Загрузил sashapayan228

ПОЧКИ И ИХ ФУНКЦИИ

реклама
I.
ПОЧКИ И ИХ ФУНКЦИИ
К основным функциям почек относятся:
1. ОСМОРЕГУЛЯЦИЯ – регуляция стабильности концентрации
осмотически активных веществ в крови и других жидкостях внутренней
среды;
2. ВОЛЮМОРЕГУЛЯЦИЯ – регуляция объёма жидких сред;
3. ИОННАЯ РЕГУЛЯЦИЯ – регуляция концентрации отдельных ионов;
4. РЕГУЛЯЦИЯ КИСЛОТНООСНОВНОГО РАВНОВЕСИЯ – выделение кислот
и оснований с мочой.
5. ЭКСКРЕЦИЯ (ВЫДЕЛЕНИЕ) – удаление из организма конечных
продуктов азотистого обмена, экзогенных веществ, избытка
органических веществ, всосавшихся в кишечнике или образовавшихся
в процессе метаболизма;
6. МЕТАБОЛИЗМ – участие в обмене белков, липидов и углеводов. При
этом происходит разрушение пептидных гормонов и изменённых
белков, глюконеогенез, окислительный катаболизм инозитола,
образование триацилглицеринов и фосфолипидов, затем
поступающих в кровь;
7. ВЫРАБОТКА БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ, участвующих в
регуляции: АД, эритропоэза, метаболизма кальция, модуляции
действия гормонов на клетку.
Строение почки
Почки являются парным органом красно-бурого цвета, массой около 120 г.
Расположены с двух сторон позвоночника, за брюшиной на уровне XII
грудного и I-II поясничных позвонков и ограждены толстой жировой
прослойкой.
Они имеют форму боба: наружный край почки выпуклый, внутренний –
вогнутый. На внутреннем крае имеется глубокая вырезка – ворота почки.
Сюда входят почечная артерия, а выходит почечная вена и мочеточник.
Через ворота в почку также проникают и выходят из неё лимфатические
сосуды и нервы.
Почки окружены соединительнотканной капсулой и включают корковое и
мозговое вещество, которые проникают друг в друга.
Корковое вещество характеризуется обилием капилляров, интенсивным
кровотоком, потреблением кислорода и получением энергии, главным
образом, в результате окислительного метаболизма.
Мозговое вещество состоит из почечных пирамид (10-15), основанием
обращённых к корковому слою.
Вершины 2-3 пирамид образуют сосочек, который выступает в малые
почечные чашечки. Из них образуется 2-3 большие чашечки, формирующие
почечную лоханку, из которой выходит мочеточник.
II.
ОСОБЕННОСТИ КРОВОСНАБЖЕНИЯ НЕФРОНА
Нефроны находятся в корковом слое. Нефрон состоит из почечного
(мальпигиева) тельца и связанного с ним канальца.
1. Мальпигиево тельце включает капиллярный клубочек и
покрывающую его капсулу Шумлянского - Боумена.
 Капиллярный клубочек представлен сетью капилляров (более 50). Он
начинается приносящей артериолой и завершается выносящей
артериолой.
 Капсула Шумлянского - Боумена – это полая двустенная капсула,
имеющая форму чаши, внутри которой находится капиллярный
клубочек. В капсуле также существует щелевидная внутренняя полость
между двумя её стенками: внешней
(париетальной пластинкой, кот. образована одним рядом плоских
эпителиальных клеток) и внутренней (висцеральной пластинкой, кот.
составлена элементами подоцитов – клеток почечного эпителия
особого строения).
