Kroppens affaldssystem

Hver dag spiser og drikker vi alverdens forskellige kemiske stoffer. Proteiner, vitaminer, fedtstoffer, sukker, medicin, og nogle drikker også alkohol. Det er ikke alle dele, som kroppen selv kan bruge, og nogle af stofferne er sågar giftige for kroppen. Disse stoffer skal nedbrydes til mindre dele og udskilles via urinen. I dette afsnit skal vi kigge på, hvordan kroppen løser denne opgave: Først kigger vi på leverens funktioner, der blandt andet er at nedbryde de giftige stoffer. Herefter vender vi blikket mod nyrerne, der filtrerer blodet for affaldsstoffer og på den måde danner urin. Kom med!

Leveren

Leveren er et organ, der tager sig af utallige opgaver, og vi kan derfor kalde leveren for kroppens alt-mulig-mand. I Faktaboks 1 kan du se et overblik over leverens funktioner.

Figur 1 viser leverens placering i kroppen. Leveren er placeret i højre side af bughulen, men ses til venstre på figuren, idet vi kigger på et menneske forfra. Desuden fremgår det, at leveren både modtager iltet blod fra hjertet og blod, der har været forbi tarmsystemet og derfor er fyldt med næringsstoffer. Bag leveren findes galdeblæren. Her opbevares den galde, som leveren producerer, indtil galden frigives til tarmene for at nedbryde fedt. Du kan læse mere om galdeproduktion i Faktaboks 1.

Leveren er med sin vægt på 1,5 kg (gælder for en voksen person) et af menneskets største organer. Leveren er placeret øverst i højre side af bughulen, se Figur 1, og har en rød-brun farve. Den modtager iltet blod fra hjertet, der forsyner levercellerne med ilt til at udføre alle deres opgaver. Derudover modtager leveren faktisk også blod, der har været forbi tarmsystemet. Dette blod indeholder ikke længere meget ilt, men til gengæld indeholder det de næringsstoffer, der er blevet opsamlet fra maden. Før disse næringsstoffer kan komme ud og nære resten af kroppens celler, skal de forbi leveren. Men hvorfor skal de det? For det første er der en risiko for, at der er kommet uønskede stoffer ind i blodet fra tarmene, som for eksempel bakterier. Alt, vi spiser og drikker, ender i tarmsystemet, og derfor er tarmene meget udsatte for bakterier og giftige stoffer. I leveren findes der rigtig mange immunceller, der er specialiserede til at spise og dræbe bakterier. Disse celler kaldes for makrofager. Bakterier, der er kommet over i blodet, bliver fjernet af makrofagerne, se Figur 3.

Faktaboks 1. Leverens funktioner

– Leveren spiller en stor rolle i kulhydratstofskiftet. Det er nemlig leveren, der sørger for, at der er den rette mængde sukker i blodet. Det gør den ved, at overskydende sukker omdannes til et lager af glykogen. Glykogen kan igen omdannes til sukker, når kroppen er i sukkerunderskud.

Figur 2 viser, hvordan sukkermolekyler bliver sat sammen til lange kæder for at danne glykogen. Glykogen bliver opbevaret i leveren, som kan nedbrydes til sukker på ny, når sukkerniveauet i blodet er lavt.

– Leveren spiller en stor rolle i fedtsyrestofskiftet, idet den både kan opbygge og nedbryde forskellige fedtmolekyler efter behov. Desuden kan den omdanne overskydende sukkermolekyler til fedt, der opbevares i fedtceller.

– Leveren spiller en rolle i proteinstofskiftet ved at omdanne aminosyrer til andre aminosyrer, urea eller glukose samt danne proteiner til blodet.

– I leveren opbevares både jern, vitaminer og glykogen.

– Leveren fjerner og nedbryder giftige stoffer og eventuelle bakterier i blodet.

– Leveren producerer og udskiller galde til tarmene. Galde er med til at nedbryde fedt, så det bliver lettere for tarmene at optage fedtet. Galden bliver opbevaret i galdeblæren og bliver frigivet til tarmene, når man har spist et fedtholdigt måltid.

