1. מנגנוני הומיאוסטזיס בכליה
ד"ר דניאלה מגן
היחידה לנפרולוגית ילדים
בי"ח מאייר לילדים,
המרכז הרפואי רמב"ם, חיפה

2. תפקידי הכליה 1. ויסות ושמירה על מאזן הנוזלים והמלחים בגוף.
2. שמירה על מאזן חומצי בסיסי.
3. סילוק תוצרי פסולת מן הדם שמקורם במטבוליזם הטבעי, והפרשתם בשתן (אוריאה, קראטינין).
4. סילוק כימיקלים זרים מן הדם והפרשתם בשתן (תרופות, חמרי הדברה, צבעי מאכל, תוספי מזון מלאכותיים).
5. גלוקונאוגנזה – סינתיזת גלוקוז מחומצות אמינו כמקור אנרגיה במצבי צום ממושך.
6. הפרשת הורמונים: רנין
אריתרופויטין
ויטמין D פעיל

3. אנטומיה

5. חתך אורך בכלית אדם

6. הנפרון הנפרון הינו היחידה התפקודית הבסיסית של הכליה.
בכל כליה כמיליון נפרונים.
חלקי הנפרון
פקעית glomerulus
אבובית קריבנית proximal tubule
לולאת הנלי loop of Henle
אבובית רחיקנית distal tubule
אבובית מאספת collecting duct
כלי דם afferent+efferent arterioles

7. הנפרון

8. הנפרון

9. גלומרולוס

10. Juxtaglomerular Apparetus

11. פיזיולוגיה
ייצור השתן מתחיל בגלומרולוס, שם מתבצעת הפילטרציה הגלומרולית.
בתהליך הפילטרציה מסתננים מן הקפילרה הגלומרולרית אל תוך הקופסית ע"ש באומן מים, אלקטרוליטים ומולקולות אורגאניות קטנות כגון גלוקוז, חומצות אמינו, חומצה אורית.
לא מסתננים תאים וחלבונים.

12. פיזיולוגיה (המשך)
הפילטרט הגלומרולירי מכיל מים, מלחים, גלוקוז וחומצות אמינו בריכוז זהה לזה שבדם.
אבוביות הכליה (הטובולי) אחראיות לספיגה חוזרת מן השתן אל הדם של רוב חומרים שהסתננו לפילטרט הגלומרולי.

13. פיזיולוגיה (המשך) הגוף מכיל כ – 40 ליטר מים. נפח הפלזמה כ - 4 ליטר.
כמות הנוזלים שמסתננת כל יום דרך הגלומרולי היא כ – 180 ליטר.
אילולא הספיגה החוזרת של המים בטובולי, היינו מפרישים בשתן את כל נפח הפלזמה בגופנו תוך 30 דקות.
ספיגת המים והחומרים החיוניים לגוף היא כמעט מלאה, כך שהכמות המופרשת בשתן מהווה כ – 1% או פחות מהכמות שהסתננה דרך הגלומרולי.

14. דוגמאות לכמויות הפילטרציה, ההפרשה והספיגה החוזרת של חומרים שונים בכליה
דוגמאות לכמויות הפילטרציה, ההפרשה והספיגה החוזרת של חומרים שונים בכליה
חומר
כמות שעוברת פילטרציה
כמות מופרשת
% הספיגה
מים
180 ליטר
1.8 ליטר
99%
נתרן
630 גרם
3.2 גרם
99.5%
גלוקוז
180 גרם
0 גרם
100%
אוריאה
56 גרם
28 גרם
50%

15. איך מצליחה הכליה לשמור על מאזן מדויק של מים, מלח וחמרי פסולת בגוף תחת שינויים מתמידים ומשמעותיים בתנאים הסביבתיים ובמצב הגוף?
יובש/שתיה יתרה
עודף/מחסור במלחים
עומס מטבולי וייצור מוגבר של חומרי פסולת מהמזון
שינויים בלחץ הדם

16. הומיאוסטזיס

17. מערכת רנין-אנגיוטנסין-אלדוסטרון
רנין - חלבון המופרש מתוך תאים מיוחדים בדופן הקפילרה המזינה את הגלומרולוס (afferent artery), ב- juxtaglomerular apparatus.
הרנין מתפקד כאנזים המסוגל לחתוך חלבון גדול ולקצר אותו.

18. מערכת רנין-אנגיוטנסין-אלדוסטרון (המשך)
אנגיוטנסינוגן – חלבון גדול המופרש ע"י הכבד ונמצא תמיד בדם בריכוזים גבוהים.
רנין מפרק אנגיוטנסינוגן לאנגיוטנסין 1 – חלבון קטן באורך של 10 חומצות אמינו אנגיוטנסין 1 הינו חסר פעילות ביולוגית.
ACE - Angiotensin Converting Enzyme
אנזים המופרש ע"י תאי אנדותל בדופן כלי הדם בראות.

19. מערכת רנין-אנגיוטנסין-אלדוסטרון (המשך)
ACE הופך אנגיוטנסין 1 לאנגיוטנסין 2, ע"י כך שגוזר ממנו 2 חומצות אמינו.
אנגיוטנסין 2 הוא חלבון קצר באורך 8 חומצות אמינו.
לאנגיוטנסין 2 פעילות ביולוגית חזקה, הכוללת:
- כיווץ כלי דם והעלאת לחץ הדם.
- גירוי לשחרור אלדוסטרון מבלוטת האדרנל
(יותרת הכליה).

