Мегаобучалка Главная | О нас | Обратная связь

Способы регуляции почкой регионарного и системного кровотока и артериального давления




 

При уменьшении артериального давления в почке, снижении содержания натрия в организме гранулярные клетки юкстагломерулярного аппарата выделяют в кровь ренин.

Не путайте с реннином – ферментом желудочного сока детей, створаживающем молоко[Мф60]

 

Ренин синтезируется в гранулярных клетках юкстагломерулярного аппарата, которые окружают при­носящую артериолу почечного клубочка.

Юкстагломерулярные клетки являются рецепторами растяжения стенки артериолы. Снижение кровяного давления в приносящих артериолах служит сигналом секреции ренина в кровь. [Мф61]


Биохимия ренина

Ренин представляет собой протеолитический фермент[Мф62] .

Субстратом ренина является ангиотензиноген — гликопротеин крови, синтезирующийся в печени[Мф63] .

Ренин гидролизует пептидную связь между Leu 10 и Leu 11 в молекуле ангиотензиногена и отщепляет N-концевой декапептид ангиотензин I. [Мф64]

 

 

Ангиотензин I (декапептид) превращается в ангиотензин II (октапептид) при действии карбоксидипептидилпептидазы, отщепляющей дипептид His—Leu с карбоксильного конца ангиотензина I. [Мф65]

Карбоксидипептидилпептидаза имеется в плазматической мембране эндотелия крове­носных сосудов; особенно высока активность этого фермента в легких.

Ангиотензин II — наиболее мощное из известных сосудосу­живающих веществ; вследствие этого действия он повышает кровя­ное давление. Кроме того, ангиотензин II стимулирует освобож­дение альдостерона, а также вазопрессина, и вызывает жажду. Эти свойства ангиотензина II определяют его роль в регуляции водно-солевого обмена. [Мф66]

В мозговом веществе почки образуются простагландины. Они участвуют, в частности, в регуляции почечного и общего кровотока, увеличивают выделение натрия с мочой, уменьшают чувствительность клеток канальцев к АДГ.

В почке вырабатывается брадикинин, являющийся сильным вазодилататором.

 

6. Функции почек и процессы их обеспечивающие[Б67] [V.G.68] [Мф69]

Функция Процессы, обеспечивающие функцию
Фильтра­ция Реабсорб­ция Секреция Секреция + синтез
Экскреторная + + + -
Инкреторная - - - +
Волюморегулирующая + + - -
Осморегулирующая + + - -
Ионорегулирующая + + + -
Регуляция КОС + + + +
Метаболическая + + - +

 



Функциональные эквиваленты патологии почек[V.G.70]

 

Функция Дисфункция  
 
Экскреторная Уремия  
Инкреторная Гипертензия, остео­дистрофия, анемия  
Волюморегулирующая Отек  
Осморегулирующая Гипо-, гиперосмия  
Ионорегулирующая Гипо-, гиперкалиемия [V.G.71] и т.п.  
Регуляция КОС Ацидоз, алкалоз  
Метаболическая «Болезни средних молекул»  

7. Основные [V.G.72] процессы мочеобразования

 

1. клубочковая фильтрация

2. канальцевая реабсорбция

3. канальцевая секреция

[Мф73]

8. [V.G.74] Клубочковая фильтрация

Подробно ++602+ С.148-150

Клубочковая фильтрация – это ультрафильтрация безбелковой жидкости из плазмы крови и растворенных в ней веществ в капсулу почечного клубочка, в результате чего образуется первичная моча.

 

Клубочковая фильтрация является начальным этапом мочеобразования

 

Мысль о фильтрации воды и растворенных веществ как первом этапе мочеобразования была высказана в 1842 г. немецким физиологом К.Людвигом.

В 20-х годах XX столетия американскиму физиологу А. Ричардсу в прямом эксперименте удалось подтвердить это предположение — с помощью микроманипулятора пунктировать микропипеткой клубочковую капсулу и извлечь из нее жидкость, действительно оказавшуюся ультрафильтратом - плазмы крови.

 

Ультрафильтрация воды и низкомолекулярных компонентов из плазмы крови происходит через клубочковый фильтр (син. — фильтрующая мембрана, фильтрационный барьер).

 

Клубочковый фильтр, состоит из трех слоев:

1. эндотелиальных клеток капилляров,

Базальной мембраны

3. ножек эпителиальных клеток висцерального (внутреннего) листка капсулы — подоцитов[V.G.75] .

