Международный Казахско-Турецкий Университет Имени Х.А.Ясави Тема: Реабсорбция в канальцах и канальцевая секреция. Выполнил:Шахиев Кемран Группа:Ом213 Курс:2 Приняла:Ибрагим Агаевич
Выделение - это освобождение организма от конечных продуктов обмена, избытка питательных веществ и чужеродных веществ. Это последний этап совокупности процессов обмена веществ, конечными продуктами которых являются Н 2 О, СО 2, N Н 3.
Нефрон является структурно – функциональной единицей почки. У человека общее число нефронов в почке достигает в среднем 1 млн. Нефрон начинается с почечного (мальпигиева) тельца – клубочка. Мальпигиево тельце представляет собой клубочек капилляров, окутанный капсулой Шумлянского – Боумена. Капилляры клубочка являются разветвлениями приносящей артериолы. Они соединяются между собой и выходят из клубочка в виде выносящей артериолы. Капсула Шумлянского – Боумена двухслойная. Внутренний слой капсулы покрывает капилляры клубочка. Наружная стенка капсулы образует небольшую полость вокруг клубочка и переходит в проксимальный извитой каналец. Продолжением проксимального извитого канальца является петля нефрона, имеющая нисходящую и восходящую части. Восходящая часть петли нефрона поднимается до уровня клубочка своего же нефрона, где она продолжается в виде дистального извитого канальца, впадающего в собирательную трубку (конечный отдел нефрона).
- В почке самый большой удельный кровоток, то есть примерно в 60 раз больше, чем во всём теле. В минуту через обе почки проходит около 1,3 л крови, а минутный выброс крови сердцем равен около 5 л. Обильное кровоснабжение почки связано с тем, что в сутки образуется до 180 л первичной мочи. - В клубочковых капиллярах высокое кровяное давление – около 50 мм. рт. ст. Это объясняется широким просветом приносящей артериолы. - В почечных клубочках стабильны капиллярное давление и кровоток, даже при значительных колебаниях АД – от 80 до 180 мм. рт. ст., что обеспечивается миогенным механизмом его регуляции. - В корковом слое имеются две системы капилляров: первичная – в почечных клубочках и вторичная – околоканальцевая. Клубочковые капилляры обеспечивают образование первичной мочи, а вторичная сеть капилляров – реабсорбцию веществ из первичной мочи, питание и доставку кислорода к тканям почки. Выносящие артериолы мозгового слоя не распадаются на вторичную капиллярную сеть, а образуют прямые (артериальные) сосуды, спускающиеся в мозговой слой и поворачивающиеся на 180ºС, переходя в венозные прямые сосуды.
Осморегулирующая – обеспечивает постоянство осмотического давления, стабильность осмоляльности крови. Волюморегулирующая – обеспечивает поддержание постоянства объёма внутрисосудистой и внеклеточной жидкости, сохранение жидкости в организме или выведение её избытка. Ионорегулирующая – стоит на страже стабильности концентрации каждого из ионов в плазме крови, включая ионы кальция, магния, калия. Почка участвует в обеспечении постоянства рН крови, способствует стабилизации кислотно – основного равновесия. Экскреторная – удаление ненужных, токсичных веществ, либо избытка органических или неорганических соединений. Метаболическая функция – обеспечивает участие почек в обмене белков, жиров и углеводов в организме.
1) Клубочковая фильтрация; 2) Канальцевая реабсорбция; 3) Канальцевая секреция; 4) Синтез новых веществ и поступление их либо в кровь, либо в просвет канальца и экскреция их с мочой.
Фильтрация - переход веществ из крови клубочковых капилляров в капсулу Шумлянского - Боумена под действием фильтрационного давления, создаваемого за счёт деятельности сердца. Она осуществляется за счёт разности между гидростатическим давлением в просвете почечных капилляров и онкотическим давлением белков плазмы крови. Ультрафильтрация жидкости происходит через три слоя: эндотелий капилляров, базальную мембрану и эпителиальные клетки (подоциты), обращённые в сторону просвета капсулы клубочков. Эндотелий капилляров препятствует прохождению форменных элементов и макромолекул. Базальная мембрана состоит из трёх слоёв: центрального электронно-плотного и двух периферийных электронно-прозрачных (не проходят белки с молекулярной массой больше 35 000 Да). Щелевые мембраны между ножками подоцитов, образующие слой эпителия висцерального листка капсулы Боумена, не пропускают белков. В итоге в норме за сутки у человека выделяется с мочой менее 100 мг белка. Результат клубочковой фильтрации – поступление в капсулу почечного клубочка безбелковой жидкости, ультрафильтрата плазмы крови.
