Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 88)

Скорость клубочковой фильтрации (СКФ) поддерживается практически на постоянном уроне за счет миогенных реакций гладкой мускулатуры приносящих и выносящих сосудов, что обеспечивает постоянство эффективного фильтрационного давления. Ночью СКФ на 25% ниже. СКФ определяют по клиренсу инулина.

В образовании мочи участвуют все отделы нефрона. По мере прохождения крови через клубочки из них путем фильтрации образуется первичная моча. Фильтрат проходит через канальцы в собирательные трубочки. При этом его состав существенно изменяется в результате трансканальцевого транспорта воды и растворенных веществ. Этот транспорт происходит в двух направлениях. Если он направлен в каналец, то его называют канальцевой секрецией, если он направлен из канальца – канальцевой реабсорбцией.

В экскреции некоторых веществ, таких как К⁺, мочевая кислота и мочевина, участвуют все три механизма, только фильтрация и секреция – парааминогиппуровая кислота, только фильтрация и реабсорбция – глюкоза, только фильтрация – инулин.

Понятие о почечном клиренсе. Для того, чтобы объяснить различия в скорости выведения почками веществ, необходимо количественно оценить интенсивность их фильтрации в клубочках и переноса в канальцах. Такая оценка стала возможна после введения понятия клиренс. Почечный клиренс отражает скорость очищения плазмы от данного вещества.

Почечный клиренс какого-либо вещества В (С_в) равен отношению скорости выделения этого вещества с мочой к его концентрации в плазме крови.

С_в = М_в V/ П_в мл в минуту,

где М_в- содержание В в моче, П_в - содержание в плазме, а V - объем мочи за минуту.

Из этой формулы следует, что С_в х П_в= М_в х V, т.е. количество вещества, удаляемого из плазмы за единицу времени, равно количеству вещества, выделяемого за это время с мочой. Клиренс какого-либо вещества количественно равен объему плазмы, полностью очищаемого от этого вещества почками за 1 минуту.

Однако, известны только два вещества, от которых определенный объем плазмы действительно очищается полностью. Эти два вещества и служат основной для общей оценки функции почки.

1. Клиренс инулина соответствует скорости клубочковой фильтрации, т.е. той части почечного плазматока, который фильтруется в клубочках.

2. Клиренс парааминогиппуровой кислоты (ПАГ) практически равен величине общего почечного плазматока, т.к. она выделяется как с фильтрацией, так и с секрецией полностью.

Для оценки функции почек не обязательно определять клиренс всех выводимых почками веществ. Достаточно оценить скорость клубочковой фильтрации (по инулину) и почечный плазматок (по ПАГ). Если оба эти показателя отчетливо снижены, то снижены и показатели очищения крови от других веществ. Обычно при этом повышена концентрация их в крови. Так, повышение содержания в крови небелкового азота свидетельствует о почечной недостаточности, если клиренс инулина снижен.

У взрослого человека весом 70 кг скорость кровотока в обоих почках равна 1300 мл/мин, что составляет 25% МОК. Такая высокая интенсивность кровотока необходима для обеспечения достаточного объема клубочковой фильтрации. У человека почечный кровоток (ПКТ) определяется методом измерения клиренса ПАГ, который равен почечному плазматоку (ППТ).

ПКТ = ППТ /(1-Гп),

где Гп - гематокритный показатель.

Особенностью почечного кровотока является его ауторегуляция. Она проявляется в том, что изменение величины среднего артериального давления от 80 до 180 мм рт. ст. не отражается на скорости почечного кровотока. Важнейшее значение этого явления состоит в поддержании постоянства скорости клубочковой фильтрации.

Содержание вещества в конечной моче равно его количеству, профильтровавшемуся в клубочках и поступившему в фильтрат при канальцевой секреции, за вычетом реабсорбированного.

