hogyan működik a húgyúti rendszer?

a húgyúti rendszer működése viszonylag egyszerű, bár a vesék kiegészítő szerepe összetett lehet.

a vért a veseartérián keresztül szállítják a vesékbe. A vese szűrőegységeinek rendszere szabályozza a hígítás (víz), a sók és más kis molekulák szintjét a szűrletben. Minden felesleges vagy nemkívánatos termék áthalad az egyes uretereken, és a húgyhólyag tartályába kerül, míg a tisztított vér a vese vénáján keresztül újra belép a keringési rendszerbe. A vizelet a húgyhólyagban tárolódik, amíg a húgyúti idegrendszer felszabadítja a tartalmat a húgycsövön keresztül a testből. A vizeletürítést vizelésnek vagy vizelésnek nevezik.

a húgyúti rendszer a felső és az alsó húgyutakra oszlik. Az előbbi a vesékből és az ureterekből, az utóbbi a húgyhólyagból és a húgycsőből áll.

a vizelet kiürülése különböző tényezőktől függ: a salakanyagok vízhez viszonyított aránya, étkezési szokások, fizikai aktivitás szintje, gyógyszerek, társbetegségek és a test különböző szerveinek és rendszereinek egészségi állapotát.

húgyúti rendszer funkció

a vizeletrendszer fő funkciója a felesleges víz, sók és salakanyagok vérének szűrése, ideiglenes tárolása egy tartályban, és szakaszosan kiüríti ezeket a termékeket a szervezetből.

szűrés, reabszorpció és szekréció

minden vese körülbelül egymillió nephront tartalmaz. A nephronok döntő szerepet játszanak a salakanyagok eltávolításában és a víz, az ionok és a kisebb molekulák koncentrációjának beállításában a vérben. Egyetlen vese elegendő nephront tartalmaz a vér szűréséhez és a vizelet előállításához – ezért a veseátültetések élő donorok szerveit használhatják. Ha mindkét vese sérült, ionok, sók, víz és kis molekulák halmozódnak fel a szervezetben, ami teljes szervi elégtelenséget és halált okoz, ha nem kezelik. A vese nem hozhat létre új nephronokat-ha megsérülnek, nem cserélhetők ki.

a nephron egy teljes rendszer önmagában, szerkezetének különböző részei a vese különböző területein helyezkednek el. A Henl hosszú hurokja (egyes nephronok csak rövid hurokkal rendelkeznek) megtalálható a vese központi régiójában – a medulla. Más struktúrák találhatók a vesekéregben vagy a külső rétegben. A nephronok egy afferens arteriolán keresztül kapnak vérellátást, és a szűrt vért egy efferens arteriolán keresztül visszajuttatják a keringésbe. Ez a kapillárisok hosszú, kanyargós csoportjának két vége, amely körülveszi a nephront, lehetővé téve a víz, ionok, sók és más molekulák diffúzióját. Az alábbi képen látható a vese és a nephron véráramlása (piros színnel), a vizelet termelése és kiválasztása (sárga), valamint a visszaszívott termékek és a szűrt vér visszatérése a keringési rendszerbe (kék).

a nephronnak három funkciója van: glomeruláris szűrés (víz és oldott anyagok a vérben), tubuláris reabszorpció (a víz és a szükséges molekulák visszatérése a keringésbe), és tubuláris szekréció (hulladék vagy felesleges molekulák – beleértve a vizet is) egy disztális csőbe. Ezt a szekretált folyadékot vizeletnek nevezik. Percenként körülbelül 125 ml vért szűrnek mindkét vese nephronjai. A szűrlet nagy része újra felszívódik – vagyis 24 óra alatt körülbelül 180 liter szűrlet keletkezik, de ebből csak 1,5 liter ürül vizelettel. A szűrés a glomeruluson belül, a tubuláris reabszorpció a proximalis tekercselt tubulusban, a tubuláris szekréció a disztális tekercselt tubulusban történik. A Henl-féle hurok fenntartja a koncentráció gradiensét, így a víz és az ionok könnyebben felszívódnak. Az alábbi képen az oldott anyag egyenlő koncentrációjának elérése a membrán mindkét oldalán a diffúzió folyamatával. Mind az ozmózis, mind a diffúzió a nephronokon belül fordul elő. Az ozmózis a víz, nem az oldott anyag mozgása egy félig áteresztő membránon keresztül.

