физиология системы выделения. функции почек. механизмы

ФИЗИОЛОГИЯ СИСТЕМЫ
ВЫДЕЛЕНИЯ. ФУНКЦИИ
ПОЧЕК. МЕХАНИЗМЫ
МОЧЕОБРАЗОВАНИЯ.
доцент, к.м.н. Т.П.Тананакина
Система выделения
легкие
Кожа потовые
железы
Пищеварительный
тракт
кровь
почки
печень
Органы и
ткани
Система выделения
 Через легкие удаляются газообразные
вещества - СО2, пары Н2О, эфиры,
хлороформ, летучие вещества.
 Кожа - потовые и сальные железы
выделяют воду, соли, мочевину, мочевую
кислоту, креатинин.
 Печень - с желчью выделяются пигменты,
продукты распада гемоглобина
 Пищеварительный тракт - вделение воды
и солей
 Почки - основной орган выделения
почка
нефрон
Кровоснабжение почки
 Масса почки составляет – 0,43% от массы тела
 Черз почки проходит за 1 мин 1200 мл крови –
20-25% ОЦК
 91-93% крови идет через сосуды коркового
вещества, остальное через мозговое
 В норме – кровоток составляет 4-5 мл/г
 Высокий уровень саморегуляции (миогенный
механизм – эффект Бейлиса) – давление в
клубочках остаётся постоянным при изменении
АД от 90 до 190 мм рт.ст.
Чудесная артериальная сеть
Брюшная часть аорты
a.renealis
v.efferens
v.afferes
Капилляры клубочка
Капилляры
почечная вена
нижняя полая вена
Разные варианты нефронов
Кортикальный нефрон
Юкстамедуллярный
нефрон
Виды нефронов
 Кортикальные нефроны - основные
нефроны, где происходит образование
мочи- 60-70%.
 Юкстамедуллярные нефроны - нефроны с
длинными петлями Генле, которые
пронизывают весь мозговой слой.
Обеспечивают концентрирование мочи. 1020%
 Суперфициальные нефроны – короткие
петли Генле 20-30% - выполняют роль
шунтов
Виды эпителия в канальцах
Схема строения эпителия
проксимального канальца
Механизмы
мочеобразования
Фильтрация
Реабсорбция
секреция
Факультативная
Обязательная
реабсорбция
реабсорбция
Регули-
руемая
фильтрация
реаб-
Поворотно-
сорбция
противоточная
воды
система
Механизм клубочковой
фильтрации
 Клубочковая
фильтрация образование из
плазмы крови
первичной мочи
(ультрафильтрата)
 Первичная моча жидкость,
профильтровавшаяся в
капсулу через барьер. По
составу она идентична
плазме крови за
исключением белков.
Схема клубочкового фильтра
Схема клубочкового фильтра
1 –эндотелий
2 – базальная мембрана
3 – подоцит
4- отверстие в эндотелии
5 – щелевая мембрана
подоцита
Клубочковый диурез фильтрация
ЭФД= Рг.кр. - Рон.кр. - Рг.м.=
70-30-20=20мм рт.ст.
 І Гидростатическое давление крови
(Рг.кр.) -70 мм рт.ст.
 ІІ Онкотическое давление крови
(Рон.кр.) - 30 мм рт.ст.
 ІІІ Гидростатическое давление
ультрафильтрата (Рг.м.) - 20 мм рт. ст.
Факторы, изменяющие
фильтрационное давление
Факторы, обусловливающие
высокое давление в клубочке
 Короткая почечная артерия,
отходящая от брюшной аорты
 Приносящий сосуд в два раза шире,
чем выносящий
Обязательная или
облигатная
реабсорбция
Обязательная или облигатная реабсорбция транспорт веществ в
проксимальном канальце из мочи в кровь.
 Na+, K+, Ca+2, Mg +2, Cl--,
SO42-- , HPO42--, HCO3--,
Реабсорбиглюкоза, витамины,
руется
аминокислоты,
2/3 профильтровавшейся мочевина, мочевая
кислота,H2O
мочи
Обязательная или
облигатная реабсорбция  Na+, K+, Ca+2, Mg +2, Cl--,
SO42-- , HPO42--, HCO3--,
витамины - диффузия
 АК, глюкоза –вторичноактивный транспорт
Реабсорбируется
 мочевина, мочевая
2/3 профильт- кислота – диффузия
ровавшейся
 H2O - осмсос
мочи
Схема вторично-активного
транспорта
Апикальная мембрана
Глюкоза
Na+
К+
Базальная мембрана
АТФ
Na+
Схема транспортных механизмов в
проксимальном канальце
Кругооборот мочевины в нефроне
Мочевина
Мочевая кислота
 Реабсорбция – 1/3
профильтровавшейся
мочевины в проксимальном канальце; в
дистальном –
повышает Росм.
