LEDVINY: FYZIOLOGIE, FUNKCE, HORMONY, NEMOCI - ANATOMIE A FYZIOLOGIE - 2025

Tyto Ledviny jsou dvojice orgánů umístěných v retroperitoneální oblasti, jeden na každé straně páteře a velkých cév. Je životně důležitým orgánem pro život, protože reguluje vylučování odpadních produktů, rovnováhu hydro-elektrolytů a dokonce i krevní tlak.

Funkční jednotkou ledvin je nefron, soubor buněčných prvků tvořených cévních buněk a specializovaných buněk zodpovědných za plnění hlavního úkolu ledviny: fungovat jako filtr, který odděluje nečistoty od krve a umožňuje jejich vyloučení močí.

Za účelem plného plnění své funkce je ledvina připojena k různým strukturám, jako je močovod (pár, jeden na každé straně ve vztahu k každé ledvině), močový měchýř (lichý orgán, který funguje jako močový rezervoár, umístěný ve střední linii) těla na úrovni pánve) a močové trubice (vylučovací trubice) také liché a umístěné ve střední linii.

Společně tvoří všechny tyto struktury tzv. Močový systém, jehož hlavní funkcí je produkce a vylučování moči.

I když je to životně důležitý orgán, ledvina má velmi důležitou funkční rezervu, která umožňuje člověku žít pouze s jednou ledvinou. V těchto případech (jediná ledvina) jsou hypertrofie orgánů (zvětšení velikosti) za účelem kompenzace funkce chybějící kontralaterální ledviny.

Anatomie (části)

1. Ledvinová pyramida
2. Eferentní tepna
3. Renální tepna
4. Renální žíla
5. Renální hilum
6. Renální pánev
7. Močovod
8. Menší kalich
9. Ledvinové tobolky
10. Dolní ledvinové tobolky
11. Kapsle horní ledviny
12. Aferentní žíla
13. Nefron
14. Menší kalich
15. Hlavní kalich
16. Renální papilla
17. Renální páteř

Struktura ledvin je velmi složitá, protože každý z anatomických prvků, které ji tvoří, je orientován tak, aby plnil specifickou funkci.

V tomto smyslu můžeme anatomii ledviny rozdělit do dvou velkých skupin: makroskopická anatomie a mikroskopická anatomie nebo histologie.

Pro normální fungování orgánu je nezbytný normální vývoj struktur na různých úrovních (makroskopický a mikroskopický).

Makroskopická anatomie

Ledviny jsou umístěny v retroperitoneálním prostoru, na každé straně páteře a těsně spjaty nad a dopředu s játry na pravé straně a slezinou na levé straně.

Každá ledvina je tvarována jako obří fazole, která je asi 10-12 cm dlouhá, 5-6 cm široká a asi 4 cm silná. Orgán je obklopen tlustou vrstvou tuku známou jako perirenální tuk.

Vnější vrstva ledvin, známá jako kapsle, je vláknitá struktura tvořená hlavně kolagenem. Tato vrstva pokrývá orgán po jeho obvodu.

Pod tobolkou jsou z makroskopického hlediska dvě dobře diferencované oblasti: kůra a renální dřeň, které jsou umístěny v nejvíce vnějších a postranních oblastech (při pohledu ven) orgánu, doslova obalují sběrný systém, to je nejblíže k páteři.

Renální kůra

V ledvinové kůře jsou nefrony (funkční jednotky ledvin) a rozsáhlá síť arteriálních kapilár, které jí dodávají charakteristickou červenou barvu.

V této oblasti probíhají hlavní fyziologické procesy ledvin, protože v této oblasti je soustředěna funkční tkáň z hlediska filtrace a metabolismu.

Renální medulla

Medulla je oblast, kde se setkávají rovné trubičky i trubičky a sběrné kanály.

Medulla lze považovat za první část sběrného systému a funguje jako přechodná zóna mezi funkční oblastí (ledvinová kůra) a samotným sběrným systémem (ledvinná pánev).

V medulle je tkáň tvořená sběrnými tubuly organizována do 8 až 18 renálních pyramid. Sběrné kanály se sbíhají směrem k vrcholu každé pyramidy v otvoru známém jako renální papila, skrz kterou moči proudí z dřeně do sběrného systému.

V ledvinách je prostor mezi papilemi obsazen kůrou, takže lze říci, že pokrývá ledvinu.

