Таким образом, первичная моча представляет собой безбелковый ультрафильтрат плазмы крови.
Мочеобразовательная функция. Почки экскретируют из организма конечные продукты обмена, посторонние вещества и избыточные соединения. Оттекающие ежесуточно от почек 1,5 л вторичной мочи через мочеотводящие пути выводятся из организма. Именно по отношению к мочеобразовательной функции (точнее по отношению к вторичной, или дефинитивной моче) применяют термин «экскреция».
Конечные продукты обмена: мочевина, мочевая кислота, креатинин, продукты превращений билирубина, порфирины, аммиак, полиамины, гормоны и их метаболиты.
Мочевина образуется в результате катаболизма аминокислот (экскретируется 25–35 г мочевины в сутки). Мочевая кислота образуется из нуклеиновых кислот, за 1 сут с мочой экскретируется около 0,6 г мочевой кислоты.
Креатинин образуется из мышечного креатина.
Порфобилиногены и уробилиногены (уробилин) — продукты превращений билирубина. За сутки из организма выделяется с мочой от 0 до 2 мг
Порфирины — продукты метаболизма гема — в виде копропорфирина и уропорфирина.
Аммиак, образующийся повсеместно в результате декарбоксилирования аминокислот, выводится из организма в виде мочевины или иона аммония (NH4+).
Гормоны и их метаболиты
Полиамины спермидин и спермин повсеместно синтезируются из орнитина.
#88. Анализ процессов реабсорбции в нефроне.
В результате фильтрации образуется первичная моча, содержащая необходимую организму воду и растворенные в ней вещества, большинство из которых представляют биологическую ценность, например аминокислоты, углеводы, соли и др. Лишь некоторые из веществ, растворенных в первичной моче требуют выведения из организма. К ним относятся мочевина, мочевые кислоты, креатинин, сульфаты.
Необходимые для организма биологически полезные вещества возвращаются (реабсорбируются) в кровь. В результате реабсорбции в сутки образуется 1,5—2 л конечной мочи, которая выделяется из организма, остальной объем первичной мочи, равный 150—160 л, возвращается в кровоток.
Процессы фильтрации, реабсорбции и секреции веществ, происходящие в почечных нефронах.
Процесс реабсорбции начинается в проксимальном отделе нефрона в проксимальных извитых канальцах, куда поступает первичная моча из капсулы клубочка. В этом отделе нефрона происходит обязательная реабсорбция. В извитых канальцах первого порядка реабсорбируется 80 % натрия, за которым по осмотическому градиенту движется в кровоток вода. Объем мочи уменьшается в 8 раз и одновременно увеличивается во столько же раз концентрация растворенных в ней веществ. Под влиянием концентрационного градиента пассивно за счет диффузии реабсорбируются в кровь аминокислоты, глюкоза, фосфаты, бикарбонаты и другие вещества. Затем в петле нефрона (петля Генле) моча последовательно концентрируется и ее объем уменьшается. В извитых канальцах второго порядка происходит дальнейшая реабсорбция воды и растворенных веществ, которая здесь носит характер необязательной, т.е. факультативной, реабсорбции.
Процесс реабсорбции веществ из канальцев в кровоток осуществляется за счет первичной реабсорбции натрия путем активного транспорта. Реабсорбция воды происходит пассивно вслед за натрием по осмотическому градиенту.
В результате всасывания в кровоток воды повышается концентрация всех находящихся в моче веществ. Появляется концентрационный градиент между мочой, находящейся в канальцах, и плазмой крови, которая обеспечивает движение растворенных в моче веществ в плазму крови за счет диффузии по градиенту. Активный транспорт натрия против концентрационного градиента связан с окислительными ферментативными процессами.
В дистальных извитых канальцах происходит дальнейшее всасывание натрия, калия, воды, аминокислот, глюкозы и других веществ за счет тех же самых механизмов, что и при реабсорбции в извитых канальцах первого порядка. Эта реабсорбция не является постоянной, а зависит от уровня натрия, калия и других веществ крови и мочи (факультативная реабсорбция).
В собирательных трубках моча окончательно концентрируется благодаря пассивному току воды по осмотическому градиенту.