Reabsorbed molecules include glucose, amino acids, sodium chloride, and water, as well as calcium, potassium, hydrogen and bicarbonate ions.

Secreted molecules are urea, uric acid, creatinine and hydrogen, and potassium ions. Uric acid is a product of nitrogenous metabolism, a mechanism that breaks down ingested purine proteins. A karbamid az ammónia mellékterméke, amely a májban képződik, az aminosavak lebontásából is. A kreatinin-foszfát vagy a foszfokreatin a celluláris energiatermelés mellékterméke, amikor az adenozin-trifoszfát (ATP) átalakul adenozin-difoszfáttá (ADP). Egy másik ATP molekula kialakításához extra foszfátmolekula szükséges-kreatinin-foszfát. A máj és a vese kreatinin-foszfátot termel, és húsforrásokból is lenyelhető.

a nagyobb molekulák, például a fehérjék és a glükóz általában nem képesek átjutni a nefronba, de vesebetegségekben és tüneteikben, mint például a diabéteszes nephropathia vagy a nefrotikus szindróma, a nephronok glomerulusai szivárognak, és nagy molekulák, sőt vérsejtek is megtalálhatók az ultraszűretben (vizeletben). Ezért a vizelet fehérjetartalmát gyakran mérik a veszélyeztetett betegeknél, például cukorbetegeknél és terhes nőknél. Egy egyszerű vizelet tesztcsík jelzi a különböző nagy sejtek vagy molekulák szintjét a vizeletben, beleértve a fehérvérsejteket, fehérjéket, ketonokat és glükózt.

vizelet szállítása és tárolása

a nefronok ürítik ki a végterméket – a vizeletet vagy az ultraszűrést – egy olyan rendszerbe, amely a vizeletet gyűjtőcsatornák, amelyek a vizeletet az ureterbe vezetik. Az ureterek két keskeny, de viszonylag hosszú cső (körülbelül 25-30 cm), amelyek elhagyják a veséket és belépnek a húgyhólyagba. A húgyvezeték izomrétegei a perisztaltika – a simaizom akaratlan összehúzódása és relaxációja-révén segítenek a vizeletnek a húgyhólyag felé történő mozgatásában. A gravitáció is szerepet játszik.

a húgyhólyag funkciója a vizelet tárolása és kiürítése. Miután a vizeletet a húgyhólyagba szállították, az nem áramlik vissza az ureter izomrétegeinek irányított erői és az ureterek lapított végei miatt, ahol az ureter és a húgyhólyag találkozik (a vesicoureteralis csomópont). Ez a laposodás növekszik, amikor a hólyag megtelik, ami megnehezíti a vizelet visszafolyását a vesék felé. Ez azonban előfordulhat vesicoureteralis reflux esetén a vesicoureteralis csomópontban lévő ureter elhelyezkedésének anatómiai rendellenességei vagy olyan idegrendszeri rendellenességek miatt, ahol a perisztaltika és az izomtónus érintett.

vizeletürítés

az emberi húgyhólyag általában körülbelül 300-600 ml vizeletet tárol a vizeletürítés előtt, és az agy pontine vizeletürítési központja szabályozza.

