Лекция. Физиология выделения (833352), страница 2

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

Текст из файла (страница 2)

Выделительная функция почек:

• экскреция конечных продуктов азотистого обмена (мочевина – из белка, аммиак – из аминокислот, мочевая кислота – из нуклеиновых кислот, креатинин – из креатинфосфата мышц),

• экскреция некоторых веществ пищи или субстанций, образовавшихся в процессе метаболизма,

• экскреция токсинов экзо- и эндогенного происхождения,

• экскреция лекарственных веществ.

ПОЧКИ. ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ КРОВОСНАБЖЕНИЯ В ПОЧКАХ. НЕФРОН, СТРОЕНИЕ, КРОВОСНАБЖЕНИЕ

Немного морфологии (рис. 1):

• почки расположены забрюшинно на уровне T11 –L3,

• в структуре почки: кора и мозговое в-во,

• мозговое в-во – 8-15 пирамид,

моча выходит в области сосочков пирамид и собирается в маленькие чашечки →большие чашечки →почечную лоханку.

Рис.1 Макроанатомия почек

Функции почек: экскреторная, эндокринная, регуляторная.

• Экскреция продуктов метаболизма (мочевина, мочевая кислота, креатинин) и чужеродных в-в

• Синтез и секреция в кровь БАВ

• ренин, эритропоэтин, 1,25 дигидроксивитамин Д3, простагландины

• Синтез ряда веществ:

глюконеогенез (особенно при голодании)

аммониогенез (синтез аммиака при дезаминировании АК – выведение избытка Н⁺)

• Участие в регуляция кислотно-основного состояния

• Участие в регуляция водно-электролитного баланса

Роль кровоснабжения почек

1) трофика самого органа

2) образование мочи

25% МОК,

высокий кровоток -↑ Ргидр. – фильтрация

Брюшной отдел аорты – почечные артерии – артериолы

• приносящая (афф.) артериола (> ГМК) – капилляры клубочка – выносящая артериол – венулы - почечные вены – нижняя полая вена

• диаметр афф. арт.> эфф. арт. в два раза – Ргидр.клубочка (70 мм рт.ст.)

• капилляры клубочков - функция мочеобразования

Нефрон как структурно-функциональная единица почки (≈ 1,2 млн. в каждой почке)

Нефрон (рис.2) состоит из

(1) почечного тельца (фильтрация),

канальцевой системы (реабсорбция)

Рис. 2. Строение нефрона. Клубочковый и канальцевый отделы

МЕХАНИЗМ ОБРАЗОВАНИЯ ПЕРВИЧНОЙ МОЧИ, ЕЕ КОЛИЧЕСТВО И СОСТАВ

1 этап мочеобразования – ультрафильтрация

Первичная моча ( клубочковый ультрафильтрат ) — жидкость, образующаяся в почечных тельцах почек непосредственно после отделения (ультрафильтрации) растворённых в крови низкомолекулярных веществ от белков и форменных элементов .

• Состав аналогичен плазме, но… практически лишён белков за исключением

небольшого количества низкомолекулярных белков — почти 3 % гемоглобина и около 0,01 % альбуминов,

• большой суточный объём – 150-180 литров.

Почечное тельце – первичный фильтрующий компонент нефрона

– клубочек - капилляры с фенестрированным эндотелием:

предотвращает фильтрацию клеток, белка и др. маромолекул

– Боуменова капсула

двустенная эпителиальная капсула, окружающая клубочек:

висцеральный слой – подоциты с отростками (щели)

париетальный слой – простой плоский эпителий

– полость между двумя слоями – накопление первичной мочи

– мезанг. клетки – поддержка клубочка, могут сокращаться и ↓ S фильтрации

Мальпигиев клубочек – клубочек капилляров в капсуле Шумлянского-Боумена:

• точка приложения различных влияний при изменении кровотока, при развитии патологии.

Скорость клубочковой фильтрации (СКФ) – до 180 л/сут.

При ОЦК =3 л - плазма крови фильтруется в почках ≈ 60 раз в сутки!!!

Условия фильтрации и состав ультрафильтрата определяются:

• состоянием фильтрационной мембраны,

• размером фильтруемых

молекул

– 100% при м.м. < 7000,

– менее 0,02% при м.м. > 70 000,

• наличием отрицательного заряда на фильтрационной мембране.

Факторы влияющие на величину фильтрации

– Ргидр в клубочках и капсуле Боумена

– Р онк плазмы и фильтрата

– проницаемость барьера

– поверхность фильтрации≈ 1.7 м² (роль мезангиальных клеток)

– отр. заряд фильтруемых растворов

– почечный кровоток

– АД в почечных артериях (↑ АД – ↑ СКФ),

– сосудистое сопротивление (R1) афф. артериолы (↑R – ↓СКФ),

– сосудистое сопротивление (R2) эфф. артериолы (сужение – ↑СКФ),

– внутриканальцевое давление (наличие обструкции канальца или экстраренальной мочевой системы –↓СКФ),

– системное онкотическое давление плазмы (↓Ронк – ↑СКФ),

– плазмоток в почке (увел. – рост СКФ).

Величина почечного кровотока – ключевой фактор фильтрации в норме!!!