2. Почечные канальцы. Протяжённость их такова, что одни их отрезки
находятся в корковом, другие – в мозговом слое. На пути жидкости от
крови к первичной и вторичной моче она проходит по почечным
канальцам, состоящим из:
 проксимального извитого канальца (Проксимальный участок
почечного канальца отличается максимальной длиной и диаметром,
выполнен он высокоцилиндрическим эпителием со «щёточной
каймой» из микроворсинок, обеспечивающей высокую функцию
резорбции)
 петли Генле, имеющей нисходящее и восходящее колена (Диаметр
почечного канальца в этих отделах зависит от высоты эпителия: в
тонком отделе он плоский, обеспечивающий эффективность
пассивного транспорта воды, в толстом – более высокий кубический,
обеспечивающий активность реабсорбции в гемокапилляры
электролитов и пассивно следующей за ними воды.)
 дистального извитого канальца (образуется моча окончательного
состава, создающегося при факультативной реабсорбции воды и
электролитов из состава крови капилляров, оплетающих этот участок
почечного канальца, завершающего свой путь впадением в
собирательную трубочку)
Типы нефронов:
 суперфициальные – поверхностно расположенные в коре клубочки,
короткую петлю Генле.
 интракортикальные – клубочки расположены в средней части коры
почки. Наиболее многочисленны и выполняют основную роль в
ультрафильтрации мочи.
 юкстамедуллярные – клубочки расположены на границе коркового и
мозгового вещества. Выносящие артериолы шире приносящих. Петли
Генле самые длинные и спускаются до вершины сосочка пирамид.
Кровоснабжение
От брюшной аорты отходит почечная артерия (приносящая в почку от 1500
до 1800 л крови в сутки), которая, разветвляясь, образует артериолы. Они
входят в капсулу Ш-Б, где, распадаясь на капиллярную сеть, образуют
мальпигиев клубочек (давление крови здесь высокое и достигает 70-80 мм
рт. ст.).
Капилляры мальпигиева клубочка собираются в артериолу, формируя
выносящую артерию. Разветвляясь, она образует густую сеть капилляров,
которая оплетает извитые канальцы и петлю Генле.
В результате газообмена артериальная кровь превращается в венозную
кровь, которая поступает в мелкие вены. Они сливаются в почеченую вену,
впадающую в нижнюю полую вену.
III.
ПРОЦЕСС МОЧЕОБРАЗОВАНИЯ
1. Гломерулярная фильтрация
Фильтрация воды и низкомолекулярных компонентов из плазмы крови в
полость капсулы происходит через гломерулярный фильтр. Гломерулярный
фильтр имеет 3 слоя:
 эндотелиальные клетки капилляров (имеет поры диаметром 50–100
нм, что ограничивает прохождение форменных элементов крови:
эритроцитов, лейкоцитов, тромбоцитов)
 базальную мембрану (поры составляют 3 – 7,5 нм, изнутри содержат
отрицательно заряженные молекулы, что препятствует проникновению
отрицательно заряженных частиц, в том числе белков.)
 подоциты (третий слой фильтра образован отростками подоцитов,
между которыми имеются щелевые диафрагмы, которые
ограничивают прохождение альбуминов и других молекул с большой
молекулярной массой)
Основным фактором, способствующим процессу фильтрации, является
давление крови (гидростатическое) в капиллярах клубочков.
К силам, препятствующим фильтрации, относится онкотическое давление
белков плазмы крови и давление жидкости в полости капсулы клубочка.
Эффективное фильтрационное давление: Ргидр. 70 - (Ронк.30 +
Рвнутрипоч.20) = 20 мм рт.ст.
Количественной характеристикой процесса фильтрации является скорость
клубочковой фильтрации, которая определяется путем сравнения
концентрации определенного вещества в плазме крови и моче. Для этого
используются вещества, которые являются физиологически инертными,
нетоксичными, не связывающиеся с белками в плазме крови, не
реабсорбирующиеся в почечных канальцах и выделяющиеся с мочой только
путем фильтрации. Таким веществом является полимер фруктозы инулин.
Измеренная с помощью инулина скорость клубочковой фильтрации
называется также коэффициентом очищения от инулина, или клиренсом
инулина.
Клиренс показывает, какой объем плазмы (в мл) очистился целиком от
данного вещества за 1 мин.