Figur 3 viser, at makrofager i leveren spiser de bakterier, der er sluppet over i blodet fra tarmen.

En anden årsag til, at blodet fra tarmsystemet skal igennem leveren er, at leveren spiller en afgørende rolle i regulering og opbevaring af næringsstoffer og vitaminer. Leveren er for eksempel med til at beslutte om optaget sukker fra tarmene skal frigives til blodet eller opbevares i leveren. Hvis der er nok sukker i blodet i forvejen, vil sukkeret blive lagret i et stort sukkerdepot i leveren kaldet glykogenlageret. Der bliver frigivet sukker til blodet igen mellem måltider, eller hvis man faster. Du kan læse mere om regulering af blodsukker her. Det er også i leveren, at overskydende sukker bliver omdannet til fedt, som bliver opbevaret i fedtceller.

Affaldsstoffer

Nogle gange indtager vi stoffer, som kroppen ikke kan bruge som energikilde eller nedbryde selv. Det er leveren, der tager sig af alle de stoffer. Hvis du tager medicin, vil det blive nedbrudt til mindre dele i leveren, før det kan blive udskilt. Andre stoffer, som kroppen opfatter som giftige, bliver også nedbrudt i leveren. Det skyldes, at der i leverceller er rigtig mange specialiserede enzymer, der er gode til at nedbryde forskellige kemiske stoffer. Ved indtagelse af alkohol (ethanol) vil enzymer i leveren hurtigt begynde at nedbryde ethanolen, så det ikke ophober sig, fordi ethanol er giftigt for kroppens celler. Ethanol nedbrydes i flere trin – og et af mellemprodukterne i nedbrydningen er også giftigt for kroppen. Dette stof kaldes for ethanal. Når man får tømmermænd, skyldes det blandt andet ethanals negative indvirkning på kroppen. Du kan se nedbrydningen af alkohol på Figur 4.

Figur 4 viser nedbrydningen af ethanol, altså alkohol, i leveren. Det er specifikke enzymer i leveren, der nedbryder alkoholen. Et af mellemprodukterne er ethanal, der er giftigt for kroppen. Slutproduktet er et energirigt molekyle.

I leveren omdannes og nedbrydes overskydende aminosyrer, der er byggestenene i proteiner. Et af slutprodukterne fra denne proces er urea, der bliver udskilt via urin, se Figur 5. Det er urea, der gør urin gult.

Figur 5 viser, at aminosyrer fra proteiner bliver nedbrudt til urea. Urea bliver udskilt med urin.

En lever på overarbejde

Du kan nok godt høre, at leveren er et vigtigt organ, når vi taler om at håndtere kroppens affaldsstoffer. Hvis man spiser for meget fedtholdig mad, drikker for meget alkohol eller ikke er fysisk aktiv, risikerer man, at leveren kommer på overarbejde. Når leveren ikke kan følge med, kan der opstå en tilstand i leveren kaldet fedtlever.

Som navnet antyder, ophobes fedt i leveren ved denne tilstand. I sig selv er fedtlever ikke farlig, men for omkring 10% af patienter med fedtlever kan der opstå en betændelsestilstand, hvor det sunde levervæv bliver omdannet til arvæv. Med tiden vil leverfunktionen falde. Cirka hver fjerde dansker lider af fedtlever, men da der ikke er nogen symptomer, før der er dannet arvæv i leveren, er det de færreste, der er klar over, at de har fedtlever.

Nyrerne

I dette afsnit skal vi kigge på, hvordan kroppen udskiller de affaldsstoffer, der findes i blodet. Har du nogensinde tænkt over, hvordan tis bliver dannet? Eller måske undret dig over, hvorfor morgentis ofte er helt gult? Hvis du læser med videre, vil du få svar på disse spørgsmål, og du vil desuden lære om, hvordan man i gamle dage bestemte om en patient havde sukkersyge ved at smage på tisset.