Sběrný systém

Jedná se o soubor struktur určených k shromažďování moči a jejím směrování ven. První část je tvořena menšími kalichy, které mají základnu orientovanou k medulle a vrchol směrem k větším kalichům.

Menší kalichy se podobají trychtýřům, které shromažďují moč, která vytéká z každé z ledvinných papil, a směřuje ji k větším kalichům, které jsou větší. Každý menší kalich dostává tok od jedné do tří ledvinových pyramid, který je směrován do většího kalichu.

Větší kalichy připomínají menší, ale větší. Každý z nich je ve své základně (široká část trychtýře) spojen s 3 až 4 malými kalichy, jejichž tok je směřován svým vrcholem směrem k ledvinové pánvi.

Ledvinová pánev je velká struktura, která zabírá přibližně 1/4 celkového objemu ledvin; Hlavní kalichy tam tečou a uvolňují moč, která bude tlačena do močovodu, aby pokračovala v cestě ven.

Ureter zanechává ledviny na své vnitřní straně (té, která je obrácena na páteř) přes oblast známou jako renální hilum, skrz které se také objevuje renální žíla (která se vlévá do dolní duté žíly) a vstupuje renální tepna (přímá větev břišní aorty).

Mikroskopická anatomie (histologie)

Na mikroskopické úrovni jsou ledviny tvořeny různými vysoce specializovanými strukturami, z nichž nejdůležitější je nefron. Nefron je považován za funkční jednotku ledviny a je identifikováno několik struktur:

Glomerulus

Integrovány postupně aferentními arterioly, glomerulárními kapilárami a efferentními arterioly; to vše obklopené Bowmanovou kapslí.

Ke glomerulu přiléhá juxtaglomerulární aparát, který je zodpovědný za většinu endokrinní funkce ledvin.

Renální tubuly

Jsou vytvořeny jako pokračování Bowmanovy tobolky a jsou rozděleny do několika sekcí, každá se specifickou funkcí.

V závislosti na jejich tvaru a umístění se tubuly nazývají proximální spirálovitá trubička a distální spletitá trubička (umístěná v renální kůře), spojené dohromady přímými tubuly, které tvoří smyčku Henle.

Trubky rekta se nacházejí v renální dřeni i ve sběrných tubulích, které se tvoří v kůře, kde se spojují s distálními stočenými tubuly a poté přecházejí do renální dřeně, kde tvoří ledvinové pyramidy.

Fyziologie

Fyziologie ledvin je koncepčně jednoduchá:

- Krev proudí aferentním arteriolem do glomerulárních kapilár.

- Z kapilár (menšího kalibru) je krev tlačena směrem k efektorovému arteriolu.

- Protože efferentní arteriol má vyšší tón než aferentní, existuje větší tlak, který je přenášen do glomerulárních kapilár.

- V důsledku tlaku jsou jak voda, tak soluty a odpady filtrovány přes "póry" ve stěně kapilár.

- Tento filtrát se shromažďuje uvnitř Bowmanovy tobolky, odkud proudí do proximálního spirálovitého tubulu.

- V distálním stočeném tubulu se reabsorbuje dobrá část rozpuštěných látek, které by neměly být vyloučeny, stejně jako voda (moč se začíná koncentrovat).

- Odtud moč přechází do smyčky Henle, která je obklopena několika kapilárami. Díky složitému mechanismu výměny protiproudu jsou některé ionty vylučovány a jiné jsou absorbovány, to vše s cílem ještě více soustředit moč.

- Nakonec se moč dostane do distálního stočeného tubulu, kde se vylučují některé látky, například amoniak. Protože je vylučován v poslední části tubulárního systému, šance na reabsorpci jsou sníženy.

- Z distálních stočených kanálků moč přechází do sběrných kanálků a odtud směrem ven z těla a prochází různými fázemi vylučovacího systému moči.

Funkce

Ledvina je známa hlavně svou funkcí jako filtr (dříve popsaný), ačkoli jeho funkce jdou mnohem dále; Ve skutečnosti nejde o pouhý filtr schopný oddělit soluty od rozpouštědla, ale vysoce specializovaný filtr schopný rozlišovat mezi soluty, které musí vyjít, a těmi, které musí zůstat.

Díky této kapacitě plní ledviny různé funkce v těle. Nejvýznamnější jsou následující:

- Pomáhá kontrolovat acidobazickou rovnováhu (ve spojení s dýchacími mechanismy).