2. Канальцевая реабсорбция
Первичная моча превращается в конечную благодаря процессам, которые
происходят в почечных канальцах и собирательных трубочках. В почке
человека за сутки образуется 150- 180 л фильтрата, или первичной мочи, а
выделяется 1,0 – 1,5 л мочи. Остальная жидкость всасывается в канальцах и
собирательных трубочках.
Канальцевая реабсорбция – это процесс обратного всасывания воды и
веществ из содержащейся в просвете канальцев мочи в лимфу и кровь.
Обратное всасывание происходит во всех отделах нефрона. Основная масса
молекул реабсорбируется в проксимальном отделе нефрона. Здесь
практически полностью реабсорбируются аминокислоты, глюкоза,
витамины, белки, микроэлементы, значительное количество ионов Na+, Сl,
НСО3- и 40 – 45% воды.
В петле Генле (вода 25 - 28%), дистальном отделе (вода 10%) канальца и
собирательных трубочках всасываются электролиты и вода.
Обратное всасывание может происходить
 пассивно (пассивный транспорт происходит без затраты энергии по
электрохимическому, концентрационному или осмотическому
градиентам. Так осуществляется реабсорбция воды, хлора, мочевины)
 активно (активным транспортом называют перенос веществ против
электрохимического и концентрационного градиентов. Различают
первично-активный и вторично-активный транспорт. Первичноактивный транспорт происходит с затратой энергии клетки - перенос
Na+ с помощью Na+,К+–АТФазы, использующей энергию АТФ. При
вторично-активном транспорте перенос вещества осуществляется за
счет энергии транспорта другого вещества – так реабсорбируются
глюкоза и аминокислоты.)
Глюкоза, как и АК, реабсорбируется с помощью специфических белковпереносчиков, обеспечивающих их транспорт вместе с Na+ через
апикальную мембрану. Из клетки глюкоза выходит пассивно по градиенту
концентрации в кровь, а Na+ откачивается насосом.
Аминокислоты. Реабсорбция аминокислот происходит также по механизму
сопряженного с Na+ транспорта. Профильтровавшиеся в клубочках
аминокислоты на 90% реабсорбируются клетками проксимального
канальца почки. Этот процесс осуществляется с помощью вторичноактивного транспорта, т. е. энергия идет на работу натриевого насоса.
Белок. Процесс реабсорбции белка осуществляется с помощью пиноцитоза.
Эпителий почечного канальца активно захватывает белок. Войдя в клетку,
белок подвергается гидролизу со стороны ферментов лизосом и
превращается в аминокислоты. Этот процесс активный и требует энергии.
Мочевина В проксимальном канальце часть мочевины пассивно
реабсорбируется за счет градиента концентрации, который возникает
вследствие концентрирования мочи. Остальная часть мочевины доходит до
собирательных трубочек, где под влиянием АДГ происходит реабсорбция
воды и концентрация мочевины повышается. АДГ усиливает
проницаемость стенки для мочевины, и она переходит в мозговое вещество
почки, создавая здесь примерно 50% осмотического давления. Из
интерстиция по концентрационному градиенту мочевина диффундирует в
петлю Генле и вновь поступает в дистальные канальцы и собирательные
трубочки.
Слабые органические кислоты и основания. Их реабсорбция зависит от рН
внутриканальцевой жидкости. Слабые кислоты и основания в
неионизированном состоянии реабсорбируются, а в ионизированном
экскретируются.
Вода и электролиты. Вода реабсорбируется пассивно за счет транспорта
осмотически активных веществ: глюкозы, аминокислот, белков, ионов
натрия, калия, кальция, хлора. Реабсорбция Na происходит в 2 этапа:
выкачивание натрия через базальную мембрану клеток канальцевого
эпителия; пассивная диффузия через апикальную мембрану с др.
веществами. Реабсорбция K+ активна через апикальную мембрану
канальциевых клеток. Cl- реабсорбируется в проксимальном отделе
пассивно, а в восходящем колене петли Генле активно.