a háromszög alakú hólyag egy nagy izom, amelynek tetejébe a két húgyvezeték üríti a vizeletet. A húgyhólyag alatt, közel ahhoz a helyhez, ahol egyetlen húgycsőhöz csatlakozik, két körkörös sphincter fekszik – belső és külső. Ezek csak a vizeletürítés során enyhülnek, és egyébként megakadályozzák a vizelet folyamatos kiszivárgását. A belső záróizom akaratlan izom; a külső záróizom önkéntes. A húgyhólyag bélelt egy vastag nyálkahártya képező redők, amikor a húgyhólyag üres, de kinyílik, mint a húgyhólyag kitölti és kitágul.

a hólyag falán belül vannak stretch receptor sejtek. Amikor a hólyag körülbelül 250 ml-re megtelik, a nyálkahártya kinyílik, és stimulálja ezeket a nyújtási receptorokat. Jeleket küldenek az agy pontine vizelési központjába. Az agy a belső húgycső záróizom ellazításával reagál. A külső húgycső sphincter zárva marad, amíg a kérdéses személy a vizelést választja, bár csecsemőknél, időseknél, valamint motoros vagy érzékszervi rendellenességekben szenvedőknél, például szklerózis multiplexben szenvedőknél ez nem mindig önkéntes cselekvés.

az önkéntes külső sphincter relaxációja után a húgyhólyagból származó vizelet a húgycsövön keresztül áramlik ki a testből. Az alábbi képen a vizeletürítés szakaszai és az érintett izmok láthatók, nevezetesen a húgyhólyag detrusor izma, a belső húgycső záróizom és a medencefenék izma, amely körülveszi a külső záróizmot.

a vizeletrendszer szervei és struktúrái

a vizeletrendszer fő szervei és egyéb struktúrái a vesék, a húgyhólyag, az ureterek és a húgycső. Ezek steril környezetet alkotnak, amely védve van a nem steril külvilágtól, biztosítják a vizelet kiürítéséhez szükséges erőket egy sor szerven keresztül, és reagálnak az érzékeny akaratlan és önkéntes idegi stimulációra.

vesék

a vesék közvetlenül a bordák alatt helyezkednek el, közel a hát közepéhez. Több funkciójuk van. A vese egyensúlyt teremt a víz és az elektrolitok mennyiségében a szervezet keringési rendszerében, eltávolítja a salakanyagokat (beleértve a gyógyszereket is) a szervezetből, szabályozza a vérnyomást a hormonok felszabadulása révén (RAAS), szabályozza a vörösvértestek termelését és az azt követő szöveti oxigenizációs szintet (eritropoietin), és növeli a csonttömeget a kalcium és a foszfor szabályozásával.

a homeosztázis egy automatizált mechanizmus, amelynek segítségével a szervezet biológiai rendszereiben a vegyi anyagok és folyadékok koncentrációja stabilizálódik. A vesék nagymértékben hozzájárulnak a homeosztázishoz, fenntartják az extracelluláris folyadékmennyiségeket, a savasságot és a lúgosságot (pH), az ozmotikus koncentrációkat (az oldott molekulák koncentrációja az oldatban), és potenciálisan káros termékeket vagy felesleges molekulákat választanak ki, amelyek felboríthatják a természetes homeosztázist.

ureterek

a húgyúti rendszer két uretert tartalmaz, amelyek a vesétől a hólyagig terjednek. A perisztaltika és a gravitáció vizeletet hoz ezeken a keskeny, üreges, vastag rétegű csöveken. Mivel az üreges területek keskenyek, a húgyvezetékeket törmelék, például sókristályok blokkolhatják, amelyek összeragadtak, hogy húgyúti köveket hozzanak létre. Az egyik cső teljes elzáródása nagy nyomást és vizeletképződést okoz a csatolt vesében, és sürgősségi műtétet igényel, mielőtt tartós károsodást okozna. Alternatív megoldásként a reflux vagy a vizelet visszatérése az ureterekbe fertőzést és veszélyesen magas nyomást okozhat a vesékben.