 

Общая поверхность капилляров клубочка больше общей поверхности тела человека и достигает 1,5 м2 на 100 г массы почки.

Клетки эндотелия, кроме области ядра, очень истончены, толщина цитоплазмы боковых частей клетки менее 50 нм; в цитоплазме имеются круглые или овальные отверстия (поры) размером 50 ‑ 100 нм, которые занимают до 30 % поверхности клетки.

При нормальном кровотоке наиболее крупные белковые молекулы образуют барьерный слой на поверхности пор эндотелия и затрудняют движение через них альбуминов, ограничивая тем самым прохождение форменных элементов крови и белков через эндотелий. Другие компоненты плазмы крови и вода могут свободно достигать базальной мембраны.

Базальная мембрана важнейшая часть клубочкового фильтра. У человека толщина базальной мембраны 250—400 нм. Эта мембрана состоит из трех слоев — центрального и двух периферических. Поры в базальной мембране препятствуют прохождению молекул диаметром больше 6 нм.

Наконец, важную роль в определении размера фильтруемых веществ играют щелевые мембраны между «ножками» подоцитов. Эти эпителиальные клетки обращены в просвет капсулы почечного клубочка и имеют отростки — «ножки», которыми прикрепляются к базальной мембране.

Базальная мембрана и щелевые мембраны между этими «ножками» ограничивают фильтрацию веществ, диаметр молекул которых больше 6,4 нм (т. е. не проходят вещества, радиус молекулы которых превышает 3,2 нм). Поэтому в просвет нефрона свободно проникает инулин (радиус молекулы 1,48 нм, молекулярная масса около 5200), может фильтроваться лишь 22 % яичного альбумина (радиус молекулы 2,85 нм, молекулярная масса 43500), 3 % гемоглобина (радиус молекулы 3,25 нм, молекулярная масса 68 000 и меньше 1 % сывороточного альбумина (радиус молекулы 3,55 нм, молекулярная масса 69 000).

Прохождению белков через клубочковый фильтр препятствуют отрицательно заряженные молекулы — полианионы, входящие в состав вещества базальнон мембраны, и сиалогликопротеиды в выстилке, лежащей на поверхности подоцитов и между их «ножками».

Ограничение для фильтрации белков, имеющих отрицательный заряд, обусловлено размером пор клубочкового фильтра и их электронегативностью.

Состав клубочкового фильтрата зависит от свойств эпителиального барьера и базальной мембраны. Размер и свойства пор фильтрационного барьера вариабельны. Прохождение достаточно крупных молекул через поры зависит не только от их размера, но и конфигурации молекулы, ее пространственного соответствия форме поры.

 

Скорость клубочковой фильтрации (СКФ) зависит от проницаемости мембраны, которую, характеризуюет коэффициент фильтрации (КФ) и эффективного фильтрационного давления (ЭФД):

 

СКФ = КФ ´ ЭФД

 

Эффективное фильтрационное давление (ЭФД) определяется разностью между гидростатическим давлением крови в капиллярах клубочка (Рг = около 45 мм рт.ст.), онкотическим давлением белков плазмы крови (Ронк = около 25 мм рт.ст.) и гидростатическим давлением в капсуле клубочка (Ркапс = около 10 мм рт.ст.).

ЭФД = Рг – Ронк – Ркапс = 45 – 25 – 10 = 10 (мм рт.ст.)

 

Фильтрация происходит только в том случае, если давление крови в капиллярах клубочков превышает сумму онкотического давления белков в плазме и давления жидкости в капсуле клубочка.

Для внесения поправки на связывание некоторых ионов белками плазмы крови вводится понятие об ультрафильтруемой фракции (f) — той части вещества от общей его концентрации в плазме крови, которая не связана с белком и свободно проходит через клубочковый фильтр.

Ультрафильтруемая фракция для кальция составляет 0,6, для магния — 0,75. Эти величины свидетельствуют о том, что около 40 % кальция плазмы связано с белком и не фильтруется в клубочках.

 

NB!!! Различайте понятия «фильтруемая фракция вещества» и «фильтрационная фракция» как отношение СКФ/ЭПП[Б76] .

9. Определение скорости к[V.G.77] лубочковой фильтрации

Подробно Учебник


10. [V.G.78] Канальцевая секреция

 

В клинике и физиологии, к сожалению, термин «секреция» используют в разных значениях.

