Základní funkční jednotkou ledvin je nefron, struktura, která je přímo zodpovědná za filtrování krevní plazmy. Nejdůležitější složkou jeho fungování je udržování arteriálního tlaku na konstantních hodnotách. Za tento fyziologický ukazatel je zodpovědný juxtaglomerulární aparát (JGA), který je přímo spojen s nefronem. Je to nejdůležitější regulátor krevního tlaku v těle, který udržuje dostatečné prokrvení ledvin.
Vlastnosti stavby ledvin
Ledviny jsou hormonálně aktivní parenchymální párové močové orgány. U lidí existuje lumbální umístění ledvin, ve kterém jsou orgány spojeny s aortou krátkými renálními tepnami. Poskytují bohaté zásobení krví, což je 25 % systolického výdeje. Pod vlivem krevního tlakutlačí do malých aferentních arteriol, kde vstupuje do glomerulárního pouzdra a je filtrován.
Krvinky a část jejich plazmy jsou vypouštěny eferentní arteriolou, která je v průměru mnohem menší než aferentní. To je nezbytné pro udržení vyššího tlaku vstupní tekutiny, který udržuje filtraci tím, že poskytuje pouze malý výtok do eferentní arterioly. Také regulátor tlaku je juxtaglomerulární aparát ledvin. Je to soubor buněk přímo souvisejících se syntézou reninu a jeho regulací.
Morfologie YUGA
Juxtaglomerulární aparát se skládá ze tří typů buněk umístěných v těsné blízkosti nefronu a tvořících s ním funkční systém s pozitivní zpětnou vazbou. Prvním typem buněk jsou epiteloidní (neboli granulární), což jsou modifikované hladké myocyty svalové stěny arterioly. Jsou umístěny ve velkém množství ve svalové vrstvě aferentní arteriole a v menším počtu v eferentní. To naznačuje jejich zapojení do určování rozdílu hydrostatického tlaku v těchto nádobách.
Granulární buňky mají baroreceptory, které přenášejí informace do juxtavaskulárních buněk JGA. Granulované buňky jsou také hlavními producenty reninu, enzymu, který reguluje krevní tlak v oběhovém systému. Tento enzym je také částečně schopen syntetizovat juxtavaskulární buňky (druhý typ) juxtaglomerulárního aparátu. Funkce těchto buněk jsou redukovány na skutečnost, že jsou spojnicí mezi epitelocyty a hustou skvrnou močového tubulu. Juxtavaskulární buňky se nacházejí v prostoru mezi aferentními a eferentními arterioly JUGA.
Husté skvrny JIH
Třetím typem buněk juxtaglomerulárního aparátu jsou buňky husté skvrny umístěné v distálních částech močového tubulu nefronu. Tyto JGA komponenty nesou osmoreceptory, jejichž prostřednictvím jsou schopny určovat koncentraci sodíku. Sledují změny v obsahu sodíkových iontů v již filtrované moči, ze které byly živiny a tekutiny zpětně absorbovány. V závislosti na hodnotách koncentrace přenášejí buňky macula densa informace do juxtavaskulárních buněk.
Poslední zpracovávají signál a regulují funkci epiteliocytů. Tyto granulární buňky na základě obdržené informace vylučují určité množství enzymu reninu, který ovlivňuje krevní tlak. JGA je tedy struktura, která se v místě přímo podílí na rychlosti filtrace moči. Spolu s nefronem tvoří integrální funkční systém, který podporuje životně důležitou činnost lidského těla.
Struktura juxtaglomerulárních buněk
Buňky juxtaglomerulárního aparátu umístěné v ledvinách mají zvláštní strukturu. JGA epiteliocyty jsou modifikované buňky hladkého svalstva zploštělého tvaru. Jejich jádro je polygonální a organely jsou zastoupeny v malém počtu. Jimúkolem je syntetizovat enzym renin, a proto je aparát biosyntézy v epiteliocytech, kterým se také říká granulární buňky, vysoce vyvinutý. Zároveň jsou zrna v cytoplazmě plazmatické nádrže s vytvořeným reninem.
Funkce regulace krevního tlaku
Juxtaglomerulární aparát je příkladem hormonálně aktivní struktury, která má krevní tlak a schopnost ho ovlivňovat syntézou reninu. Kromě toho účinnost kontroly krevního tlaku přímo závisí na množství tekutiny v těle a stavu arteriálních cév. V podmínkách ischemie, kdy je pozorováno aterosklerotické zúžení tepen v hlavních cílových orgánech lidského těla, zajišťuje JGA zvýšení hodnot tlaku, aby se udržela dostatečná rychlost glomerulární filtrace.
Tato funkce nezávisí na tom, kolik má člověk ledvin, protože je regulována nejsilnějšími enzymovými systémy. Ale v případě rozvoje arteriální hypertenze se účinnost filtrace vlivem vyššího tlaku (nad 120 mmHg) nezvyšuje úměrně se zvýšením krevního tlaku. Nejúčinnější je při tlacích 120-140 mmHg. A v případě zvýšení krevního tlaku hrozí poškození glomerulů, kvůli kterému se juxtaglomerulární aparát zastavuje nebo snižuje syntézu reninu.
Vliv krevního tlaku na funkce JUGA a ledvin
Dlouhotrvající zvýšení krevního tlaku vede k posunu v rovnováze a nerovnováze angiotenzinového systému a JGA. To znamená, že nana pozadí zúžení renálních tepen v důsledku aterosklerózy a na pozadí následného rozvoje hypertenze dochází ke zvýšení produkce reninu. V důsledku arteriální fibrózy je však účinnost mechanismu angiotensinu nízká: vede ke zvýšení tlaku, ale nezvyšuje se v aferentní arteriole. To vysvětluje, jak umístění ledvin a JGA ovlivňuje celý oběh a jeho regulaci. Hypertenze navíc vede k nefroskleróze – postupnému odumírání ledvinových nefronů, a proto je hypertenze často předpokladem selhání ledvin. Poté, bez ohledu na to, kolik ledvin má člověk, dochází ke znatelnému snížení rychlosti filtrace a účinnosti funkcí ledvin.
