Tvorba moči

Tvorba moči je jednou ze základních funkcí ledviny. Jde o poměrně složitý proces, který zahrnuje filtraci krve a následně částečnou resorpci a další úpravy vzniklé tekutiny. Důležitý je fakt, že vznikající moč může mít různou osmolalitu (tj. různé množství osmoticky aktivních rozpuštěných sloučenin), protože ledvina je schopna moč koncentrovat.

Nefron

Základní funkční jednotkou ledviny umožňující vznik a úpravu moči je tzv. nefron. Nefron má dvě základní části:

Ledvinné tělísko (Malpighiho tělísko) - Ledvinná tělíska se nachází v cortexu ledviny a každé se skládá z glomerulu a Bowmanova pouzdra. Glomerulus je klubíčko drobných cév, kterými protéká krev a filtruje se přes filtrační membránu do Bowmanova pouzdra. Krev je do glomerulu přiváděna přívodnou tepénkou (vas afferens) a odváděna odvodnou tepénkou (vas efferens)
Odvodné tubuly - Tubuly navazují na Bowmanovo pouzdro a odvádí přefiltrovanou tekutinu směrem k ledvinným kalichům. Ve skutečnosti je to ovšem mnohem složitější, tubuly nejsou rovné a v jejich jednotlivých částech dochází ke koncentraci moči a reabsorpci řady sloučenin zpět do krve (viz níže).

Filtrační membrána

Filtrační membrána je prostor, přes který se filtruje tekutina z cév glomerulu do dutiny Bowmanova pouzdra. Je částečně tvořena fenestrovaným endotelem cév glomerulu, jeho bazální membránou a vrstvou buněk známých jako podocyty. Podocyty patří mezi buňky Bowmanova pouzdra, dostávají se do těsného kontaktu s glomerulem a dotýkají se ho svými výběžky (pedikly). Mezi výběžky je nicméně tenká štěrbinová membrána, která efektivně brání průniku bílkovin.

Tubuly a jejich funkce

Z Malpighiho tělíska vystupuje proximální tubulus, následuje Henleova klička a za ní distální tubulus ústící do sběracího kanálku.

Proximální tubulus - Vede krev směrem do Henleovy kličky a klinicky není příliš významný.
Henleova klička - má dvě části - sestupnou a vzestupnou. Sestupná a začátek vzestupné jsou tenké, zbytek vzestupné je tlustý.
- sestupná část - je velice dobře propustná pro vodu, která se absorbuje do okolní dřeně, moč se tím koncentruje
- vzestupná část - je nepropustná pro vodu a v její tlusté části se do dřeně aktivně a ve vysoké míře transportují ionty Na+ a Cl-, voda je držena uvnitř tubulu a tím se moč zřeďuje.
Distální tubulus - Navazuje na Henleovu kličku a ústí do sběracího kanálku.
Sběrací kanálek - Do sběracího kanálku ústí více distálních tubulů. Vlastní sběrací kanálek pak ústí do ledvinného kalichu.

Protiproudový multiplikační systém

Protiproudový multiplikační systém je na pochopení dosti složitý mechanizmus, na jehož základě dokáže ledvina více, či méně koncentrovat moč. Hlavním předpokladem funkce tohoto systému je schopnost ledviny vytvořit hyperosmolární dřeň, jejíž osmolarita roste směrem k vrcholu ledvinných pyramid. K tomu bych zjednodušeně řekl, že za principem vzniku tohoto hyperosmolárního gradientu je zejména selektivní propustnost různých částí Henleovy kličky pro vodu a ionty.

Samo o sobě by tohle však pro dosahování různých koncentrací moči nestačilo. Druhou nezbytnou podmínkou totiž je řízená propustnost distálního tubulu a sběrného kanálku pro vodu. V distálním tubulu a sběracím kanálku jsou speciální proteiny (akvaporiny), které regulují tok vody přes buněčné membrány. Aktivace těchto akvaporinů je řízena antidiuretickým hormonem (ADH).

A jak to funguje?

Při normální nebo zvýšené hydrataci organizmu jsou akvaporiny neaktivní a větší objem hypotonické (málo koncentrované) moč uniká sběrnými kanálky do kalichů a následně do ledvinné pánvičky.
Při snížené hydrataci organizmu dojde k uvolnění antidiuretického hormonu (ADH) z hypofýzy, který díky aktivaci akvaporinů umožňuje resorpci vody do hyperosmolární dřeně, odkud je rychle odváděna drobnými krevními cévami. Moč odtékající do kalichů je díky tomu hodně koncentrovaná a vzniká jí méně.

Glomerulární filtrace

Filtrace krve v ledvinách se týká veličina známá jako glomerulární filtrace (GF). Udává, jaký objem krve byl v ledvinách očištěn za časovou jednotku a obvykle ji udáváme v ml/s. U zdravého dospělého člověka se obvykle pohybuje nad 1,5 ml/s. Lze ji poměrně přesně vypočítat z některých laboratorních hodnot a údajů o pacientovi. Pokles GF dává informace o chronickým selháváním ledvin a jeho hodnota odpovídá tzv. stupni CKD (CKD – Chronic Kidney Disease).

Proč je to důležité?

Erytrocyty se do moči filtrují za normálních okolností jen výjimečně, v moči by proto běžnými detekčními metodami neměla být zjistitelná krev. O nálezu krve v moči si můžete přečíst zde.
Erytrocyty se při průchodu přes filtrační membránu deformují a označujeme je jako akantocyty. Erytrocyty, které se do močových cest dostaly jiným způsobem, deformované nejsou.
Zdravá filtrační membrána by neměla přefiltrovat prakticky žádné bílkoviny. Nadměrná filtrace bílkovin s nálezem bílkoviny v moči bývá důsledkem některých onemocnění, naprosto typická je pro diabetickou nefropatii. Při velkých ztrátách bílkovin do moči hovoříme o nefrotickém syndromu.
Při normálních hladinách krevního cukru (glykemie) by se do moči neměla filtrovat ani glukóza. Při překročení určité hladiny cukru v krvi (10 mmol/l) se nicméně glukóza do moči filtrovat začne a může v ní být nalezena.
Některé léky (diuretika) svým účinkem cíleně narušují vstřebávání iontů v různých úsecích tubulů nefronu. Velmi silná jsou např. kličková diuretika (furosemid), která blokují transport Na+ z tubulů do dřeně ve vzestupné části Henleovy kličky. Hlavním důsledkem je zvýšení objemu moči (s nevstřebanými ionty je vylučována i tekutina), což má různé pozitivní důsledky (pokles krevního tlaku, snížená zátěž srdce apod.).
K odstranění odpadních látek z organizmu potřebuje obvykle dospělý člověk vytvořit minimálně 500 mililitrů moči denně.
U onemocnění známého jako diabetes insipidus (žíznivka) je přítomen buď nedostatek antidiuretického hormonu, nebo na něj tkáně nereagují. Důsledkem jsou velké ztráty tekutiny s rizikem těžké dehydratace. Více najdete v příslušném textu.