hólyag

a hólyagot külső szalagok sorozata tartja a helyén. Fő funkciója a vizelet tartálya. A hólyag kitágul, amikor kitölti az átmeneti epitélium vastag rétege miatt. Ennek a rétegnek a sejtjei megnyúlhatnak és megváltoztathatják az alakjukat, lehetővé téve a hólyag számára, hogy növekvő mennyiségű vizeletet tartson. Két záróizom megakadályozza, hogy a vizelet folyamatosan kiszivárogjon a hólyagból. Ha ez a mechanizmus nem működik megfelelően, az inkontinencia az eredmény. A húgyúti idegrendszer biztosítja a húgyhólyag ürítésének jeleit, és a húgyhólyag falán belüli stretch receptor sejtekből küldött jelektől függ. Az alábbi kép a vizelésben részt vevő idegi áramkört mutatja.

húgycső

a húgycső hossza különbözik a férfi és a női vizeletrendszerben. A viszonylag hosszú férfi húgycső, amely a hólyag aljától a pénisz külső húgycső húsáig fut, körülbelül 20 cm hosszú.

az emberi nőstény húgycsője csak körülbelül 4 cm hosszú. Ez a rövid hosszúság az oka annak, hogy a nők hajlamosabbak a húgyúti fertőzésekre, mint a férfiak. Az alábbi kép a vizelet katéterezését mutatja férfi és női alanyokban. Vegye figyelembe a férfi katéter lényegesen hosszabb hosszát a nőstényéhez képest.

Az egyetlen húgycső lehetővé teszi a vizeletnek a testen kívüli átjutását, miután az agy elengedte az akaratlan belső záróizmot, és a kérdéses személy önkéntesen megjelent a külső záróizom. A húgycsőben nem fordul elő perisztaltika – a vizelet átjutását a külvilágba a húgyhólyag, az izomtónus, a gravitáció vizeletnyomásának kombinációja szabályozza.

húgyúti betegségek

hatalmas számú húgyúti betegség van, a fertőzésektől a rákig. A leggyakoribbak közül néhányat az alábbiakban sorolunk fel.

Urolithiasis

a legtöbb vesekő kicsi, és egyszerűen áthalad a húgyúti rendszeren anélkül, hogy észrevennék. A nagyobb kövek valószínűleg bármelyik húgyvezeték keskeny nyílásaiba kerülnek. Az alacsony vizeletmennyiség és a magas sókoncentráció a vizeletben hozzájárul a kőképződéshez. A kövek a sók kristályosodása révén képződnek. A húgyúti kövek jelenlétét urolithiasisnak nevezik.

húgyúti Schistosomiasis

parazita laposférgek nevű Schistosoma az oka a húgyúti schistosomiasis vagy a csigaláz rendkívül gyakori trópusi betegség oka. A tünetek azután alakulnak ki, hogy a felnőttek tojást raktak, és magukban foglalják a láz, a remegés, a köhögés és az izomfájdalom. Krónikus formák jelen tünetek sokkal később a potenciális ascites, vér a vizeletben, légzési problémák, általános gyengeség. A kezeletlen krónikus schistosomiasisban rohamok, bénulás, valamint viselkedés-és mentális állapotváltozások is előfordulhatnak.

nefrotikus szindróma

a nefrotikus szindróma önmagában nem betegség, hanem a vesebetegségek széles körének eredménye. A nefrotikus szindróma fő tünetei a folyadékretenció (ödéma) az alsó végtagokban és az arcban, a habszerű vizelet, amelyet a magas fehérjeszint, a fáradtság és az étvágytalanság okoz. A folyadékretenció jelentős súlygyarapodást is okoz. Az itt felsorolt vesebetegségek bármelyike nephrotikus szindrómát okozhat, ha a nephronok szűrőrendszere megsérül, és lehetővé teszi a nagy molekulák, elsősorban a vérben található fehérje, az úgynevezett albumin átjutását az ultraszűrőbe. Ennek a szindrómának a kezelésére nemcsak a tüneteket, hanem a kiváltó okot is kezelni kell.