Lad os starte med at kigge på, hvordan nyrerne er opbygget, og hvor de er placeret. Mennesket har to nyrer, der sidder ved siden af hinanden midt i bughulen helt bagerst op ad ryggen, se Figur 1. Hver nyre er cirka 12 cm lang og 6 cm bred. Som du måske kan se på Figur 1, ligner hver nyre lidt en kidneybønne – hvilket netop er det bønnen er opkaldt efter (nyre hedder på engelsk kidney). Nyrernes primære opgave er at lave urin (tis). Hver nyre er derfor forbundet med blæren via et rør kaldet en urinleder. Nyrerne arbejder alle timer i døgnet og fylder derfor langsomt blæren op med urin. Når blæren er tilstrækkeligt fyldt, kan man mærke, at man skal tisse.

Figur 6 viser placering af nyrerne samt et tværsnit af en nyre, hvor man både kan se nyrebækkenet og placering af de små nyrefiltre. I nyrebækkenet bliver den færdige urin samlet og ført via urinlederen til blæren. Derudover ses det, at blod med affaldsstoffer løber ind i nyren via den røde blodåre (iltet blod), og at blodet løber fra nyren igen filtreret for affaldsstoffer i den blå blodåre.

I blodet findes der mange affaldsstoffer, f.eks. nedbrydningsprodukter som urea fra leveren. Disse affaldsstoffer skal selvfølgelig fjernes fra blodet, ligesom en skraldespand skal tømmes, for at skraldet ikke ophober sig. Desuden spiller nyrerne en vigtig rolle i forhold til at styre kroppens indhold af vand og salt. For at forstå, hvordan nyren danner urin ud fra blod, skal vi finde vores forstørrelsesglas frem. Hvis du kigger på Figur 6, kan du se, at der løber blod ind i nyren, der skal renses, og at der ligeledes løber blod ud af nyren, der er blevet renset. Blodet bliver filtreret inde i de bittesmå nyrefiltre, se Figur 7, hvor både affaldsstoffer, vand, sukker og næringsstoffer bliver filtreret fra blodet. Proteiner og blodceller er for store til at komme igennem nyrefiltrene og bliver derfor i blodet. Filtreringen er første trin i produktionen af urin. Før urinen er færdigdannet, skal sukker, næringsstoffer og salt nemlig først føres tilbage til blodet. Til denne proces bruger nyrerne energi. Langt størstedelen af vandet føres også tilbage til blodet via processen osmose, se Faktaboks 2. Under energiforbrug bliver der altså dannet urin med rigtig høj koncentration af affaldsstoffer, der kan udskilles, uden at vi mister for meget væske og heller ikke mister næringsstoffer. Den færdige urin løber via urinlederne til blæren.

Figur 7 viser, hvordan nyrefiltrene ser ud. De er bittesmå, og der findes cirka 1 million af dem i hver nyre. Derudover ses det på figuren, at sukker, næringsstoffer og vand bliver ført ud af rørsystemet igen. Disse stoffer føres over i blodet. Rørsystemet fører ud i et samlerør, hvor den færdige urin føres til nyrebækkenet og videre til blæren.

Det voksne menneske har cirka 5-6 L blod i kroppen. Hver eneste dag filtrerer nyrerne alt blodet så mange gange, at der i alt bliver filtreret 180 L væske fra blodet. I gennemsnit udskiller man kun 1,5 L urin om dagen. Du kan nok godt se, at nyrens rørsystem skal suge meget vand tilbage til blodet for, at det regnestykke kan gå op.

Faktaboks 2. Hvad er osmose?

Rundt om alle celler findes der en cellemembran. Salt, sukker og de fleste andre molekyler kan ikke frit bevæge sig igennem en cellemembran. Til gengæld kan vand godt bevæge sig helt frit igennem cellemembranen. Hvis der er en højere koncentration af f.eks. salt uden for cellen, vil vand bevæge sig ud af cellen som et forsøg på at udligne forskellen mellem de to koncentrationer af salt. Omvendt hvis der er en højere koncentration af salt inde i cellen, vil vandet bevæge sig ind i cellen. Denne proces kaldes for osmose. Det er blandt andet på grund af osmose, at det er vigtigt, at koncentrationen af salt reguleres i kroppen, så cellerne ikke skrumper sig helt små eller svulmer helt op. Det er også på grund af osmose, at vand under dannelse af urin bevæger sig tilbage i blodet. Når sukker, salt og næringsstoffer føres tilbage til blodet under forbrug af energi, vil vandet nemlig selv følge med ud i blodet. Du kan læse mere om osmose her.