C In =( U In * V)/ P In, где CIn - скорость клубочковой фильтрации, клиренс для инулина, V - мочеотделение в минуту, UIn – концентрация в моче инсулина, PIn - концентрация инулина в плазме крови. Эта величина рассчитывается в мл/мин на 1,73 м 2 площади поверхности тела. Величина клубочковой фильтрации: у мужчин с массой тела 70 кг и площадью поверхности тела 1,73 м 2 составляет 120-125 мл/мин, а у женщин при той же массе тела – около 110 мл/мин.
Реабсорбция – это возврат веществ из канальцев в интерстиций и кровь, обеспечивающая сохранение необходимых организму веществ. Реабсорбция обеспечивается с помощью диффузии, осмоса, следования за растворителем (вторично - активных механизмов), а также с помощью первичного активного транспорта веществ. В почечных канальцах происходит обратное всасывание из первичной мочи в кровь воды, глюкозы, части солей и небольшого количества мочевины. Образуется при этом конечная (вторичная) моча, которая по своему составу резко отличается от первичной. В ней нет глюкозы, аминокислот, некоторых солей и резко повышена концентрация мочевины. За сутки выделяется 1-1,5 л конечной мочи. Активная реабсорбция характерна для глюкозы, аминокислот, фосфатов, солей натрия. Пассивная реабсорбция происходит без затраты энергии (активная – с затратой энергии) за счёт диффузии и осмоса. Большая роль в этом принадлежит разнице онкотического и гидростатического давления в капиллярах канальцев. За счёт пассивной реабсорбции осуществляется обратное всасывание воды, хлоридов, мочевины. Удаляемые вещества проходят через стенку канальцев только тогда, когда концентрация их в просвете достигает определённой пороговой величины. Пассивной реабсорбции подвергаются вещества, которые выводятся из организма, и они всегда встречаются в моче (мочевина).
Проксимальный отдел Главной функцией проксимальных канальцев является реабсорбция из первичной мочи необходимых организму веществ, в том числе и большого объёма воды – реабсорбируется фактически та же плазма крови, лишённая белков, которая профильтровалась в капсулу Шумлянского-Боумена. Это есть обязательная реабсорбция. Не реабсорбируются лишь вещества, подлежащие удалению из организма – чужеродные вещества (лекарства), продукты обмена. Здесь реабсорбируется до 70% объёма всего фильтрата: полностью реабсорбируются белки (попадает в фильтрат лишь1%), аминокислоты, глюкоза, витамины, микроэлементы, почти полностью реабсорбируются фосфаты, сульфаты, бикарбонаты. Здесь реабсорбируется значительная часть ионов хлора, 50% мочевины, до 70% натрия. Так как в этом отделе реабсорбируется достаточное количество натрия, вслед за ним по осмотическому градиенту движется в кровоток вода. Вследствие того, что реабсорбируется 2/3 объёма ультрафильтрата, объём мочи уменьшается и одновременно увеличивается во столько же раз концентрация растворённых в ней веществ. Процессы реабсорбции веществ и воды сбалансированы, поэтому моча, выходящая из проксимальных канальцев, изотонична плазме крови.
В петле Генле реабсорбируется около 1/4 профильтровавшейся воды (в нисходящей части петли) и около 1/3 профильтровавшегося натрия хлорида (в толстой восходящей части петли, стенка которой непроницаема для воды). На мембране клеток толстой восходящей части петли, обращённой в просвет канальца, имеется белок – переносчик, который осуществляет одновременную реабсорбцию N а +, K +, 2 Cl - (механизм вторичного активного транспорта). Работа этого переносчика может быть заторможена диуретиками, например, фуросемидом. Наряду с N а-К-АТФазой этот переносчик реабсорбирует ионы натрия и хлора, поэтому моча канальца оказывается гипотоничной по отношению к плазме крови, тогда как интерстициум становится гипертоничным. Положительный в просвете канальца трансэпителиальный потенциал обеспечивает пассивную межклеточную реабсорбцию ионов натрия, калия, кальция, магния.
Начальный отдел подобен толстой части восходящего колена петли нефрона: он непроницаем для воды и не регулируется АДГ, а конечный - подобен собирательной трубке и регулируется АДГ. Альдостерон регулирует функции всех отделов канальца нефрона. В дистальных извитых канальцах величина обратного всасывания изменчива и зависит от их уровня в крови (факультативная реабсорбция). Здесь практически заканчивается реабсорбция натрия (10%), а вслед за натрием реабсорбируется вода. Часть этой воды идёт в интерстиций независимо от натрия, так как поступающая в дистальный каналец вторичная моча гипотонична, и эта часть канальца непроницаема для воды. Здесь начинается концентрирование конечной мочи – от гипотоничной до изотонической. Помимо натрия, в этом отделе осуществляется дальнейшее всасывание ионов калия и других веществ.