Регуляция почечного кровотока и фильтрации

Ауторегуляция кровотока и фильтрации – свойство сосудистой системы почек удерживать стабильный кровоток независимо от нейрогуморальных влияний:

– миогенный ответ клеток приносящей артериолы при повышении среднего АД:

вазоконстрикция →↓фильтрации

лишь при СДД≥160 мм рт. ст. - ↑фильтрации

– канальцево-клубочковая обратная связь – с участием ЮГА

барорецепторный механизм в секреции ренина:

• ↑АД→↓ренина→

↓АД → ↑ренина

Канальцево-клубочковая обратная связь – поддерживается юкстагломерулярным аппаратом – ЮГА (Рис. 3.)

1) клетки плотного пятна (macula densa) – эпителиальные клетки между афф. и эфф. арт. - реагируют на изменение [Na+] и [Cl-] в канальцевой жидкости- осморецепторная функция:

↑ в просвете канальца [Na+] и [Cl-] →ренин

2) Экстрагломерулярные юкставаскулярные мезангиальные клетки (клетки Гурмагтига) - способны сокращаться, имеют рецепторы к АТ и атриопептиду

3) ГМК стенки афф.арт. – рецепторы к ангиотензину (вазоконстрикция→↓СКФ),

юкстагломерулярные клетки – модифицированные ГМК в стенке афф. артериолы: выделяют ренин, чувствительны к изменению давления.

Рис. 3. Юкстагломерулярный аппарат почек

ОБРАЗОВАНИЕ ВТОРИЧНОЙ МОЧИ. РЕАБСОРБЦИЯ И СЕКРЕЦИЯ В КАНАЛЬЦАХ

Вторичная моча — жидкость, образующаяся в почках после удаления из первичной мочи избытков воды, ценных для организма минеральных солей и органических веществ.

Объём вторичной мочи - 1,5-2 литра в сутки.

В основе образования конечной мочи (Рис. 4) –

• процессы реабсорбции и секреции, а также разведения и концентрирования в динамике реабсорции и секреции.

Реабсорбция в канальцах:

• Путь реабсорбции: просвет канальцев→интерстиций→просвет капилляров (перитубулярной сети) →дефинитивная моча

• Суточный объем реабсорбции ≈ 179л

Механизмы реабсорбции:

1. Парацеллюлярный

2. Трансклеточный

• Пассивный транспорт по градиенту концентрации

• Активный транспорт (с участием переносчиков) - энергозависимый

Первично-активный

Вторично-активный

Пиноцитоз/Эндоцитоз (Е гидролиза АТФ)

Канальцевая секреция

• Секреция веществ из перитубулярных капилляров в канальцы

• Осуществляется за счет специальных механизмов,

• активный транспорт + транспорт по градиенту концентрации

освобождение от ненужных веществ (слабые кислоты и основания, красители, лекарства, аммоний, натрий, калий)

Рис. 4. Реабсорбция (голубой) и секреция (розовый) в различных участках почечных канальцев

ПОВОРОТНО-ПРОТИВОТОЧНАЯ СИСТЕМА НЕФРОНА. ПРИНЦИП ЕЁ ОРГАНИЗАЦИИ, МЕХАНИЗМЫ КОНЦЕНТРИРОВАНИЯ МОЧИ

Концентрирование и разведение мочи

• Широкий диапазон осмоляльности мочи:

разведенная моча – до 30 мОсм, 1/10 осмоляльности плазмы крови,

концентрированная моча – до 1200 мОсм, в 4 раза>плазмы крови

• Концентрирование мочи зависит от

баланса воды в организме (приход-выделение),

транспорта воды, натрия и мочевины в паренхиме почек,

специфической организации прямых сосудов и петли Генле,

избирательной проницаемости разных отделов петли Генле и дистальных почечных канальцев

• Концентрирование мочи – осмотическое перемещение воды из канальцев в интерстиций

• Разведение мочи - транспорт электролитов из канальцев через водонепроницаемые сегменты

Осмотичность фильтрата –

• проксимальные отделы – моча изоосмична

• после петли Генле – гипоосмична

• в конце собирательных трубочек

• гипоосмична (60 мОсм) либо

• гиперосмична (1200 мОсм)

дегидратация

↓

высокая осмолярность плазмы

↓

высокий уровень АДГ

↓

↑ аквапоринов и реабсорбции воды

↓

более концентрированная моча

Разведение и концентрация мочи в канальцевой системе:

1. Ключевая роль петли Генле

создание поперечного градиента осмоляльности между канальцем и интерстицием (из-за непроницаемости толстого отдела петли для воды),

петля как противоточный умножитель – повторение циклов создания поперечного градиента – нарастание вертикального градиента осмоляльности ( чем длиннее петля – тем больше градиент)

2. Роль прямых сосудов

организация по типу шпильки – формирование вертикального градиента гиперосмоляльности мозгового вещества:

наличие противоточного обмена

относительно низкий кровоток по сравнению с корковым веществом (10% от объема кровотока почки): меньше выводится электролитов →стабильность гиперосмолярного градиента в мозговом в-ве

3. Собирательные протоки мозгового в-ва:

Регулируемый характер проницаемости →формирование гипо- или гиперосмотичной мочи:

АДГ: ↑проницаемости стенки для воды и мочевины → образование конечной (дефинитивной) мочи

Рисунок 5. Противоточно-поворотная система почек

Характеристики

Список файлов лекций