Det er virkelig vigtigt for kroppens balance, at der er den rigtige mængde væske og den rigtige mængde salt i kroppen for, at den bedst muligt kan udføre sine funktioner. Derfor er nyrerne specialiseret til at styre hvor meget urin, der bliver dannet. Hvis vi drikker meget vand, vil der også blive udskilt meget vand. Omvendt når vi drikker for lidt vand, vil kroppen gerne holde på væsken, og nyrerne sørger for, at mest muligt vand bliver transporteret tilbage i blodet fra urinen. Ved vandunderskud kan vi komme helt ned på en urinproduktion på 0,4 L om dagen. Man kan normalt se på sin urin, hvis man har drukket for lidt vand, se Figur 8. Farven vil være mere kraftig gul, som det ofte ses, når man tisser om morgenen. Det er fordi, andelen af affaldsstoffet urea er høj i forhold til mængden af vand.

Figur 8 viser, at farven på en persons urin normalt afhænger af, hvor meget væske personen har drukket. Hvis man har drukket meget væske, vil der blive produceret mere urin, og koncentrationen af affaldsstoffer vil være lavere. Derfor er farven lysere. Når man ikke har drukket nok væske, vil man kun danne lidt urin, og derudover vil farven være mere kraftig gul.

Når nyrerne svigter: Diabetes og urin

Der er adskillige tilstande, hvor nyrerne ikke fungerer optimalt, og flere af dem kan lede til nyresvigt. En af disse tilstande er diabetisk nyresygdom. Raske personer har ikke sukker i deres urin, fordi deres nyrer sørger for, at alt sukkeret bliver transporteret tilbage til blodet. Hvis man har sukkersyge (diabetes), har cellerne i kroppen svært ved at optage sukker fra blodet, og sukkerindholdet i blodet vil derfor være meget højt. Det høje sukkerindhold i blodet kan ødelægge nyrefiltrene, hvilket påvirker nyrefiltrenes evne til at filtrere blodet korrekt. Denne tilstand rammer omkring 10-20% af patienter med diabetes. Resultatet er en ophobning af affaldsstoffer i blodet. Derudover bliver der nu udskilt proteiner via urinen, fordi de kan komme igennem de ødelagte nyrefiltre. Når koncentrationen af sukker er forhøjet over en lang periode, kan der forekomme permanent skade på nyrefiltrene, så nyrefunktionen falder. Hvis nyrefunktionen falder meget, kan nyrerne ikke længere opretholde vand- og saltbalancen, og derudover kan de ikke udskille affaldsstoffer. Denne tilstand kaldes for nyresvigt. Ved nyresvigt kan man blive behandlet med dialyse, se Faktaboks 3, eller man kan komme på ventelisten til at få en ny nyre.

En anden konsekvens af den høje sukkerkoncentration i blodet er, at nyrerne ikke kan nå at fjerne alt sukker fra urinen. Resultatet er, at der er sukker i den færdige urin hos patienter med diabetes. I dag kan man bl.a. undersøge, om en person har sukkersyge ved at måle koncentrationen af sukker i blodet, men i gamle dage var dette ikke muligt. Ofte ville lægen i stedet smage på patientens urin, og hvis det smagte sødt, ville lægen konkludere, at patienten havde sukkersyge.

Faktaboks 3. Hvad er dialyse?

Hvis nyrerne ikke fungerer som de skal og derfor ikke selv kan rense blodet, kan man komme i dialyse. Dialyse er en form for behandling, hvor blodet bliver renset uden for kroppen, og overskydende væske bliver fjernet. Desuden bliver saltniveauer i blodet reguleret. Under behandlingen føres blodet via et kateter ud af kroppen og ind i en dialysemaskine, der har en specielt filter, hvor blodet renses. Herefter føres blodet retur til kroppen. Dialysepatienter skal ofte behandles adskillige timer flere gange om ugen på denne måde.

Nyrerne og leveren