паренхимы и тянет за
собой воду.
 секреция
Мочевая кислота
 МК – продукт обмена пуринов (мясо);
 Пов.конц. МК – подагра и почечные камни;
 МК фильтруется секретируется и реабсорбируется в
проксимальных канальцах;
 В нисходящем колене петли Генле – реабсорбируется
и до вершины петли доходит только 10% - к-во
выделяемой МК, т.к. в дистальных канальцах МК не
реабсорбируется и не секретируется
 Профилактика образования камней в петлях Генле;
 Растворимость МК наилучшая при рН 7,4, при рН 5,8
– 50%, рН-4,5 только 5 %
Локализация различных
транспортных процессов в нефроне
 Факультативная
реабсорбция регулируемый транспорт
натрия и солей в
дистальном канальце
 Регулируемая
реабсорбция воды в
собирательных
трубочках.
 Поворотнопротивоточный механизм
- реабсорбция воды и
натрия в петле Генле концентрирование мочи.
 Секреция - транспорт
веществ из крови в мочу
 мочевины, слабых кислот
и оснований, аммония,
амиака (диффузия)
 органических кислот и
оснований, пенициллина
(активный транспорт)
 калия, натрия, аммония
Секреция – транспрт веществ из
крови в мочу
 мочевины, слабых кислот и
оснований, аммония,
амиака (диффузия)
 органических кислот и
оснований, пенициллина
(активный транспорт)
 калия, натрия, аммония,
мочевины
ПРОЦЕССЫ, ПРОТЕКАЮЩИЕ В
ПРОКСИМАЛЬНОМ КАНАЛЬЦЕ НЕФРОНА



Обязательная или облигатная реабсорбция
веществ: всасывание полное или до
достижения порога концентрации в крови
катионов и анионов (натрия, калия, хлора,
магния, кальция, фосфатов, сульфатов,
бикарбонатов и др.), глюкозы, аминокислот,
витаминов, мочевины.
Секреция: мочевины, слабых кислот и
оснований, аммония, амиака (диффузия),
органических кислот и оснований, пенициллина
(активный транспорт)
Регуляция процессов - неизбирательная.
Симпатическая н.с., катехоламины,
глюкокортикоиды влияют через
внутриклеточные посредники на
энергетические процессы в клетках эпителия и
тем самым регулируют процессы транспорта
Проксимальный каналец
 Обязательная или облигатная
реобсорбция
 Секреция
 Регуляция процессов неизбирательная.
Симпатическая н.с., катехоламины, глюкокортикоиды
влияют через внутриклеточные
посредники на энергетические
процессы в клетках эпителия и
тем самым регулируют
процессы транспорта
Регуляция облигатной
реабсорбции неизбирательная
 Симпатическая н.с., катехоламины,
глюкокортикоиды влияют через
внутриклеточные посредники на
энергетические процессы в клетках
эпителия и тем самым регулируют
процессы транспорта
Регуляция облигатной
реабсорбции - неизбирательная
Симпатическая н.с., катехоламины,
глюкокортикоиды
внутриклеточные посредники
энергетические процессы в кл. эпителия
Транспорт веществ
Механизм поворотно-противоточной
системы
 Нисходящее колено петли Генле
покрыто плоским эпителием, бедным
митохондриями и не может обеспечить активный транспорт натрия, но
пропускает воду.
 Восходящее колено петли Генле
покрыто кубическим эпителием,
богатым митохондриями и обеспечивает активный транспорт натрия, но
не пропускает воду.
 Натрий в паренхиме мозгового слоя
повышает осмотическое давление и
тянет на себя воду из нисходящего
колена и из собирательных трубочек
Na
Н2О
Na
Н2О
Механизм поворотнопротивоточной системы
 Нисходящее колено петли Генле покрыто
плоским эпителием, бедным митохондриями и
не может обеспечить активный транспорт
натрия, но пропускает воду.
 Восходящее колено петли Генле покрыто
кубическим эпителием, богатым митохондриями
и обеспечивает активный транспорт натрия, но
не пропускает воду.
