Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология
Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии


Глава 6. Почки и водно-солевой обмен



Почки наряду с кишечником, легкими и кожей относятся к выделительной системе, благодаря которой из организма удаляются продукты метаболизма, чужеродные и токсичные вещества. В соответствии с современными представлениями почка является не только органом выделения, но выполняет много других очень важных функций в организме. Она участвует в регуляции объема жидкостей внутренней среды, кислотно-щелочного равновесия, артериального давления, в концентрации отдельных ионов и осмотически активных веществ. В почках происходит выработка биологически активных веществ, таких как ренин, активная форма витамина Д3, эритропоэтин, простагландины.

Почки удаляют ненужные организму вещества путем образования мочи. Строение почек и мочевыводящих путей показано на рис. 6.1.

 

 

Рис.6.1.

 

Рис. 6.1. Строение мочевыделительной системы

 

6.1. Физиология мочеобразования

  Основной структурной и функциональной единицей почки является нефрон (рис. 6.1). Он состоит из почечного тельца, включающего в себя клубочек капилляров, погруженных в двустенную капсулу Боумена–Шумлянского. Между стенками капсулы имеется полость, от которой начинается проксимальный извитой каналец (ПК). За ним следует петля Генле, сначала ее нисхолящая часть, а затем после поворота на 180 град. – восходящая часть. Затем идет дистальный извитой каналец (ДК). Несколько дистальных канальцев впадают в собирательную трубочку, которая своим концом открывается на вершине почечного сосочка.

Рис. 6.2. Схема строения нефрона и процессы мочеобразования

 

Мочеобразование складывается из трех основных процессов: клубочковой фильтрации, канальцевой реабсорбции и секреции.

Фильтрация. Образование мочи начинается с ультрафильтрации плазмы крови в почечных клубочках. Жидкая часть плазмы с растворенными в ней веществами проходит через стенку капилляра, внутренний листок капсулы и поступает в полость капсулы, образуя так называемую первичную мочу или ультрафильтрат. Фильтрующая мембрана имеет очень мелкие поры, через которые проходят все растворенные в плазме вещества, кроме крупномолекулярных белков. Поэтому концентрация органических веществ и электролитов, осмотическая концентрация в ультрафильтрате такая же, как и в плазме.

Движущей силой фильтрации или эффективным фильтрационным давлением (Рф) является разность между гидростатическим давлением крови в капиллярах клубочка (Рг) и противодействующими ему силами – онкотическим давлением белков плазмы крови (Рон), которые удерживают часть воды в капиллярах, и гидростатическим давлением профильтовавшейся жидкости в капсуле (Рж).

Рф = Рг – (Рон + Рж) = 70 – (30 + 20) = 20 мм рт. ст.

В обеих почках в минуту образуется 120 мл ультрафильтрата. Этот показатель называется скоростью клубочковой фильтрации (СКФ). За сутки образуется 180–200 л ультрафильтрата, а окончательно мочи выделяется примерно 1,5–1,8 л, из этих цифр становиться ясно, что следующим этапом образования окончательной мочи является обратное всасывание воды и растворенных в ней, необходимых организму органических и неорганических веществ.

Канальцевая реабсорбция. Из капсулы жидкость со всеми растворенными в ней веществами поступает в проксимальные канальцы, где за счет деятельности эпителиальных клеток происходит обратное всасывание большинства веществ из просвета канальцев в кровь капилляров, оплетающих эти канальцы. Этот процесс называется реабсорбцией. Обратному всасыванию подвергаются все жизненно важные органические и минеральные вещества, потеря которых грозит нарушением гомеостаза. Так, из 120 мл профильтровавшейся жидкости в ПК реабсорбируется 100 мл. С ними возвращается в кровь 2/3 от профильтровавшегося количества натрия, все ионы калия, глюкоза, аминокислоты, витамины и др. Механизмы реабсорбции подразделяются на два вида: пассивный и активный транспорт. Вещества, растворенные в жидкости (электролиты, глюкоза, аминокислоты) реабсорбируются путем активного транспорта, который осуществляется клетками с помощью специфических переносчиков, против электрохимического градиента с затратой энергии АТФ. Реабсорбция воды осуществляется пассивно по осмотическому градиенту, т. е. вслед за осмотически активными веществами (главным образом ионами, глюкозой). Количество реабсорбируемых веществ в ПК всегда постоянно, вне зависимости от водно-солевого баланса организма. На выходе из ПК объем канальцевой жидкости уменьшается до 20 мл, а осмотическая концентрация жидкости остается такой же, как в плазме, т. е. 300 мл осм. Концентрация же окончательной мочи, покидающей собирательные трубочки, обычно бывает от 600 до 900 мосм, следовательно, почки могут концентрировать мочу в два раза быстрее в сравнении с плазмой, экономя при этом воду в организме. Способность почки концентрировать мочу обеспечивается следующими за ПК отделами нефрона – петлей Генле, дистальными канальцами и собирательными трубочками специальных так называемых юкстагломерулярных нефронов, которых имеется всего 20 % от общего числа всех почечных нефронов. 