Порог выведения. Все вещества, содержащиеся в плазме крови, можно разделить на пороговые и непороговые. К пороговым веществам относятся такие, которые выделяются в составе конечной мочи только при достижении определенной концентрации их в крови; например, глюкоза поступает в конечную мочу только в том случае, если ее содержание в крови превышает 6,9 ммоль/л. Выведение пороговых веществ из организма связано с тем, что при повышении определенной концентрации в плазме крови не происходит их полной реабсорбции из первичной мочи, так как транспортные системы почки ограничены.
Непороговые вещества в отличие от пороговых выводятся с мочой из организма при любой, даже самой низкой, концентрации их в плазме крови. Примером такого вещества является мочевина.
В процессе образования мочи ряд веществ (органические кислоты), не проникают в фильтрат, но оказываются в конечной моче в результате канальцевой секреции.
В результате секреции в мочу поступают вещества из крови капилляров, окружающих канальцы, либо образующиеся в клетках канальцев (ионы водорода и аммиак). Секреция осуществляется за счет их активного транспорта канальцевым эпителием.
Известны три транспортные системы, действующие в проксимальном отделе нефрона, активно секретирующие различные (преимущественно инородные) вещества из крови. Одна из них осуществляет секрецию органических кислот, йодсодержащих рентгеноконтрастных веществ, пенициллина. Вторая система обеспечивает секрецию сложных органических оснований (N-метилникотинамида), третья — секрецию этилендиаминтетраацетата (ЭДТА).
В целом состав образующейся в почках мочи определяется тремя процессами: клубочковой фильтрацией, канальцевой реабсорбцией и секрецией.
Расчет скорости канальцевой реабсорбции - определяется количеством того и иного вещества, переносимого через стенку канальца в единицу времени. Она вычисляется с учетом разности между скоростью фильтрации вещества и скоростью его выделения с мочой.
Нейрогуморальная регуляция:
Нервная регуляция осуществляется вегетативной нервной системой через чревные нервы. Активация симпатической нервной системы вызывает сужение сосудов почки и уменьшение диуреза, увеличивается реабсорбция Nа.
Влияние антидиуретического гормона. Одним из важнейших гормонов, влияющих на почки, является антидиуретический гормон (АДГ), вазопрессин. Гуморальная регуляция: АДГ уменьшает диурез, сберегает воду в организме и повышает концентрацию мочи. АДГ повышает также реабсорбцию мочи в дистальных отделах нефрона за счет увеличения проницаемости для воды эпителия дистальных извитых канальцев и собирательных трубок.
Гуморальная регуляция: одним из гормонов является антидиуретический гормон (АДГ), вазопрессин.
Влияние гормонов коры надпочечников: минералокортикойды (альдостерон) и глюкокортикойды – усиливают диурез, фильтрацию и уменьшают реабсорбцию.
1. определение реабсорбции мочевины;
2. определение реабсорбции воды;
3. клиренс (коэффициент очищения крови от креатина) мочевины;
клиренс инсулина.
#89. Оценивать деятельность почек по результатам определения величины фильтрации, почечного клиренса веществ, конц. способности почек.
Оценка величины почечной фильтрации: определяется объемом ультрафильтрата, образующегося в почках за единицу времени. В среднем у мужчин скорость клубочковой фильтрации составляет 125 мл/мин, у женщин — 110 мл/мин.
В результате фильтрации за сутки образуется около 150—170 л первичной мочи. Скорость клубочковой фильтрации измеряется объемом фильтрата, образующегося в почках за единицу времени.
Для определения фильтрации используют диагностическое вещество инулин (полисахарид фруктозы), который вводят в кровоток: инулин попадает в мочу только путем клубочковой фильтрации, не реабсорбируется и не секретируется, а также не претерпевает метаболических превращений в канальцах. Оно беспрепятственно проходит почечный фильтр, не адсорбируется белками и содержится в фильтрате в той же концентрации, что и в плазме крови.
Количество инулина, профильтровывающееся за единицу времени, равно количеству этого вещества, удаленного с мочой
Расчет скорости канальцевой реабсорбции - определяется количеством того и иного вещества, переносимого через стенку канальца в единицу времени. Она вычисляется с учетом разности между скоростью фильтрации вещества и скоростью его выделения с мочой.
Расчет скорости секреции: используют данные об объеме фильтрации по инсулину и исходят из того, что находящееся в конечной моче то или иное вещество может вступить только в результате фильтрации или секреции.