- Zachová objem plazmy.

- Udržuje rovnováhu hydroelektrolytu.

- Umožňuje kontrolu osmolarity plazmy.

- Je součástí mechanismu regulace krevního tlaku.

- Je nedílnou součástí systému erytropoézy (tvorba krve).

- Podílí se na metabolismu vitaminu D.

Hormony

Poslední tři funkce ve výše uvedeném seznamu jsou endokrinní (sekrece hormonů do krevního řečiště), takže se vztahují k sekreci hormonů, konkrétně:

Erytropoetin

Je to velmi důležitý hormon, protože stimuluje tvorbu červených krvinek kostní dřeně. Erytropoetin se produkuje v ledvinách, ale má svůj účinek na hematopoetické buňky kostní dřeně.

Pokud ledviny nefungují správně, hladiny erytropoetinu se snižují, což vede k rozvoji chronické anémie, která je pro léčbu refrakterní.

Renine

Renin je jednou ze tří hormonálních složek systému renin-angiotensin-aldosteron. Je vylučován juxtaglomerulárním aparátem v reakci na změny tlaku v aferentních a efferentních arteriol.

Když arteriální tlak v aferentní arteriole klesne pod tlak aferentní arteriole, sekrece reninu se zvyšuje. Naopak, pokud je tlak v aferentním arteriole mnohem vyšší než aferentní, sekrece tohoto hormonu klesá.

Funkcí reninu je periferní přeměna antiotensinogenu (produkovaného játry) na angiotensin I, který je zase přeměněn na angiotensin II enzymem konvertujícím angiotensin.

Angiotensin II je zodpovědný za periferní vazokonstrikci, a tedy za krevní tlak; podobně má vliv na sekreci aldosteronu v nadledvinách.

Čím vyšší je periferní vazokonstrikce, tím vyšší je hladina krevního tlaku, zatímco jak se periferní vazokonstrikce snižuje, hladiny krevního tlaku klesají.

Jak se hladiny renínu zvyšují, zvyšuje se také hladina aldosteronu jako přímý důsledek zvýšené hladiny angiotensinu II v oběhu.

Cílem tohoto zvýšení je zvýšit reabsorpci vody a sodíku v renálních tubulech (vylučující draslík a vodík) s cílem zvýšit objem plazmy, a tedy zvýšit krevní tlak.

Calcitriol

Ačkoli to není přesně hormon, kalcitriol nebo 1-alfa, 25-dihydroxycholekalciferol je aktivní forma vitaminu D, který prochází několika hydroxylačními procesy: první v játrech produkuje 25-dihydroxycholekalciferol (calcifediol) a poté v ledviny, kde se přemění na kalcitriol.

Jakmile dosáhne této formy, je vitamin D (nyní aktivní) schopen plnit své fyziologické funkce v oblasti metabolismu kostí a procesů absorpce a reabsorpce vápníku.

Nemoci

Ledviny jsou komplexní orgány citlivé na mnohočetné nemoci, vrozené až získané.

Ve skutečnosti je tak složitým orgánem, že existují dvě lékařské specializace věnované výhradně studiu a léčbě jeho nemocí: nefrologie a urologie.

Výčet všech nemocí, které mohou ovlivnit ledviny, je mimo rozsah tohoto záznamu; nejběžnější však budou zmíněny zhruba, s uvedením hlavních charakteristik a typu onemocnění.

Infekce ledvin

Jsou známí jako pyelonefritida. Je to velmi závažný stav (protože může způsobit nevratné poškození ledvin, a proto selhání ledvin) a život ohrožující (kvůli riziku rozvoje sepse).

Ledvinové kameny

Ledvinové kameny, lépe známé jako ledvinové kameny, jsou další běžné choroby tohoto orgánu. Kameny jsou tvořeny kondenzací solutů a krystalů, které po spojení tvoří kameny.

Kameny jsou zodpovědné za mnoho opakujících se infekcí močových cest. Kromě toho, když projdou močovým traktem a v určitém okamžiku uvíznou, jsou odpovědné za nefritické nebo ledvinové koliky.

Vrozené vady

Vrozené malformace ledvin jsou poměrně časté a liší se závažností. Některé jsou zcela asymptomatické (jako je podkova ledvina a dokonce i jediná ledvina), zatímco jiné mohou vést k dalším problémům (jako v případě systému dvojitého renálního odběru).