В петлях Генле этих нефронов тоже реабсорбируются натрий и вода (примерно 40 л из 60 оставшихся после реабсорбции в проксимальных извитых канальцах), однако в их реабсорбции есть свои особенности. В восходящем отделе петель происходит активная ребсорбция натрия, за счет чего в межуточном веществе сосочка почки вокруг параллельно расположенных собирательных трубочек создается высокая осмотическая концентрация. Под ее влиянием вода из просвета нисходящих отделов петель и собирательных трубочек переходит в межуточное вещество сосочка почки, а затем в кровеносные сосуды почки и возвращается в общую кровеносную систему. Таким образом, канальцевая жидкость в нисходящем отделе петель становится более концентрированной. Осмотическая концентрация канальцевой жидкости и окружающего ее мозгового вещества почек может в пять раз превышать осмотическую концентрацию плазмы крови и достигать 1500 мосмоль (таких высоких цифр осмотическая концентрация достигает только при длительном лишении воды, в норме эти цифры колеблются от 500 до 900 ммосмоль). В восходящем отделе концентрация вновь снижается за счет активной реабсорбции натрия. Следует отметить, что восходящий отдел петель Генле непроницаем для воды. В результате к дистальным извитым канальцам поступает примерно 20 л (из профильтрованных 180) жидкости с осмотической концентрацией не более 200 мосмоль (гипотоничной по отношению к плазме).

В дистальных извитых канальцах продолжаются реабсорбция натрия и воды (5–10 л в сутки), секреция ионов калия и водорода. Реабсорбция здесь, в отличие от проксимальной, называется факультативной, потому что в этом отделе нефрона количество реабсорбируемого натрия регулируется в зависимости от его концентрации в крови, объема циркулирующей крови и артериального давления. Гормон альдостерон, который вырабатывается в корковом веществе надпочечников, вызывает увеличение реабсорбции натрия в дистальных канальцах, а следовательно, увеличивает его концентрацию в крови. Одновременно он вызывает снижение концентрации калия в крови. Поэтому его часто называют натрийзадерживающим и калийвыводящим гормоном.

Секреция альдостерона в свою очередь находится под контролем ренин-ангиотензин-альдостероновой системы, которая активируется при снижении артериального давления, например, вследствие кровопотери. В этом случае в кровь поступает активное вещество ренин, выделяемое почкой. Под его влиянием в плазме из белка ангиотензиногена через ряд промежуточных реакций образуется ангиотензин II, который действует на кору надпочечников и стимулирует выделение альдостерона. А альдостерон уже действует на дистальные канальцы почечных нефронов, вызывая увеличение реабсорбции натрия, следовательно и воды, и восстанавливая объем крови и артериальное давление.

Эпителий собирательных трубочек в отсутствие гипоталамического гормона вазопрессина (АДГ) для воды и натрия непроницаем. Выделение АДГ в кровь задней долей гипофиза увеличивается в тех случаях, когда повышается осмотическая концентрация внутренней среды организма (избыток натрия в пище, недостаток воды). Действуя на эпителий собирательных трубочек, АДГ формирует в них поры, через которые вода устремляется в интерстиций мозгового вещества, осмолярность которого значительно выше, и далее в кровеносные сосуды. Следовательно, осмотическая концентрация внутренней среды снижается, количество выводимой с мочой воды уменьшается, а ее осмотическая концентрация увеличивается.

Канальцевая секреция. Секреция – это процесс активного переноса веществ эпителиальными клетками канальцев из крови почечных капилляров в просвет канальца. Вследствие этого количество таких веществ в окончательной моче будет больше профильтровавшегося их количества. Таким способом из организма удаляются многие органические вещества, лекарственные препараты.


Поделиться:



Последнее изменение этой страницы: 2019-03-31; Просмотров: 437; Нарушение авторского права страницы


lektsia.com 2007 - 2024 год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! (0.017 с.)
Главная | Случайная страница | Обратная связь