húgyúti fertőzések

a felső húgyúti fertőzések (UTI-k) olyan tünetekkel járnak, mint a magas láz, reszketés, hányás és fájdalom az ágyékban. Az alsó húgyúti fertőzések gyakori, sürgős vagy szabálytalan vizelést, a szeméremcsont feletti fájdalmat (suprapubicus fájdalom) és néha vérnyomokat okoznak a vizeletben. Mindkét típusú fertőzés fő oka az E. coli baktériumok, amelyek a végbélnyíláson keresztül kerülnek a húgyutakba.

krónikus vesebetegség és krónikus veseelégtelenség

a krónikus vesebetegség (CKD) öröklődhet, mint az autoszomális domináns policisztás vesebetegségben (ADPKD), az akut vesefertőzés vagy trauma hosszú távú eredménye, vagy olyan folyamat révén fordulhat elő, amelyben a húgyutak károsodása sok éven át zajlik. A CKD-ben szenvedő betegek körülbelül 70% – a cukorbetegek, magas vérnyomásban szenvedő betegek vagy atherosclerosisban szenvedő betegek. Ez a három betegség gyakran komorbid. Az idő múlásával a nephron funkció csökken a nephronokon áthaladó nagyobb molekulák magas szintje, a hormonális egyensúlyhiány vagy az idegrendszer degenerációja miatt. Mindezeket a forgatókönyveket alacsony oxigénellátás vagy hipoxia okozza.

Ha mindkét vese már nem képes működni, krónikus veseelégtelenség következik be. Ezekben az esetekben a hasüreg peritoneumán vagy a keringési rendszeren keresztül történő dialízisnek (hemodialízis) át kell vennie a vesék összes szerepét.

akut vesekárosodás

Ha a hosszú távú betegségek nem okozzák a vese degenerációját, a trauma vagy a rövid távú betegség akut veseelégtelenséget okozhat sérülés (aki), más néven akut veseelégtelenség. A nephronokat a hypovolemia miatt a vérellátás hirtelen csökkenése károsítja. Ez akár a túlzott hányás vagy a hosszú távú hasmenés következménye is lehet. A tünetek közé tartozik az alacsony mennyiségű vizelet, az alsó végtagok duzzanata, fáradtság, légzési nehézség, zavartság, hányinger és mellkasi fájdalom. Ha nem kezelik, aki görcsökhöz és halálhoz vezethet. Azonnali kezelés kötelező, ahol sérülés vagy betegség (vagy mindkettő) helyreállítása lehetővé teszi a vérmennyiség helyreállítását. Néha rövid távú hemodialízisre van szükség a vesék szerepének átvételéhez, amíg a beteg stabilizálódik.

diabéteszes nephropathia

kezeletlen vagy rosszul kezelt cukorbetegség magas vércukorszintet okoz a vérben, ami szirupos konzisztenciát eredményez. Idővel a magas glükózszint károsítja a nephronokat, és elkezdenek szivárogni a fehérjéket a vizeletbe. A diabéteszes afroamerikaiak és a spanyol populációk különösen érzékenyek a 2-es vagy 1-es típusú cukorbetegség által okozott vesebetegségekre.

jóindulatú prosztata hiperplázia

a prosztata megnagyobbodásának nem rosszindulatú formája az idős férfiakat érinti. Az urológusok egyetértenek abban, hogy minden hatvan éves korú férfinak van bizonyos fokú prosztata-megnagyobbodása. Bár ez nem életveszélyes betegség, a megnagyobbodott prosztata a húgycsőhöz nyomódhat, és szűkítheti azt, ami gyakori vizelést, gyenge vizeletáramot és inkontinenciát okoz. A kezelés magában foglalja az izomlazító vagy prosztata-zsugorodó gyógyszereket vagy a prosztata eltávolítását műtéti eljárás során.