Поворотно‑противоточные системы почки, нефрона

Смотри приложение 303120725

Формальную модель, использующую принцип противоточного умножения предложили 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.

Морфологическими элементами поворотно-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/кг_Н2О).

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/кг_Н2О, 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.