Pokračování shora… a červené krvinky.

Anatomie močové soustavy

Ledviny

Ledviny jsou dvojice orgánů fazolovitého tvaru, které se nacházejí podél zadní stěny dutiny břišní. Levá ledvina je umístěna o něco výše než pravá, protože pravá strana jater je mnohem větší než levá. Ledviny jsou na rozdíl od ostatních orgánů dutiny břišní umístěny za pobřišnicí a dotýkají se svalů zad. Ledviny jsou obklopeny tukovou vrstvou, která je drží na místě a chrání je před fyzickým poškozením. Ledviny filtrují metabolické odpady, přebytečné ionty a chemické látky z krve a vytvářejí moč.

Močovody

Močovody jsou dvojice trubic, které odvádějí moč z ledvin do močového měchýře. Močovody jsou dlouhé asi 10 až 12 palců a vedou po levé a pravé straně těla rovnoběžně s páteří. Gravitace a peristaltika hladké svalové tkáně ve stěnách močovodů posouvají moč směrem k močovému měchýři. Konce močovodů mírně zasahují do močového měchýře a v místě vstupu do měchýře jsou uzavřeny ureterovezikálními chlopněmi. Tyto chlopně zabraňují zpětnému toku moči směrem k ledvinám.

Močový měchýř

Močový měchýř je vakovitý dutý orgán sloužící k uchovávání moči. Močový měchýř je umístěn podél střední čáry těla na dolním konci pánve. Moč vstupující do močového měchýře z močovodů pomalu zaplňuje dutý prostor měchýře a roztahuje jeho pružné stěny. Stěny močového měchýře umožňují jeho roztažení tak, aby pojal 600 až 800 mililitrů moči.

Močová trubice

Močová trubice je trubice, kterou prochází moč z močového měchýře do vnější části těla. Ženská močová trubice je dlouhá asi 2 palce a končí dole u klitorisu a nahoře u poševního vchodu. U mužů je močová trubice dlouhá asi 8 až 10 palců a končí na špičce penisu. Močová trubice je také orgánem mužské reprodukční soustavy, protože odvádí spermie z těla ven prostřednictvím penisu.

Průtok moči močovou trubicí je řízen vnitřními a vnějšími svaly svěrače močové trubice. Vnitřní svěrač močové trubice je tvořen hladkou svalovinou a otevírá se mimovolně, když močový měchýř dosáhne určité stanovené úrovně distenze. Otevření vnitřního svěrače vede k pocitu potřeby močení. Vnější svěrač močové trubice je tvořen kosterní svalovinou a může být otevřen, aby umožnil průchod moči močovou trubicí, nebo může být držen zavřený, aby oddálil močení.

Fyziologie močové soustavy

Udržování homeostázy

Ledviny udržují homeostázu několika důležitých vnitřních stavů tím, že řídí vylučování látek z těla.

Ionty

Ledviny mohou kontrolovat vylučování iontů draslíku, sodíku, vápníku, hořčíku, fosfátu a chloridu do moči. V případech, kdy tyto ionty dosáhnou vyšší než normální koncentrace, mohou ledviny zvýšit jejich vylučování z těla, aby se vrátily na normální úroveň. Naopak v případech, kdy jsou tyto ionty přítomny v nižším než normálním množství, mohou ledviny tyto ionty šetřit tím, že je při filtraci nechají zpětně vstřebat do krve. (Více informací o iontech.)

pH

Ledviny sledují a regulují hladinu vodíkových iontů (H+) a hydrogenuhličitanových iontů v krvi, čímž kontrolují pH krve. Ionty H+ vznikají jako přirozený vedlejší produkt metabolismu bílkovin v potravě a v průběhu času se v krvi hromadí. Ledviny vylučují přebytečné ionty H+ do moči, aby se vyloučily z těla. Ledviny také uchovávají hydrogenuhličitanové ionty, které v krvi působí jako důležité pH pufry.

Osmolarita

Buňky těla potřebují k udržení rovnováhy tekutin a elektrolytů růst v izotonickém prostředí. Ledviny udržují osmotickou rovnováhu těla tím, že kontrolují množství vody, které je filtrováno z krve a vylučováno do moči. Když člověk spotřebuje velké množství vody, ledviny sníží zpětné vstřebávání vody, aby se přebytečná voda mohla vyloučit močí. Výsledkem je produkce zředěné, vodnaté moči. V případě dehydratace organismu ledviny reabsorbují co nejvíce vody zpět do krve a produkují vysoce koncentrovanou moč plnou vyloučených iontů a odpadních látek. Změny ve vylučování vody jsou řízeny antidiuretickým hormonem (ADH). ADH je produkován v hypotalamu a uvolňován zadní částí hypofýzy, aby pomáhal tělu zadržovat vodu.

