23.2: Filtracja i tworzenie moczu

Funkcją nerek jest filtrowanie, ponowne wchłanianie, wydzielanie i wydalanie. Każdego dnia nerki filtrują prawie 180 litrów krwi, początkowo usuwając wodę i substancje rozpuszczone, ale ostatecznie przywracając prawie wszystkie filtry do krążenia za pomocą hormonów osmoregulacyjnych. Proces ten usuwa odpady i toksyny, ale ma również kluczowe znaczenie dla utrzymania poziomu wody i elektrolitów. Większość z tych funkcji jest wykonywana przez maleńkie, ale liczne nefrony zawarte w nerkach.

Krew dostaje się do ciałka nerkowego nefronu przez kłębuszek nerkowy naczyń włosowatych. Naczynia włosowate są otoczone strukturą zwaną kapsułką Bowmana, która wchłania wodę i większość substancji rozpuszczonych z krwi. Ciśnienie krwi z naczyń włosowatych wpycha je do kapsułek. Jeśli ciśnienie krwi jest zbyt wysokie, jak w przypadku nadciśnienia, naczynia włosowate mogą słabnąć i twardnieć, zmniejszając zdolność nerek do filtrowania krwi.

Przesącz z ciałek opróżnia się do proksymalnych kanalików krętych i zstępujących części pętli Henlego. Tutaj prawie 70% substancji rozpuszczonych – sól, glukoza, aminokwasy i wodorowęglany – jest ponownie wchłaniane do otaczających naczyń włosowatych. Krążące hormony krwi biorące udział w osmoregulacji indukują wchłanianie zwrotne sodu, wapnia lub większej ilości wody, jeśli jest to konieczne, aby zwiększyć lub obniżyć ciśnienie krwi i regulować elektrolity.

Wydzieliny z naczyń usuwają wszelkie pozostałe produkty przemiany materii z krwi do dystalnych kanalików krętych nefronów. Wydzielane są odpady azotowe, takie jak kreatynina i mocznik, a także jony potasu i amonu. Aby dostosować pH krwi, jony wodoru i wodorowęglanu mogą być również usuwane do kanalików dystalnych. Stąd pozostały filtrat, czyli mocz, jest zbierany przez miedniczkę nerkową i wydalany z nerek przez moczowód.

U zwierząt hibernujących, takich jak niedźwiedzie i wiewiórki ziemne, produkcja moczu jest zmniejszona lub całkowicie zatrzymana, aby oszczędzać wodę w okresie, gdy nie spożywa się pokarmu ani wody. W stanie hipotermii naczynia nerkowe zwężają się i uniemożliwiają przepływ krwi do kłębuszków nerkowych. Powoduje to zatrzymanie funkcji nerek do momentu wybudzenia zwierzęcia ze snu zimowego.