В одних случаях этим термином обозначают перенос вещества клетками в неизмененном виде, в частности, клетками нефрона из крови в просвет канальца, что обусловливает экскрецию этого вещества почкой. В других случаях термин «секреция» означает синтез и секрецию клетками в почке биологически активных веществ (например, ренина, простагландинов) и их поступление в русло крови. Наконец, процесс синтеза в клетках канальцев веществ, которые поступают в просвет канальца и экскретируются с мочой, также обозначают термином «секреция».

Канальцевая секреция представляет собой процесс, посред­ством которого вещества переносятся из околоканальцевой жид­кости в почечный каналец.

Секреция сходна с филь­трацией в том отношении, что оба процесса приводят к проник­новению веществ в почечный каналец, к экскреции вещества.

Но фильтрация происхо­дит только в клубочке, а секреция во всех частях нефрона дистальнее клубочка. Фильтрация может быть только пассивной. Секреция может быть пассивной или актив­ной, т.е. происходящей с затратой энергии.

Большая часть активных секреторных механизмов, как и механизмов реабсорбции, имеет ограниченную транспортную способность, т.е. обладает Тmax.

Существует общий путь секреции органических кислот. К со­единениям, выводимым из кровотока этим механизмом, отно­сятся феноловый красный, ПАГ, пенициллин и глюкурониды.

Тестом для определения секреторной способности служит изме­рение экскреции ПАГ — соединения, которое можно вводить в кровь.

Второй секреторный механизм переносит сильные органиче­ские основания. Сюда относятся гуанидин, тиамин, холин, гистамин и тетраэтиламмоний. Пассивная секреция перемещает ве­щества в почечный канадец по электрохимическому градиенту. Этим способом переносятся такие соединения, как слабые ос­нования и слабые кислоты. Кроме того, по электрохимическому градиенту в дистальном канальце может пассивно секретироваться К+.

Секреция, как дополнительный механизм экскреции позволяет быстро экскретировать вещества, которые медленно удаляются из организма путем фильтрации.

Определяя у пациента нарушение секреторной или фильтрационной функции мы можем решить вопрос о первичном поражении клубочков или канальцев, решить вопрос о характере нефропатии – тубулопатии или гломерулопатии.


Реабсорбция [V.G.79] в канальцах и механизмы ее регуляции

Реабсорбция – это обратное всасывание веществ в канальцах, которое обеспечивается как активным, так и пассивным транспортом.

Пассивный транспорт осуществляется по электрохимическому и/или концентрационному и/или осмотическому градиенту. Транспорт против электрохимического и концентрационного градиентов (с затратой энергии) называется активным. Выделяют два вида активного транспорта — первично-активный и вторично-активный.

Первично-активный транспорт происходит за счет энергии клеточного метаболизма. Например - транспорт Na+ происходит при участии фермента Na++-АТФазы, использующей энергию АТФ (натрий-калиевый насос).

Вторично-активныйтранспорт происходит без затраты энергии клетки непосредственно. Например, глюкоза и аминокислоты реабсорбируются с помощью специального переносчика, который обязательно должен присоединить ион Na+. Движущей силой переноса комплекса «переносчик+органическое вещество+Na+» через апикальную плазматическую мембрану служит меньшая по сравнению с просветом канальца концентрация натрия в цитоплазме клетки.

Однако градиент концентрации натрия обусловлен непрестанным активным выведением натрия из клетки во внеклеточную жидкость с помощью Na++-АТФазы, локализованной в латеральных и базальной мембранах клетки.

Следует отметить, что механизмы реабсорбции одного и того же вещества в разных отделах нефрона могут существенно различаться. Так в люминальной мембране толстого восходящего отдела петли Генле поступление Na+ в клетку происходит не с глюкозой, а одовременно с К+ и двумя ионами Cl-.

Для многих веществ (наиболее типичный пример, глюкоза, галактоза, фруктоза) присущ так называемый транспортный максимум (Тmax).Еслиэтот транспортный максимум превышен, вещество начинает экскретироваться.

Транспортная система глюкозы имеет конечную пропускную способность 200 мг на 100 мл. При сахарном диабете по этой причине в моче появляется сахар.

В проксимальном сегменте нефрона практически полностью реабсорбируются аминокислоты, глюкоза, витамины, белки, микроэлементы, значительное количество ионов Na+, С1-, НСОз. В последующих отделах нефрона всасываются преимущественно электролиты и вода. 08

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 '/з 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, трубкахили экскретируется с мочой.