Диурез суточный - количество мочи, выделенное человеком за сутки. У здорового человека суточный диурез составляет 75 - 80% от принятой накануне жидкости. При нормальном питьевом режиме суточный диурез в среднем равен 1,5 л. При этом днем человек выделяет 2/3 и ночью 1/3 этого объема мочи.
Клинические методы исследования почек: клинический анализ мочи, УЗИ почек, мочевыводящих путей, рентген почек.
Рефлекторная дуга мочеиспускания: рецепторы мочевого пузыря, чувствительный путь нейрона, центр мочеиспускания в спинном мозге, промежуточный мозг, кора больших полушарий, двигательный путь нейрона, мышцы сфинктера мочевого пузыря.
Скорость клубочковой фильтрации определяется объемом ультрафильтрата, образующегося в почках за единицу времени. В среднем у мужчин скорость клубочковой фильтрации составляет 125 мл/мин, у женщин — 110 мл/мин.
В результате фильтрации за сутки образуется около 150—170 л первичной мочи.
Эффективность фильтрации поддерживается регуляцией почечного кровотока. Из каждого объема протекающей через почки плазмы крови 0,2 объема проходит через почечный фильтр и составляет клубочковый ультрафильтрат.
Большой объем ультрафильтрата является результатом:
• наличия фильтрационного давления, обильного кровоснабжения почек,
• обширной (до 2 м2) фильтрационной поверхности капилляров клубочков.
Скорость клубочковой фильтрации измеряется объемом фильтрата, образующегося в почках за единицу времени.
Для определения фильтрации используют диагностическое вещество инулин (полисахарид фруктозы), который вводят в кровоток: инулин попадает в мочу только путем клубочковой фильтрации, не реабсорбируется и не секретируется, а также не претерпевает метаболических превращений в канальцах. Оно беспрепятственно проходит почечный фильтр, не адсорбируется белками и содержится в фильтрате в той же концентрации, что и в плазме крови.
Количество инулина, профильтровывающееся за единицу времени, равно количеству этого вещества, удаленного с мочой:
где F — объем фильтрата за 1 мин; Син/м — концентрация инулина в конечной моче; VM — объем конечной мочи за 1 мин.
Из расчета видно, что объем почечной фильтрации равен клиренсу по инулину.
#90.
#91. Механизмы регуляции процессов мочеобразования.
Деятельность почек находится под постоянным контролем нервных и гуморальных влияний и зависит от почечных и внепочечных факторов регуляции.
Фильтрация. К почечным факторам, определяющим фильтрацию, относятся:
1. количество функционирующих клубочков и проницаемость их канальцев;
2.диаметр приносящего и выносящего сосудов;
3. давление фильтрата в капсуле.
Внепочечные факторы, влияющие на фильтрацию, характеризуются:
1.общим функциональным состоянием системы кровообращения, количеством циркулирующей крови, величинами артериального давления и скорости кровотока;
2.степенью гидратации организма, осмотическим и онкотическим давлением;
3.функционированием других механизмов выделения воды (потовые железы).
Реабсорбция. К почечным факторам, влияющим на реабсорбцию, относятся:
1. реабсорбционная способность почечного эпителия;
2.содержание пороговых и непороговых веществ в первичной моче.
К внепочечным факторам, определяющим реабсорбцию, относятся:
1. эндокринная регуляция деятельности почечного эпителия со стороны желез внутренней секреции;
2. содержание пороговых и непороговых веществ в крови.
Гуморальные факторы:
Гормон коры надпочечников: альдостерон - задерживает натрий и воду, увеличивая их всасывание в почечных канальцах (калий при этом выводится).
Гормон гипоталамуса: антидиуретический гормон (АДГ) или вазопрессин - сберегает воду путем уменьшения мочевыведения (повышает всасывание воды в почечных канальцах)
Гормон щитовидной железы: кальцитонин - повышает выделение кальция.
Гормон паращитовидной железы: паратгормон - снижает всасывание фосфора в канальцах и повышает его выведение. Содержание кальция сохраняется (снижается его выведение).
Нервная регуляция осуществляется вегетативной нервной системой через чревные нервы. Активация симпатической нервной системы вызывает сужение сосудов почки и уменьшение диуреза.