Osnovna funkcionalna enota ledvic je nefron, struktura, ki je neposredno odgovorna za filtriranje krvne plazme. Najpomembnejša komponenta njegovega delovanja je vzdrževanje arterijskega tlaka na konstantnih vrednostih. Za ta fiziološki indikator je odgovoren jukstaglomerularni aparat (JGA), ki je neposredno povezan z nefronom. Je najpomembnejši regulator krvnega tlaka v telesu, ki ohranja zadostno oskrbo ledvic s krvjo.
Značilnosti strukture ledvic
Ledvice so hormonsko aktivni parenhimski parni sečni organi. Pri človeku je ledvična lokacija ledvic, pri kateri so organi povezani z aorto s kratkimi ledvičnimi arterijami. Zagotavljajo obilno oskrbo s krvjo, kar je 25 % sistoličnega izločanja. Pod vplivom krvnega tlakapotisne v majhne aferentne arteriole, kjer vstopi v glomerularno kapsulo in se filtrira.
Krvne celice in del njene plazme se odvajajo skozi eferentno arteriolo, ki je v premeru veliko manjša od aferentne. To je potrebno za vzdrževanje višjega vstopnega tlaka tekočine, ki vzdržuje filtracijo z zagotavljanjem le majhnega izpusta v eferentno arteriolo. Regulator tlaka je tudi jukstaglomerularni aparat ledvic. Je zbirka celic, ki je neposredno povezana s sintezo renina in njegovo regulacijo.
Morfologija YUGA
Jukstaglomerularni aparat je sestavljen iz treh vrst celic, ki se nahajajo v neposredni bližini nefrona in tvorijo funkcionalni sistem s pozitivnimi povratnimi informacijami. Prva vrsta celic je epiteloidna (ali granularna), ki so modificirani gladki miociti mišične stene arteriole. V velikem številu se nahajajo v mišični plasti aferentne arteriole in v manjšem številu v eferentni. To kaže na njihovo sodelovanje pri določanju razlike v hidrostatičnem tlaku v teh posodah.
Granularne celice imajo baroreceptorje, ki prenašajo informacije v jukstavaskularne celice JGA. Zrnate celice so tudi glavni proizvajalci renina, encima, ki uravnava krvni tlak v cirkulacijskem sistemu. Ta encim je tudi delno sposoben sintetizirati jukstavaskularne celice (druga vrsta) jukstaglomerularnega aparata. Funkcije teh celic so zmanjšane na dejstvo, da so vez med epiteliociti in gosto mestom urinarnega tubula. Jukstavaskularne celice se nahajajo v prostoru med aferentno in eferentno arteriolo JUGA.
Dense Stain SOUTH
Tretja vrsta celic jukstaglomerularnega aparata so celice gostega mesta, ki se nahaja v distalnih delih urinskega tubula nefrona. Te komponente JGA nosijo osmoreceptorje, prek katerih lahko določijo koncentracijo natrija. Sledijo spremembam vsebnosti natrijevih ionov v že filtriranem urinu, iz katerega so se hranila in tekočina ponovno absorbirala. Glede na vrednosti koncentracije celice macula densa prenašajo informacije v jukstavaskularne celice.
Slednji obdelujejo signal in uravnavajo delovanje epiteliocitov. Te zrnate celice na podlagi prejetih informacij izločajo določeno količino encima renina, ki vpliva na krvni tlak. Tako je JGA struktura, ki neposredno sodeluje na mestu pri hitrosti filtracije urina. Skupaj z nefronom tvorijo celosten funkcionalni sistem, ki podpira vitalno aktivnost človeškega telesa.
Struktura jukstaglomerularnih celic
Celice jukstaglomerularnega aparata, ki se nahajajo v ledvicah, imajo posebno strukturo. Epiteliociti JGA so modificirane gladke mišične celice sploščene oblike. Njihovo jedro je poligonalno, organele pa so zastopane v majhnem številu. Njimnaloga je sintetizirati encim renin, zato je aparat biosinteze v epiteliocitih, ki jih imenujemo tudi zrnate celice, zelo razvit. Hkrati so zrna v citoplazmi plazmatske posode z nastalim reninom.
Značilnosti uravnavanja krvnega tlaka
Jukstaglomerularni aparat je primer hormonsko aktivne strukture, ki ima vnos krvnega tlaka in zmožnost vplivanja nanj s sintezo renina. Poleg tega je učinkovitost nadzora krvnega tlaka neposredno odvisna od količine tekočine v telesu in stanja arterijskih žil. V pogojih ishemije, ko opazimo aterosklerotično zoženje arterij v glavnih ciljnih organih človeškega telesa, JGA zagotavlja zvišanje vrednosti tlaka, da se ohrani zadostna hitrost glomerularne filtracije.
Ta funkcija ni odvisna od tega, koliko ledvic ima oseba, saj jo uravnavajo najmočnejši encimski sistemi. Toda v primeru razvoja arterijske hipertenzije se učinkovitost filtracije zaradi višjega tlaka (nad 120 mmHg) ne poveča sorazmerno z zvišanjem krvnega tlaka. Najbolj učinkovit je pri tlakih 120-140 mmHg. In v primeru zvišanja krvnega tlaka obstaja nevarnost poškodb glomerulov, zaradi katerih jukstaglomerularni aparat ustavi ali zmanjša sintezo renina.
Vpliv krvnega tlaka na funkcije JUGA in ledvic
Dolgotrajno zvišanje krvnega tlaka vodi v premik v ravnovesju in neravnovesju angiotenzinskega sistema in JGA. To pomeni, da nav ozadju zožitve ledvičnih arterij zaradi ateroskleroze in v ozadju kasnejšega razvoja hipertenzije pride do povečanja proizvodnje renina. Vendar je zaradi arterijske fibroze učinkovitost angiotenzinskega mehanizma nizka: vodi do zvišanja tlaka, vendar se ne poveča v aferentni arterioli. To pojasnjuje, kako lokacija ledvic in JGA vpliva na celotno cirkulacijo in njeno regulacijo. Poleg tega hipertenzija vodi v nefrosklerozo - postopno odmiranje ledvičnih nefronov, zato je hipertenzija pogosto predpogoj za odpoved ledvic. Potem, ne glede na to, koliko ledvic ima oseba, je opazno zmanjšanje hitrosti filtracije in učinkovitosti delovanja ledvic.
