Nefron – czym jest? Jakie pełni funkcje?

Nefrony są podstawowym elementem strukturalno-funkcjonalnym nerek. To one odpowiadają za filtrację, zagęszczanie moczu i resorpcję zwrotną wody, jonów i związków organicznych. Zaburzenie ich funkcjonowania na skutek cukrzycy, nadciśnienia czy zmian miażdżycowych stanowi zagrożenie dla zdrowia, a w skrajnych przypadkach – dla życia. Dowiedz się, jak ważna jest rola nefronów i jak zbadać ich kondycję.

Czym jest nefron?

Nefrony są podstawowymi jednostkami strukturalnymi i funkcjonalnymi nerki, czyli najważniejszego narządu układu moczowego. W jednej nerce znajduje się około miliona nefronów mikroskopijnej wielkości. Tak jak neuron jest podstawową jednostką układu nerwowego, tak nefron jest nią w układzie moczowym. Choroba nerek bardzo często dotyczy zaburzeń w obrębie samych nefronów, a nie innych częściach organu.

Nefrony zlokalizowane są w większości (80%) w korze nerki (w jej środkowej i zewnętrznej części). Ich cechą charakterystyczną są krótkie pętle Henlego (odpowiadające m.in. za zagęszczanie moczu). Natomiast około 20% nefronów znajduje się w części przyrdzeniowej kory (przy rdzeniu nerki) i charakteryzuje się długimi pętlami Henlego.

Jak są zbudowane nefrony?

Każdy nefron zbudowany jest z:

• kanalika krętego bliższego (I rzędu) – zachodzi w nim resorpcja zwrotna obowiązkowa, czyli odzyskiwanie odfiltrowanych składników osocza oraz sekrecja kanalikowa, czyli pozbywanie się związków zbędnych organizmowi;
• pętli Henlego – odpowiadającej za zagęszczanie moczu;
• kanalika krętego dalszego (II rzędu) – w którym zachodzi resorpcja zwrotna nieobowiązkowa wody i soli mineralnych oraz powstaje mocz ostateczny;
• tętniczki doprowadzającej – która doprowadza krew do kłębuszka nerkowego;
• tętniczki odprowadzającej – która odprowadza krew z kłębuszka nerkowego;
• kłębuszka nerkowego – odpowiadającego za filtrację krwi;
• torebki Bowmana – do której przefiltrowane są z kłębuszka nerkowego woda i niektóre związki;
• kanalika zbiorczego – zbierającego mocz ostateczny i odprowadzającego go do przewodów moczowych.

Bardziej ogólny opis (i tym samym łatwiejszy do zapamiętania) uwzględnia ciałko nerkowe, zwane ciałkiem Malpighiego (kłębuszek nerkowy i torebka Bowmana) oraz odchodzący kanalik nerkowy.

Jaka jest funkcja nefronów?

Nefrony odpowiadają za filtrację krwi i wytwarzanie moczu. Jednak niecała odfiltrowana woda i znajdujące się w niej związki są usuwane z organizmu.

Nefrony pozwalają odzyskać i zwrócić do krwiobiegu część odfiltrowanej wody wraz z jonami (sód, potas, wapń, magnez, chlor) i związkami organicznymi (glukoza, aminokwasy i kwasy organiczne). Z drugiej natomiast strony umożliwiają usuwanie związków, których organizm nie potrzebuje i które są dla niego toksyczne (kwas moczowy, kreatynina, antybiotyki, barwniki).

W efekcie ze 110-220 litrów przepływającego w ciągu doby przez nefron moczu pierwotnego wydalone zostaje zaledwie 1-1,5 litra moczu ostatecznego. Odzyskiwanie wody zwiększa się przy odwodnieniu organizmu (np. w czasie upałów). To dlatego wówczas możesz zaobserwować, że mimo dużej ilość przyjmowanych płynów nie wydalasz ich więcej niż zwykle.