3. Канальцевая секреция
Канальцевая секреция – это транспорт веществ из крови в просвет
канальцев (мочу). Позволяет быстро экскретировать некоторые ионы,
органические кислоты (мочевая кислота) и основания (холин, гуанидин),
включая ряд чужеродных организму веществ, таких как антибиотики
(пенициллин), рентгеноконтрастные вещества (диодраст), красители
(феноловый красный), парааминогиппуровую кислоту ПАГ.
Представляет собой преимущественно активный процесс, происходящий с
затратами энергии для транспорта веществ против концентрационного или
электрохимического градиентов. В эпителии канальцев существуют разные
системы транспорта для секреции органических кислот и органических
оснований.
Эпителиальные клетки секретируют из крови холин, парааминогиппуровую
кислоту, видоизменённые молекулы лекарственных веществ и поглощают
из первичной мочи глутамин, который расщепляется глутаминазой на
глутамат и аммиак.
Аммиак выделяется в мочу и выносится из организма в виде аммонийных
солей. Там же расщепляется угольная кислота ферментом карбоангидразой.
Ионы HСО3- всасываются в кровь. Ионы H+ секретируются в мочу, с которой
удаляются.
В проксимальном отделе секретируются ионы водорода и аммиак. Причём
в извитой части секретируются органические основания: холин, серотонин,
допамин, хинин, морфин. В прямой части – органические кислоты:
парааминогиппуровая, диодраст, пенициллин, мочевая кислота.
В дистальном отделе – парааминогиппуровая кислота, аммиак, ионы H+ и
К+.
Лекарственные вещества выводятся из организма с помощью клубочковой
фильтрации (левомицетин, стрептомицин, тетрациклин, неомицин,
канамицин и др. антибиотики). С помощью канальцевой секреции
выводится пенициллин (на 80-90 %).
IV.
ОСМОТИЧЕСКОЕ РАЗВЕДЕНИЕ И СГУЩЕНИЕ МОЧИ
Образование мочи с большей осмотической концентрацией, чем кровь
связано с механизмом противоточной-повортной множительной системы
некоторых участков нефрона.
Осмотическое давление повышается от коры почки в направлении сосочка.
 В проксимальном канальце моча изотонична плазме крови (0,9%)
(осмолярная концентрация 300 mosm). Причиной изотоничности
является изоосмотический транспорт, в результате которого вода и
Na+ выходят в интерстициальную ткань. В результате объём жидкости
в канальцах уменьшается.
 В петле Генле моча гипертонична плазме (3,6 %) (осмолярная
концентрация на изгибе петли - уровень вершины сосочка - 1200
mosm). Причиной является процесс концентрации мочи.
 Из нисходящего колена пассивно выходит вода, т.к. Na+ притягивают
к себе воду.
 В восходящем колене происходит активная реабсорбция Na+ за счет
энергии, вырабатываемой большим количеством митохондрий. При
этом эпителиальные клетки восходящего колена не пропускают воду.
За счет выхода Na+ повышается осмотическое давление в жидкости,
окружающей петлю нефрона.
 В собирательных трубочках происходит окончательное
концентрирование мочи. Они расположены параллельно канальцам
петли нефрона в мозговом веществе почки, где высокая концентрация
ионов Na+. В результате реабсорбируется вода, осмолярная
концентрация повышается и выделяется вторичная
гиперосмотическая моча.
Выход воды приводит к увеличению концентрации Na+ в моче от 0,9% до
3,6%. Поднимаясь по восходящему колену петли нефрона, моча теряет Na+
и снова становится изотонической, а при выходе из нефрона даже
гипотонической (0,6% Na+).
Постоянство обязательной реабсорбции в петле нефрона определяется
одинаковым количеством мочи, поступающей в петлю, постоянством
почечного кровотока и активности Na+,K+-АТФ-азы, реабсорбирующей Na+.
АЛЬДОСТЕРОН (гормон надпочечников) активирует Na+, К+-АТФ-азу и
усиливает реабсорбцию Na+ и воды.
Скачать