20. אלדוסטרון הורמון סטרואידלי המוצר בקליפה של בלוטת האדרנל (יותרת הכליה).
מופרש בתגובה לעליה ברמות אנגיוטנסין 2 בדם, ובתגובה לעליה ברמת אשלגן בדם.
תפקידו העיקרי: הגברת ספיגה חוזרת של נתרן באבובית הרחיקנית של הנפרון.

21. גירויים להפרשת רנין מן הכליות
ירידה בזרימת הדם ב – afferent artery
ירידה בריכוז הנתרן בשתן העובר באבובית הרחיקנית, באזור ה – macula densa
גירוי ישיר ע“י עצבים סימפטטיים

22. ציר רנין-אנגיוטנסין-אלדוסטרון: סיכום
ציר רנין-אנגיוטנסין-אלדוסטרון: סיכום
ACE מהראות
רנין מהכליה
אנגיוטנסינוגן מהכבד
אנגיוטנסין 2
אנגיוטנסין 1
אלדוסטרון מהאדרנל

23. אבדן מים ומלח כתוצאה משלשולים
ירידה בריכוז הנתרן בדם
ירידה בלחץ הדם
עליה בפעילות סימפטטית
ובהפרשת אדרנלין
ירידה בזרימת הדם לכליה
גירוי להפרשת רנין
עליה ברמת אנגיוטנסין 1 + 2
עליה ברמת אלדוסטרון
כיווץ כלי דם
עליה בספיגת מים ומלח בכליה
עליה בנפח הדם
עליה בלחץ הדם

24. מנגנון הומיאוסטזיס בתגובה לאכילה מרובה של מלח
מנגנון הומיאוסטזיס בתגובה לאכילה מרובה של מלח
אכילה מרובה של מלח
עליה בספיגת מים בכליה
עליה בנפח הדם ובלחץ הדם
עליה בזרימת הדם לכליה
דיכוי הפרשת רנין ואנגיוטנסין
דיכוי הפרשת אלדוסטרון
ירידה בספיגת מלח בכליה
ירידה בספיגת מים בכליה
עליה בכמות המים והמלח בשתן
ירידה בנפח הדם

25. מנגנוני הומיאוסטזיס הקשורים לויטמין D ולמאזן סידן בגוף
ההורמונים העיקריים האחראים על שמירה על מאזן סידן תקין :
ויטמין D
הורמון הפראתירואיד PTH
קלציטונין

26. ויטמין D
“ויטמין D” - קבוצה של הורמונים סטרואידליים הדומים במבנה הכימי שלהם.
ויטמין D3 (כולקלציפרול) מגיע לגוף משני מקורות:
מהמזון
מהפיכת 7-דהידרו-כולסטרול בעור ע”י קרינת UV
הכליה אחראית להפיכת ויטמין D3 הבלתי פעיל לויטמין D פעיל (קלציטריול).

27. ויטמין D (המשך) ויטמין D3 אינו פעיל ביולוגית.
על מנת שיהפוך לפעיל, עליו לעבוד הידרוכסילציה (תוספת OH) בשני מקומות במולקולה:
במקום 25, פעולה הנעשית בכבד.
במקום 1 אלפא, פעולה הנעשית בכליה.
האנזים האחראי על ההידרוכסילציה בכליה מיוצר ע”י תאי האבובית הקריבנית (טובולי פרוקסימאלי).

28. תפקידי ויטמין D 1. הגברת ספיגת סידן מהמזון במעי.
2. הגברת ספיגת סידן בכליה.
3. שמירה על מטבוליזם עצם תקין (בניה ופרוק עצם).

29. בלוטות הפראתירואיד

30. הורמון הפראתירואיד (PTH)
מיוצר ע”י 4 בלוטות קטנות הצמודות לחלק האחורי של בלוטת התריס.
תפקידיו:
להעלות רמת סידן בדם ע”י פרוק עצם
להגביר הפרשת זרחן בכליה
להגביר יצור ויטמין D פעיל ע”י שיפעול האנזים בכליה

31. מנגנון משוב בתגובה לירידה ברמת הסידן בדם
הפרשת PTH
הגברת ייצור
ויטמין D פעיל בכליה
הגברת ספיגת
סידן במעי
הגברת ספיגת
סידן בכליה
שחרור סידן
מהעצמות
עליה ברמת הסידן בדם

32. סיכום
הכליה שומרת על מאזן יציב של נוזלים, מלחים וחומרי פסולת, תחת שינויים מתמידים בתנאים הסביבתיים ובמצב הגוף.
המאזן העדין נשמר באמצעות מנגנוני הומיאוסטזיס הכוללים הן מעגלי משוב קצרים, תוך כליתיים, והן מעגלי משוב גדולים, רב מערכתיים, המערבים איברים רבים.

33. סיכום (המשך)
הבנה טובה של מנגנוני המשוב הנ”ל עוזרת לנו למנוע הפרעות בתפקוד התקין של מעגלים אלה, ומאפשרת התערבות פרמקולוגית במידת הצורך, במקרי חולי שונים.

34. תודה על ההקשבה!