Krevní tlak

Ledviny monitorují krevní tlak v těle, aby pomohly udržet homeostázu. Když je krevní tlak zvýšený, ledviny mohou pomoci snížit krevní tlak tím, že sníží objem krve v těle. Ledviny jsou schopny snížit objem krve snížením zpětného vstřebávání vody do krve a produkcí vodnaté, zředěné moči. Když je krevní tlak příliš nízký, ledviny mohou produkovat enzym renin, který stahuje cévy a produkuje koncentrovanou moč, díky čemuž zůstává v krvi více vody.

Filtrace

Vnitř každé ledviny se nachází přibližně milion drobných struktur zvaných nefrony. Nefron je funkční jednotka ledviny, která filtruje krev za účelem produkce moči. Arterioly v ledvinách přivádějí krev do svazku kapilár obklopeného pouzdrem zvaným glomerulus. Při průtoku krve glomeruly je velká část krevní plazmy vytlačena z kapilár do pouzdra a krevní buňky a malé množství plazmy pokračují v průtoku kapilárami. Tekutý filtrát v pouzdře protéká řadou kanálků vystlaných filtračními buňkami a obklopených kapilárami. Buňky obklopující tubuly selektivně absorbují vodu a látky z filtrátu v tubulech a vracejí je zpět do krve v kapilárách. Současně se do filtrátu vylučují odpadní produkty přítomné v krvi. Na konci tohoto procesu se z filtrátu v tubulu stane moč obsahující pouze vodu, odpadní produkty a přebytečné ionty. Krev vystupující z kapilár znovu vstřebala všechny živiny spolu s většinou vody a iontů, které tělo potřebuje ke svému fungování.

Skladování a vylučování odpadních látek

Po vyprodukování moči ledvinami je moč dopravena močovody do močového měchýře. Močový měchýř se naplní močí a skladuje ji, dokud není tělo připraveno na její vyloučení. Když objem močového měchýře dosáhne 150 až 400 mililitrů, jeho stěny se začnou roztahovat a roztahovací receptory v jeho stěnách vysílají signály do mozku a míchy. Tyto signály vedou k uvolnění mimovolního vnitřního svěrače močové trubice a pocitu potřeby močení. Močení může být odloženo, dokud močový měchýř nepřekročí svůj maximální objem, ale zvyšující se nervové signály vedou k většímu nepohodlí a touze po močení.

Močení je proces uvolňování moči z močového měchýře močovou trubicí a ven z těla. Proces močení začíná, když se uvolní svaly svěračů močové trubice, což umožní průchod moči močovou trubicí. Současně s uvolněním svěračů se smršťuje hladká svalovina stěn močového měchýře, aby moč z měchýře vypudila.

Tvorba hormonů

Ledviny produkují a vzájemně ovlivňují několik hormonů, které se podílejí na řízení systémů mimo močový systém.

Kalcitriol

Kalcitriol je aktivní forma vitaminu D v lidském těle. Vyrábí se v ledvinách z prekurzorových molekul, které vznikají působením UV záření na kůži. Kalcitriol působí společně s parathormonem (PTH) na zvýšení hladiny vápenatých iontů v krevním oběhu. Když hladina vápenatých iontů v krvi klesne pod prahovou hodnotu, příštítná tělíska uvolní PTH, který následně stimuluje ledviny k uvolňování kalcitriolu. Kalcitriol podporuje tenké střevo při vstřebávání vápníku z potravy a jeho ukládání do krevního oběhu. Stimuluje také osteoklasty kosterního systému, aby rozkládaly kostní matrix a uvolňovaly ionty vápníku do krve.

Erytropoetin

Erytropoetin, známý také jako EPO, je hormon, který je produkován ledvinami a stimuluje tvorbu červených krvinek. Ledviny monitorují stav krve, která prochází jejich kapilárami, včetně schopnosti krve přenášet kyslík. Když se krev stane hypoxickou, což znamená, že přenáší nedostatečné množství kyslíku, buňky vystýlající kapiláry začnou produkovat EPO a uvolňují ho do krevního oběhu. EPO putuje krví do červené kostní dřeně, kde stimuluje krvetvorné buňky ke zvýšení rychlosti tvorby červených krvinek. Červené krvinky obsahují hemoglobin, který výrazně zvyšuje schopnost krve přenášet kyslík a účinně ukončuje hypoxické stavy.

Renin

Renin není samotný hormon, ale enzym, který produkují ledviny pro spuštění systému renin-angiotenzin (RAS). RAS zvyšuje objem krve a krevní tlak v reakci na nízký krevní tlak, ztrátu krve nebo dehydrataci. Renin se uvolňuje do krve, kde katalyzuje angiotenzinogen z jater na angiotenzin I. Angiotenzin I je dále katalyzován jiným enzymem na angiotenzin II.

Angiotenzin II stimuluje několik procesů, včetně stimulace kůry nadledvin k produkci hormonu aldosteronu. Aldosteron pak mění funkci ledvin tak, že zvyšuje reabsorpci vody a sodíkových iontů do krve, čímž zvyšuje objem krve a zvyšuje krevní tlak. Negativní zpětná vazba ze zvýšeného krevního tlaku nakonec vypne RAS, aby se udržely zdravé hodnoty krevního tlaku.