 Натрий в паренхиме мозгового слоя повышает
осмотическое давление и тянет на себя воду из
нисходящего колена и из собирательных
трубочек
Механизм поворотно-противоточной
системы
Н 2О
Na
Na
Росм
Н 2О
Росм
Н 2О
Поворотно-противоточная система
ПРОЦЕССЫ, ПРОХОДЯЩИЕ В
ДИСТАЛЬНОМ КАНАЛЬЦЕ
 Факультативная реабсорбция
- натрия, хлора (регулируется
альдостероном и натрийуретическим
пептидом); кальция (регулируется
паратгормоном, кальцитонином и
витамином Д3 ).
 Секреция - калия, натрия, аммония
 Регулируемая реабсорбция воды
в собирательных трубочках под
влиянием АДГ (вазопрессина)
СХЕМА ПРОЦЕССОВ ФОРМИРОВАНИЯ
КОНЕЧНОЙ МОЧИ
ФИЛЬТРАЦИЯ
РЕАБСОРБЦИЯ
СЕКРЕЦИЯ
ВЫДЕЛЕНИЕ
С КОНЕЧНОЙ
МОЧОЙ
Состав конечной мочи
определяется 3-мя процессами
Содержание вещества в конечной моче
равно количеству этого вещества,
отфильровавшегося в клубочках и
поступившего в ультрафильтрат при
канальцевой секреции, за вычетом
того количества, которое
реабсорбировалось
Скорость клубочковой фильтрации клиренс





Скорость клубочковой фильтрации (СКФ) - это
количество крови, профильтровавшейся через почки
в единицу времени.
СКФ рассчитывается по фильрометрическим
веществам, т.е. веществам, которые только
фильтруются , не реабсорбируются и не
секретируются (инулин, креатинин).
Количество профильтровавшегося в клубочках
вещества будет равно количеству выделенного с
конечной мочой.
Ркр. х Ф = Uкр. х V
Ркр. это концентрация креатинина в плазме,
U кр. это концентрация креатинина в конечной
моче, Ф -количество профильтровавшейся
первичной мочи, V- количество конечной мочи.
 СКФ= Uкр. х V/ Ркр.
Функции, связанные с
мочеобразованием
Экскреция (выделение)
веществ, ненужных
организму
Конечные продукты
обмена (шлаки):
мочевина, мочевая
кислота, креатинин
Чужеродные вещества,
поступающие с пищей
и во время лечения
Пигменты, образовавшиеся при распаде
гемоглобина:
урохром, уробилин
Метаболиты различных
гормонов и других
биологическиактивных
веществ
Выведение избытка
нужных организму веществ,
когда их потребление
превышает норму (порог)
регулируются
гомеостатические
параметры
Ионный состав
крови - Na,K,Cl, Mg,
SO4, РО4, Н+
Cодержание
глюкозы и аминослот в крови
Осмотическое давление,
путем регуляции выделения воды и натрия
РН крови, путем выделения ионов водорода,
бикарбонатов, фосфатов
и сульфатов
ОЦК , а через него - АД,
путем регуляции выведения воды
Функции не связанные
с мочеобразованием
Инкреторная
или
эндокринная
ренин-ангиотензинальдостероновая
система
Эритропоэтины
1,25-(ОН)2 витамин Д3
стероидный гормон
антикоагулянты урокиназа,
гепарин,
антитромбины
кинины каллекриин,
брадикинин
простогландины А2 - медуллин,Е2
Метаболическая
участие в обмене
белков: ферментативный
гидролиз - образование
АК и выход их в кровь
участие в обмене
липидов:образование
триацилглицеринов и
фосфолипидов
участие в обмене
углеводов:реабсорбция
глюкозы и глюконеогенез
Функции, связанные с мочеобразованием
Экскреция (выделение)
веществ, ненужных
организму
Конечные продукты
обмена (шлаки):
мочевина, мочевая
кислота, креатинин
Чужеродные вещества,
поступающие с пищей
и во время лечения
Пигменты, образовавшиеся при распаде
гемоглобина:
урохром, уробилин
Метаболиты различных
гормонов и других
биологическиактивных
веществ
Выведение избытка
нужных организму веществ,
когда их потребление
превышает норму (порог)
регулируются
гомеостатические
параметры
Ионный состав
крови - Na,K,Cl, Mg,
SO4, РО4, Н+
Cодержание
глюкозы и аминослот в крови
Осмотическое давление,
путем регуляции выделения воды и натрия
РН крови, путем выделения ионов водорода,
бикарбонатов, фосфатов
и сульфатов
ОЦК , а через него - АД,
путем регуляции выведения воды
ТИПЫ ВЕЩЕСТВ, УЧАСТВУЮЩИХ В
МОЧЕОБРАЗОВАНИИ
 Беспороговые
вещества - вещества,
выделяемые с мочой
независимо от их
концентрации в крови
 Пороговые
вещества - вещества,
выделяемые с мочой
только тогда, когда их
концентрация в крови
превышает норму
(порог)
ФИЛЬТРАЦИЯ
РЕАБСОРБЦИЯ
ДО НОРМАЛЬНОЙ
КОНЦЕНТРАЦИИ
В КРОВИ
ВЫДЕЛЕНИЕ
С КОНЕЧНОЙ
МОЧОЙ
Беспороговые вещества
 Беспороговые
вещества вещества,
выделяемые с
мочой независимо от
их концентрации в
крови
Скорость клубочковой
фильтрации - клиренс
 Скорость клубочковой фильтрации
(СКФ) - это количество крови,
профильтровавшейся через почки в
единицу времени.