Реабсорбция в дистальном сегменте характеризуется тем, что клетки переносят меньшее, чем в проксимальном канальце, ионов, но против большего градиента концентрации.


Поворотно‑[V.G.80] противоточные системы почки, нефрона

 

Смотри приложение 303120725

 

Формальную модель, использующую принцип противоточного умноженияпредложили Кокко (Kokko) и Ректор (Rector). Следует признать, что детальный механизм создания корково-мозгового осмотического градиента неясен.

Поворотно-противоточная система –структура, обеспечивающая поток жидкостей в противоположных направлениях, что способствует сохранению тепла или накоплению растворенных веществ.

Мозговое вещество – уникальная область, характеризующаяся высоким перепадом осмолярности (в глубоких отделах мозговой части осмолярность в 5 раз выше осмолярности коры. Перепад осмолярности – главная причина реабсорбции воды[Б81] .

Морфологическими элементамиповоротно-противоточной системы почки являются

1. петля Генле

2. прямые сосуды

3. собирательные трубки

 

Противоточный умножитель в почке работает с затратой энергии и создает концентрационный градиент. Активным элементом служит клеточная система противоградиентного транспорта Na+.

Важнейшее значение в работе противоточного умножителя имеют ионы натрия, хлора и мочевины.

Теперь рассмотрим механизм осмотического концентрирования мочи.

Из проксимального канальца в тонкий нисходящий отдел петли нефрона жидкость попадает в зону почки, в интерстициальной ткани которой концентрация осмотически активных веществ выше, чем в корковом веществе почки (300 мосмоль/кгН2О).

Это повышение осмоляльной концентрации в наружной зоне мозгового вещества связано с активным транспортом Na+, Cl‑ эпителием толстого восходящего отдела петли нефрона из просвета канальца в интерстиций наружного слоя мозгового вещества почки.

Стенка нисходящего отдела петли проницаема для воды. Вода всасывается из просвета канальца в окружающую интерстициальную ткань по осмотическому градиенту, а осмотически активные вещества остаются в просвете канальца.

Во внутреннем слое мозгового вещества осмоляльность интерстиция еще выше и вода продолжает выходить из просвета канальца.

В восходящей тонкой части петли Генле Na+ начинает выходить в интерстиций по градиенту концентрации.

Стенка толстого восходящего отдела петли Генле непроницаема для воды, а клетки активно транспортируют Na+, Cl- в интерстициальную ткань.

Концентрация осмотически активных веществ в жидкости, поступающей из восходящего отдела петли в начальные отделы дистального извитого канальца, составляет уже около 200 мосмоль/кгН2О, т.е. она ниже, чем в ультрафильрате.

На первый взгляд это не выгодно. Задача состоит в том, чтобы повысить осмолярность плазмы и первичной мочи в 300 мосмоль/л до осмолярность конечной мочи порядка 600 – 800 мосмоль/л.

Но решающим обстоятельством является то, что канальцевая жидкость должна спуститься по собирательной трубочке обратно в мозговой слой с высокой осмолярностью.

То, что происходит при этом окончательном оттоке, и определяет осмолярность выводимой мочи.

Есть два пути:

1. Собирательная трубочка проницаема для воды – вода всасывается в интерстиций – на выходе концентрированная моча.

2. Собирательная трубочка не проницаема для воды – вода не всасывается в интерстиций – на выходе гипотоничная моча.

 

Эти процессы носят название осмотическое концентрирование и разведение.

 


Конечная [V.G.82] моча, её состав

 

См. Покровский 2-й том С.178-179.

 

Первичная моча (син.провизорная моча) – жидкость, образующаяся в полости капсулы Шумлянского-Боумена при фильтрации плазмы крови.

 





Читайте также:





Читайте также:
Модели организации как закрытой, открытой, частично открытой системы: Закрытая система имеет жесткие фиксированные границы, ее действия относительно независимы...
Как построить свою речь (словесное оформление): При подготовке публичного выступления перед оратором возникает вопрос, как лучше словесно оформить свою...

©2015 megaobuchalka.ru Все права защищены авторами материалов.

Почему 3458 студентов выбрали МегаОбучалку...

Система поиска информации

Мобильная версия сайта

Удобная навигация

Нет шокирующей рекламы



(0.022 сек.)