Zasadniczo produkcję moczu można podzielić na dwa główne etapy. W ciałku nerkowym powstaje mocz pierwotny. To nic innego jak odfiltrowana krew, pozbawiona białek i elementów morfotycznych, czyli erytrocytów (czerwonych krwinek), leukocytów (białych krwinek) i trombocytów (płytek krwi). Mocz pierwotny poddawany jest w kanaliku nerkowym procesom resorpcji zwrotnej, zagęszczania i sekrecji. To doprowadza do powstania moczu ostatecznego, który może zostać wydalony.

Jeśli więc nefrony nie działają w pełni sprawnie, proces filtracji zostaje zakłócony i tym samym wytwarzanie moczu pierwotnego i ostatecznego nie przebiega prawidłowo. W efekcie organizm jest w stanie wydalić mniej moczu, co prowadzi do kumulacji toksyn w organizmie i wody w tkankach (powstawania obrzęków).

Kiedy nefrony przestają działać sprawnie?

Niewydolność nefronów może wynikać z wad genetycznych. Bywa też następstwem oddziaływania czynników zewnętrznych (w tym przede wszystkim chorób współwystępujących).

Wraz z postępującą niewydolnością nerek kolejne nefrony przestają działać, a inne zostają nadmiernie obciążone, co doprowadza finalnie także do ich wyłączenia. Spadająca liczba sprawnie działających nefronów zakłóca pracę całej nerki.

Jedną z przyczyn niewydolności nefronów jest cukrzycowa choroba nerek. Na skutek długotrwałej hiperglikemii (wysokiego poziomu glukozy we krwi) dochodzi do zmian w morfologii nerek. Nierzadko konsekwencją jest schyłkowa niewydolność organu.

Nefrony zostają uszkodzone w wyniku kłębuszkowego zapalenia nerek. Jest to schorzenie o złożonej etiologii (może wystąpić m.in. po przebytej infekcji paciorkowcem β-hemolizującym grupy A), które doprowadza do zmian w nerkach.

Przyczyną uszkodzeń nefronów jest utrzymujące się nadciśnienie tętnicze. Mowa jest wówczas o nefropatii nadciśnieniowej. Dochodzi wówczas do stwardnienia naczyniowego nerek w przestrzeni przedkłębuszkowej oraz do zmian w samych kłębuszkach nerkowych (a więc bezpośrednio w nefronie) na skutek niedokrwienia i nadciśnienia w ich wnętrzu. To z kolei skutkuje ogniskowym szkliwieniem kłębuszków zaburzającym proces filtracji.

Wreszcie do uszkodzenia nefronów może doprowadzić miażdżyca. Choroba skutkuje niekiedy zwężeniem światła tętnic nerkowych. To doprowadza w dalszej kolejności do wystąpienia zmian niedokrwiennych w drobnych naczyniach krwionośnych nerek i rozwoju tzw. nefropatii niedokrwiennej.

Jak zbadać sprawność nefronów?

Niewydolność nefronów jest patologią podstępną. Nie daje bowiem objawów w początkowym stadium nieprawidłowości. Nie występuje ból nerek, pogorszenie samopoczucia czy obrzęki. Dopiero gdy znaczna część nefronów przestaje pracować wydajnie, pojawiać się mogą symptomy sugerujące nieprawidłowości w obrębie nerek.

Przydatne diagnostycznie jest badanie GFR – określenie wskaźnika filtracji kłębuszkowej (ang. glomerular filtration rate), które pozwala określić wielkość przesączania kłębuszkowego. Prawidłowy wynik powinien wynosić powyżej 60 ml/min/1,73 m2 [1].

Innymi badaniami nerek, które pomogą wcześnie wykryć zmiany w nefronach, są m.in.:

• badanie ogólne moczu (m.in. pod kątem obecności białka),
• stężenie kreatyniny we krwi,
• diagnostyka obrazowa (np. USG nerek).

Autor: Katarzyna Grzyś-Kurka

Weryfikacja merytoryczna: lek. Agnieszka Żędzian