 СКФ рассчитывается по
фильрометрическим веществам, т.е.
веществам, которые только фильтруются ,
не реабсорбируются и не секретируются
(инулин, креатинин), т.е. беспороговые.
Количество вещества в первичной
моче = количеству вещества во
вторичной моче
 Ркр. х Ф = Uкр. х V
 Ркр. это концентрация креатинина в
плазме,
U кр. это концентрация
креатинина в конечной моче, Ф количество профильтровавшейся
первичной мочи, V- количество
конечной мочи.
 СКФ= Uкр. х V/ Ркр.
Пороговые вещества
 Пороговые
вещества вещества,
выделяемые с мочой
только тогда, когда
их концентрация в
крови превышает
норму (порог)
Функции, не связанные с мочеобразованием
Инкреторная
или
эндокринная
Метаболическая
ренин-ангиотензинальдостероновая
система
Эритропоэтины
участие в обмене
белков: ферментативный
гидролиз - образование
АК и выход их в кровь
1,25-(ОН)2 витамин Д3
стероидный гормон
антикоагулянты урокиназа,
гепарин,
антитромбины
участие в обмене
липидов:образование
триацилглицеринов и
фосфолипидов
кинины каллекриин,
брадикинин
простогландины А2 - медуллин,Е2
участие в олбмене
углеводов:реабсорбция
глюкозы и глюконеогенез
Участие почек в
регуляции гомеостаза
Регуляция водного баланса
Физиологическое
набухание (до 30%)
осморецепторы
печени
печень
гипоталамус
воротная вена
АДГ
кишечник
Изитонический
раствор, пища
реабсорбция Н2О
ОЦК
диурез
Регуляция осмотического давления
осморецепторы
гипоталамуса
Росм
крови
СОЯ
и ПВЯ
Надпочечники
альдостерон
реабсорбция Na+
Росм
Задняя доля
гипофиза
АДГ
реабсорбция Н2О
диурез
ОЦК
Регуляция осмотического давления
Осморецепторы
гипоталамуса
СОЯ
и ПВЯ
Росм
Задняя доля
гипофиза
АДГ
реабсорбция Н2О
Na-уретический
гормон
выделение Na+
диурез
Росм
Регуляция ОЦК
волюморецепторы
предсердия
СОЯ
и ПВЯ
волюморецепторы
гипоталамуса
ОЦК
Порог на
350 мл
реабсорбция Н2О
ОЦК
АД
АДГ
диурез
реабсорбция
АД
ЮГА
ренин
Na+
реабсорбция Н2О
альдостерон
Надпочечники
ОЦК
Росм =
Ангиотензин
диурез
ЭФД
фильтрация
Регуляция ОЦК
волюморецепторы
гипоталамуса
АДГ
реабсорбция Н2О
ОЦК
правое предсердие
Na-уретический
гормон
выделение Na+
диурез
ОЦК
Регуляция осмотического давления
Физиологическое
набухание (до 30%)
печень
воротная вена
кишечник
Изитонический
раствор, пища
кровь
Росм
осморецепторы
печени
гипоталамус
осморецепторы
гипоталамуса
АДГ
реабсорбция Н2О
Росм
диурез
Сбор канальцевой
жидкости
Микроперфузия сегмента канальца,
изолированного масляными пробками
Измерение трансмембранной разности
электрических потенциалов
в дистальном канальце
Регуляция всасывания натрия в
почках
Альдостерон
усиливает
Натрийуретический пептид
тормозит