadéktérfogat és sóháztartás szabályozásában
- ADH: antidiuretikus hormon, vazopresszin (a víz visszaszívására van hatással)
  - A hipotalamuszban termelődik
  - Közvetlenül méri a vér koncentrációját (ozmózisnyomását)
  - Vízhiányos állapotban (nagy ozmózisnyomás esetén):
  - -> több ADH
  - -> a gyűjtőcsövek fala áteresztővé válik a víz számára
  - -> nagyobb vízvisszaszívás
  - -> a vizelet mennyisége csökken, koncentrációja nő
  - TEHÁT: az ADH a víz visszaszívás fokozása révén emeli a vérnyomást
  - ADH hiányában: nagymennyiségű, híg vizelet keletkezik, a vérnyomás csökken
- Aldoszteron (a só visszaszívására van hatással)
  - Na+ visszaszívódását serkenti
  - Mellékvesekéregben termelődik
  - Szteránvázas hormon
  - A gyűjtőcsövekben, sóhiányos állapotban termelődik intenzívebben
  - -> sóvisszaszívódás növekedése
  - -> fokozódik a víz visszaszívása is (passzív mozgással követi a növekvő koncentrációt)
  - ->emelkedik a vérnyomás
  - TEHÁT: aldoszteron hiányában nagy mennyiségű, koncentrált vizelet alakul ki, a vérnyomás csökken

A kiválasztó rendszer egészségtana

Egyes anyagok jelenléte a vizeletben
- Fehérje: a vese / húgyutak gyulladásos folyamataira utal (vesemedence gyulladás
- Glükóz: ha megjelenik a vizeletben (több mint 200mg/100ml), akkor az aktív transzport mechanizmusa telítődik
  - A csatornák falának hámsejtjeinek membránjában található szállítómolekulák elérik a kapacitásuk felső határát
  - Cukorbetegség
- Vér: súlyosabb gyulladás
- A vizelet zavarossága: baktériumos gyulladás
  - A baktériumok a karbamidot ammóniává bontják, amely a vizelet kémhatását lúgos irányba módosítja -> a sók kicsapódása

A vesekő kialakulása, rizikófaktorok
- Abban az esetben alakul ki, ha a vizelet lúgosabb vagy töményebb az optimálisnál
- Az egyébként oldott foszfátok, oxalátok, karbonátok kicsapódva apró szemű vesehomokot / nagyobb méretű vesekövet képeznek
- Helye: vesemedence, húgyvezeték, húgycső
- Oka: túl tömény vizelet pangása, pH-változás
- Anyaga: oxalát, foszfát, karbonát
- Mérete: homokszemtől ököl méretűig
- Megelőzés: megfelelő mennyiségű folyadék fogyasztása
- Kezelés: gyógyszeres oldás, ultrahangos zúzás, műtét

Felfázás (hólyaghurut)
- Tünetek:
  - Gyakori vizelési inger
  - Sötétebb vizelet
  - Kismedencébe sugárzó fájdalom
  - Pisiléskor csípő érzés
- Oka:
  - Felfázás miatt a testhőmérséklet lecsökken, az immunrendszer gyengül, a (bél)baktériumok bejutnak és megtelepednek a húgyhólyagban
- Kezelés fontos, mert a fertőzés vesemedence-gyulladást is okozhat
- Főleg nőknél, mert rövidebb a húgycső
Veseelégtelenség: a vesén áthaladó vér mennyisége, nyomása annyira lecsökken, hogy a szűrés mértéke csökken, így a mérgező anyagok a vérben maradnak
- Oka lehet:
  - A veseartéria beszűkült
  - Lyukas kanyarulatos csatornák
  - Higanymérgezéstől nefronpusztulás
- kezelés
  - Művesekezelés jelentősége (dialízis)
    - Hetente 3x 4-5 óra
    - A beteg vérét egy szemipermeábilis csövön keresztül a dializáló gépbe vezetik, majd onnan tisztán kerül vissza a szervezetbe
    - Működési elve a diffúzió
  - Veseátültetés jelentősége