Polycystická ledvinová choroba (RPE)

Jde o degenerativní onemocnění, při kterém je zdravá ledvinová tkáň nahrazena nefunkčními cystami. Nejprve jsou asymptomatické, ale jak nemoc postupuje a nefronová hmota je ztracena, RPE postupuje k selhání ledvin.

Renální selhání (IR)

Je rozdělena na akutní a chronickou. První je obvykle reverzibilní, zatímco druhý se vyvíjí směrem ke konečnému stádiu renálního selhání; to je fáze, ve které je dialýza nezbytná pro udržení pacienta naživu.

IR může být způsobeno více faktory: od opakujících se infekcí močových cest po obstrukci močových cest kameny nebo nádory, prostřednictvím degenerativních procesů, jako je RPE a zánětlivých onemocnění, jako je intersticiální glomerulonefritida.

Rakovina ledvin

Je to obvykle velmi agresivní typ rakoviny, kde nejlepší léčbou je radikální nefrektomie (odstranění ledvin se všemi souvisejícími strukturami); prognóza je však špatná a většina pacientů má po diagnóze krátké přežití.

Vzhledem k citlivosti onemocnění ledvin je velmi důležité, aby jakékoli varovné příznaky, jako je krvavá moč, bolest při močení, zvýšená nebo snížená frekvence močení, pálení při močení nebo bolest v bederní oblasti (ledvinové koliky) poraďte se s odborníkem.

Účelem této včasné konzultace je včasné odhalení problémů, dříve než dojde k nevratnému poškození ledvin nebo k rozvoji život ohrožujícího stavu.

Reference

1. Peti-Peterdi, J., Kidokoro, K., a Riquier-Brison, A. (2015). Nové techniky in vivo pro vizualizaci anatomie a funkce ledvin. Kidney international, 88 (1), 44-51.
2. Erslev, AJ, Caro, J., & Besarab, A. (1985). Proč ledviny? Nephron, 41 (3), 213-216.
3. Kremers, WK, Denic, A., Lieske, JC, Alexander, MP, Kaushik, V., Elsherbiny, HE & Rule, AD (2015). Rozlišení glomerulosclerózy související s onemocněním na biopsii ledvin: studie Anatomie stárnutí ledvin. Nefrologická dialyzační transplantace, 30 (12), 2034-2039.
4. Goecke, H., Ortiz, AM, Troncoso, P., Martinez, L., Jara, A., Valdes, G., & Rosenberg, H. (2005, říjen). Vliv histologie ledvin v době dárce na dlouhodobou funkci ledvin u žijících dárců ledvin. V transplantačním řízení (svazek 37, č. 8, s. 3351-3353). Elsevier.
5. Kohan, DE (1993). Endotheliny v ledvinách: fyziologie a patofyziologie. Americký časopis o onemocnění ledvin, 22 (4), 493-510.
6. Shankland, SJ, Anders, HJ a Romagnani, P. (2013). Glomerulární parietální epiteliální buňky ve fyziologii ledvin, patologii a opravě. Aktuální názor v nefrologii a hypertenze, 22 (3), 302-309.
7. Kobori, H., Nangaku, M., Navar, LG a Nishiyama, A. (2007). Intrarenální systém renin-angiotensin: od fyziologie k patobiologii hypertenze a onemocnění ledvin. Pharmacological Reviews, 59 (3), 251-287.
8. Lacombe, C., Da Silva, JL, Bruneval, P., Fournier, JG, Wendling, F., Casadevall, N.,… & Tambourin, P. (1988). Peritubulární buňky jsou místem syntézy erytropoetinu v myších hypoxických ledvinách. The Journal of klinical research, 81 (2), 620-623.
9. Randall, A. (1937). Původ a růst ledvinového kamene. Annals of chirurgie, 105 (6), 1009.
10. Culleton, BF, Larson, MG, Wilson, PW, Evans, JC, Parfrey, PS, & Levy, D. (1999). Kardiovaskulární onemocnění a úmrtnost v komunitní kohortě s mírnou renální nedostatečností. Kidney international, 56 (6), 2214-2219.
11. Chow, WH, Dong, LM a Devesa, SS (2010). Epidemiologie a rizikové faktory pro rakovinu ledvin. Nature Reviews Urology, 7 (5), 245.