Канальцевая секреция и реабсорбция. В обычных условиях в почке человека за сутки образуется до 180 л фильтрата, а выделяется 1,0—1,5 л мочи, остальная жидкость всасывается в канальцах. Роль клеток различных сегментов нефрона в реабсорбции неодинакова. В проксимальном сегменте нефрона практически полностью реабсорбируются аминокислоты, глюкоза, витамины, белки, микроэлементы, значительное количество ионов Na⁺, СI^-, НСО_з^–. В последующих отделах нефрона всасываются преимущественно электролиты и вода. Секреция и реабсорбция могут быть пассивными и активными, т.е. без расхода энергии или происходить с затратой свободной энергии, вырабатываемой в реакциях метаболизма. Активная реабсорбция и секреция происходят главным образом в проксимальной части канальца В более дистальных отделах нефрона осуществляется тонкая регуляция содержания сильных электролитов, воды и Н⁺.

Реабсорбция воды и электролитов. При нормальном потреблении воды с мочой выделяется 1% или менее фильтрата, образующегося в единицу времени. Следовательно, профильтровавшаяся вода на 99% или более реабсорбируется в канальцах. Чрезмерное потребление воды сопровождается усилением мочеотделения в виде водного диуреза, при котором мочеотделение достигает 15% от скорости фильтрации. В этом случае выделяются большие объемы мочи гипотонической по отношению к крови. У человека 80% воды реабсорбируется в проксимальной части канальца.

Ионы K⁺, Na⁺, Ca²⁺, HPO₄^–, Cl^–, Mg²⁺, HCO₃^–, реабсорбируются, главным образом, как и вода, в проксимальной части нефрона. Реабсорбция натрия и хлора представляет собой наиболее значительный по объему и энергетическим тратам процесс. В проксимальном канальце в результате реабсорбции большинства профильтровавшихся веществ и воды объем первичной мочи уменьшается, и в начальный отдел петли нефрона поступает около 30% профильтровавшейся в клубочках жидкости. Из всего количества натрия, поступившего в нефрон при фильтрации, в петле нефрона всасывается до 25 %, в дистальном извитом канальце — около 9 %, и менее 1% реабсорбируется в собирательных трубках или экскретируется с мочой.

Факультативная реабсорбция воды зависит от осмотической проницаемости канальцевой стенки, величины осмотического градиента и скорости движения жидкости по канальцу.

Для характеристики всасывания различных веществ в почечных канальцах существенное значение имеет представление о пороге выведения.

Непороговые вещества выделяются при любой их концентрации в плазме крови (и соответственно в ультрафильтрате). Такими веществами являются инулин, маннитол.

Порог выведения практически всех физиологически важных, ценных для организма веществ различен. Так, выделение глюкозы с мочой (глюкозурия) наступает тогда, когда ее концентрация в клубочковом фильтрате (и в плазме крови) превышает 10 ммоль/л. Глюкоза беспрепятственно проходит через клубочковый фильтр, но во вторичной моче она отсутствует или присутствует в ничтожном количестве. Иначе говоря, глюкоза полностью возвращается в кровь с помощью реабсорбции. При этом пороговый уровень реабсорбции составляет примерно 1,8 г/л (10 ммоль/л). Реабсорбция аминокислот и глюкозы происходит в проксимальной части канальца. Она сопряжена с транспортом Na⁺. В моче присутствуют только следы аминокислот, а реабсорбция носит активный характер. Мочевина реабсорбируется пассивно, т.е. только в силу разности концентраций.

Механизмы канальцевой реабсорбции. Обратное всасывание различных веществ в канальцах обеспечивается активным и пассивным транспортом. Если вещество реабсорбируется против электрохимического и концентрационного градиентов, процесс называется активным транспортом. Различают два вида активного транспорта — первично-активный и вторично-активный. Первично-активным транспорт называется в том случае, когда происходит перенос вещества против электрохимического градиента за счет энергии клеточного метаболизма. Примером служит транспорт ионов Na+, который происходит при участии фермента Na+, К+-АТФазы, использующей энергию АТФ. Вторично-активным называется перенос вещества против концентрационного градиента, но без затраты энергии клетки непосредственно на этот процесс; так реабсорбируются глюкоза, аминокислоты. Из просвета канальца эти органические вещества поступают в клетки проксимального канальца с помощью специального переносчика, который обязательно должен присоединить ион Na+. Этот комплекс (переносчик + органическое вещество + Na+ ) способствует перемещению вещества через мембрану щеточной каемки и его поступлению внутрь клетки. Движущей силой переноса этих веществ через апикальную плазматическую мембрану служит меньшая по сравнению с просветом канальца концентрация натрия в цитоплазме клетки. Градиент концентрации натрия обусловлен непрестанным активным выведением натрия из клетки во внеклеточную жидкость с помощью Na+, К+-АТФазы, локализованной в латеральных и базальной мембранах клетки.