В трубках происходит сильное концентрирование мочи, что обеспечивается работой петли нефрона. Здесь осуществляется: - реабсорбция воды : вода из собирательных трубок переходит в интерстиций мозгового слоя почки с высоким осмотическим давлением, а оттуда – в капилляры и уносится с током крови. Моча течёт медленно по собирательным трубкам, которые проходят параллельно петлям нефрона в мозговом слое в направлении почечной лоханки в области с постепенно возрастающим осмотическим давлением; - реабсорбция менее 1% натрия, хлора ; - реабсорбция мочевины – играет важную роль в сохранении высокого осмотического давления в мозговом слое почки, поскольку мочевина уходит в интерстиции с водой в пропорциональных количествах и она циркулирует между собирательной трубкой и восходящим коленом петли Генле. Из собирательных трубок конечная моча попадает в почечные лоханки, а из них по мочеточникам – в мочевой пузырь. Всего в нефроне реабсорбируется 50% профильтровавшейся мочевины.
Секреция – транспорт веществ из интерстиция клетками эпителия канальцев в их просвет – идёт по всему канальцу нефрона. Основное назначение – выведение из организма ненужных или токсичных веществ. Обязательная секреция происходит в проксимальных извитых канальцах, а факультативная – в дистальных канальцах. Секреция мочи – это активный, с помощью ферментов и расхода АТФ, выход из крови в мочу веществ: Н +, N Н 4, холин, парааминогиппуровая кислота, лекарственные вещества. Секреция осуществляется посредством транспорта с переносчиком или без него с непосредственной затратой энергии. Максимальная канальцевая секреция определяется с помощью парааминогиппуровой кислоты или диодраста.
Почки обеспечивают выведение Н +, равное их образованию в организме из нелетучих кислот (серной, фосфорной) – 60 – 100 ммоль/сут. В клетках канальцев почек происходит реакция гидратации СО 2 и диссоциации угольной кислоты на Н + и бикарбонат. Ионы водорода секретируются из клеток канальцев в мочу в обмен на реабсорбцию натрия. Сопряжённо с этим происходит переход бикарбоната из клеток канальцев в плазму крови (1Н + - в мочу, 1НСО 3 – в кровь). Секретированные ионы водорода в первичной моче взаимодействуют с профильтрованными из плазмы крови НСО 3. В результате образуется Н 2 СО 3, которая карбоангидразой разлагается на углекислый газ и воду, переходящие в клетки канальца. При этом на каждый секретируемый Н + и разрушенный НСО 3 мочи в кровь из клеток канальцев поступает такое же количество НСО 3. Таким образом, почки возвращают в кровь то количество НСО 3 (около 35000ммоль/сут), которое фильтруется из плазмы. Также секретированные Н + в канальциевой моче взаимодействуют с профильтрованным щелочным фосфатом (Н 2 РО 4 2- ) с образованием кислого фосфата (Н 2 РО 4 - ) и закислением мочи до рН 4,5.
Нервная регуляция Нервная система при участии эфферентных нервов почек влияет на кровоток и функции клеток канальцев. Симпатические волокна увеличивают реабсорбцию воды, натрия, глюкозы. Парасимпатические волокна в составе блуждающего нерва усиливают реабсорбцию глюкозы и секрецию органических кислот.
Гуморальная регуляция Атриопептид влияет на транспорт натрия в собирательных трубках; АДГ способствует реабсорбции воды в дистальных канальцах и собирательных трубках; альдостерон активирует реабсорбцию натрия и секрецию калия в дистальных канальцах; адреналин в небольших дозах суживает просвет выносящей артерии, повышает гидростатическое давление в почке и способствует фильтрации, а в больших дозах вызывает спазм как приносящих, так и выносящих артериол нефрона и уменьшает диурез; избыток тироксина и недостаток инсулина увеличивают диурез за счёт повышения осмотического давления первичной мочи; паратгормон усиливает реабсорбцию кальция в дистальных извитых канальцах и собирательных трубках и выводит из организма фосфаты; кальцитонин тормозит реабсорбцию кальция и увеличивает его выделение с мочой.
Ренин превращает ангиотензиноген в ангиотензин I, который превращается в ангиотензин II. Ангиотензин II суживает сосуды и стимулирует выброс альдостерона, который увеличивает реабсорбцию натрия, задерживает воду в организме, увеличивает объём плазмы, что приводит к повышению АД.
1. "Renal Physiology" by Bruce M. Koeppen and Bruce A. Stanton - эта книга предлагает обширный обзор физиологии почек, включая реабсорбцию и секрецию в канальцах. 2. " The Kidney: Physiology and Pathophysiology" by Donald W. Seldin and Gerhard H. Giebisch - этот том предоставляет глубокое понимание физиологии и патофизиологии почек, включая механизмы реабсорбции и секреции. 3. " Brenner and Rector's The Kidney" edited by Karl Skorecki, Glenn M. Chertow, Philip A. Marsden, Maarten W. Taal, Alan S. L. Yu, and Barry M. Brenner - это авторитетный источник информации о физиологии и болезнях почек, который охватывает как базовые, так и передовые аспекты реабсорбции и секреции.
