Физиология на бъбреците

Бъбреците са централният чифтен орган на отделителната система (systema urinaria), чиято основна роля е да изхвърли навън под формата на урина отпадните продуктите от обмяната на веществата. Функциите на бъбреците са многообразни. Бъбреците регулират водния и електролитния баланс на организма. Имат важно участие в регулацията на екстрацелуларния (извънклетъчния) обем и на артериалното налягане.

Бъбреците имат екскреторна функция. Чрез образуваната в бъбреците урина се отделят крайните продукти от обмяната на веществата в организма, непотребните или вредни вещества, излишната вода и минерални соли. Екскреторна функция имат още кожата, белите дробове и черният дроб. Главните екскреторни органи са бъбреците. Чрез тях се отделят извън организма крайните продукти от разграждането на белтъците (урея, амоняк) от разграждането на нуклеиновите киселини (пикочна киселина), от хемоглобина (пигменти, оцветяващи урината), от мускулния креатин (креатинин). С урината се екскретират лекарства и други чужди за организма вещества (ксенобиотици). Чрез отделителната система на жената по време на бременността се елиминират крайните продукти от обмяната на веществата на плода.

Бъбреците изпълняват хомеостатична функция като поддържат водно-солевия баланс на организма. Чрез регулирането на секрецията на водородни катиони Н^₊ в бъбречните тубули и екскрецията на HCO3^- с урината бъбреците имат важно участие в поддържането на алкално-киселинното равновесие. Бъбреците осъществяват дълготрайна регулация на артериалното налягане като поддържат натриевия и водния баланс, а с това и обема на телесните течности.

Бъбреците имат ендокринна функция, тъй като образуват голямо количество биологично активни вещества. Образуването на субстанции, които влияят върху кръвоносните съдове и повлияват съдовото съпротивление, определя участието на бъбреците в поддържането на артериалното налягане. Бъбреците имат значение за стимулиране на еритропоезата (образуването на еритроцити), тъй като секретират еритропоетин. Други образувани в бъбреците субстанции са ренин, простагландини, кинини, азотен диоксид, активна форма на витамин D3 и други.

Бъбреците изпълняват метаболитна функция. В бъбречните тубулни епителни клетки се извършва образуване на глюкоза от невъглехидратни източници. Процесът е известен като глюконеогенеза и е от изключително значение при периодите на гладуване. В бъбреците се синтезират триацилглицероли и фосфолипиди.

Основната структурна и функционална единица на бъбрека е нефрона, който е изграден от бъбречно телце и тубули (каналчета). Бъбреците са богато кръвоснабдени органи. Кръвотокът е подложен на авторегулация и се поддържа относително постоянен.

Основната функция на бъбреците е екскреторната – образуването на урина с цел изхвърляне на отпадните продукти на обмяната и поддържане на водно-електролитното равновесие. Основните процеси на уринообразуване са гломерулна филтрация, тубулна реабсорбция и тубулна секреция. По време на гломерулната филтрация се извършва филтриране на кръвта, в резултат на което се образува първична урина. Гломерулният филтрат съдържа всички съставки на плазмата, с изключение на плазмените белтъци и на свързаните с тях вещества. 98-99% от първичната урина се реабсорбира в бъбречните тубули – 70% в проксималните тубули, 20% в бримката на Хенле и 9% в дисталната част на нефрона. По протежението на тубулите веществата се реабсорбират чрез активен и пасивен транспорт. Основната част от енергията на активния транспорт се използва за натрия. Голяма част от веществата се реабсорбират чрез вторично активен транспорт заедно с натрия. Част от субстанциите се пренасят чрез дифузия. Това са тези, за които епитела на тубулите е пропусклив. За част от веществата, които се реабсорбират, съществува транспортен максимум. Когато количеството им превиши транспортния максимум, тези вещества се откриват в крайната урина. В тубулите освен реабсорбция на вещества се извършва и секреция. По протежението на каналчетата се секретират калиеви, водородни йони, урея, пикочна киселина, жлъчни соли, катехоламини, креатинин (при високо плазмено ниво) и редица лекарства.

В резултат от всички тези процеси се образува крайна урина. Нейното количество е 1,5 литра за 24 часа при нормален водно-солеви режим. Крайната урина не съдържа кръвни клетки, глюкоза, белтъци, кетони.

Показател за бъбречната функция е бъбречният клирънс, които се дефинира като количеството плазма, която се очиства от дадено вещество за единица време. Вещество, което само се филтрира, без да се реабсорбира, секретира, метаболизира и без да се свързва с плазмените белтъци, дава представа за гломерулната филтрация.

Бъбречната функция е от ключово значение за поддържане на хомеостазата в организма. Тя прецизно се регулира от вътребъбречни, нервни и хормонални фактори (антидиуретичен хормон, алдостерон, атриален натриуретичен пептид, катехоламини, паратхормон, глюкокортикоиди). Симпатиковият дял на вегетативната нервна система регулира гломерулната филтрация, секрецията на ренин и тубулните транспортни процеси. Антидиуретичният хормон повишава пропускливостта на дисталните извити каналчета и събирателните тубули за вода, като по този начин намалява водната екскреция. Алдостеронът повлиява дисталните извити и събирателни тубули и стимулира натриевата реабсорбция и калиевата секреция. Паратхормонът стимулира калциевата реабсорбция в дисталните извити тубули и потиска фосфатната.

Бъбречната функция е от ключово значение за поддържането на водно-елеткролитния баланс и хомеостазата в организма.