Реабсорбция воды, хлора и некоторых других ионов, мочевины осуществляется с помощью пассивного транспорта — по электрохимическому, концентрационному или осмотическому градиенту. Примером пассивного транспорта является реабсорбция в дистальном извитом канальце хлора по электрохимическому градиенту, создаваемому активным транспортом натрия. По осмотическому градиенту транспортируется вода, причем скорость ее всасывания зависит от осмотической проницаемости стенки канальца и разности концентрации осмотически активных веществ по обеим сторонам его стенки. В содержимом проксимального канальца вследствие всасывания воды и растворенных в ней веществ растет концентрация мочевины, небольшое количество которой по концентрационному градиенту реабсорбируется в кровь.

Аминокислоты почти полностью реабсорбируются клетками проксимального канальца. Имеется не менее 4 систем транспорта аминокислот из просвета канальца в кровь, осуществляющих реабсорбцию нейтральных, двуосновных, дикарбоксильных аминокислот и иминокислот. Небольшое количество профильтровавшегося в клубочках белка реабсорбируется клетками проксимальных канальцев. Выделение белков с мочой в норме составляет не более 20—75 мг в сутки, а при заболеваниях почек оно может возрастать до 50 г в сутки. Увеличение выделения белков с мочой (протеинурия) может быть обусловлено нарушением их реабсорбции либо увеличением фильтрации.

В отличие от реабсорбции электролитов, глюкозы и аминокислот, которые, проникнув через апикальную мембрану, в неизмененном виде достигают базальной плазматической мембраны и транспортируются в кровь, реабсорбция белка обеспечивается принципиально иным механизмом. Белок попадает в клетку с помощью пиноцитоза. Молекулы профильтровавшегося белка адсорбируются на поверхности апикальной мембраны клетки, при этом мембрана участвует в образовании пиноцитозной вакуоли. Эта вакуоль движется в сторону базальной части клетки. В околоядерной области, где локализован пластинчатый комплекс (аппарат Гольджи), вакуоли могут сливаться с лизосомами, обладающими высокой активностью ряда ферментов. В лизосомах захваченные белки расщепляются и образовавшиеся аминокислоты, дипептиды удаляются в кровь через базальную плазматическую мембрану. Следует, однако, подчеркнуть, что не все белки подвергаются гидролизу в процессе транспорта и часть их переносится в кровь в неизмененном виде.

Канальцевая секреция. В выделении продуктов обмена и чужеродных веществ имеет значение их секреция из крови в просвет канальца против концентрационного и электрохимического градиентов. Секреция органических кислот (феноловый красный, ПАГ, диодраст, пенициллин) и органических оснований (холин) происходит в проксимальном сегменте нефрона и обусловлена функционированием специальных систем транспорта. Калий секретируется в конечных частях дистального сегмента и собирательных трубках.

Транспорт в нефроне К⁺ характеризуется тем, что К⁺ не только подвергается обратному всасыванию, но и секретируется клетками эпителия конечных отделов нефрона и собирательных трубок. При секреции К⁺ поступает в клетку в обмен на Na⁺ через эту же мембрану с помощью натрий-калиевого насоса, который удаляет Na⁺ из клетки; тем самым поддерживается высокая внутриклеточная концентрация К⁺. При избытке К⁺ в организме система регуляции стимулирует его секрецию клетками канальцев. Возрастает проницаемость для К⁺ мембраны клетки, обращенной в просвет канальца, появляются «каналы», по которым К⁺ по градиенту концентрации может выходить из клетки.

ЛЕКЦИЯ 31. ГОМЕОСТАТИЧЕСКИЕ ФУНКЦИИ ПОЧЕК.

31-1. Концентрация мочи в почках. Поворотно-противоточная система почки. Значение дистальных извитых канальцев и собирательных трубок нефрона в формировании конечной мочи. гормональный механизм регуляции этих процессов.

Характеристики

Список файлов лекций