53 Выделение. Функции почек. Нефроны и их функциональная характеристика. Почечный кровоток. Мочеобразование: клубочковая фильтрация и реабсрбция в почечных канальцах

выделение. Функции почек. Нефроны и их функциональная характеристика. Почечный кровоток. Мочеобразование: клубочковая фильтрация и риабсорбция в почечных каналах.

В процессе жизнедеятельности в организме человека образу¬ются значительные количества продуктов обмена, которые уже не используются клетками и должны быть удалены из организма. Кроме того, организм должен быть освобожден от токсичных и чужеродных веществ, от избытка воды, солей, лекарственных препаратов.

Органы, выполняющие выделительные функции, называют¬ся выделительными, или экскреторными. К ним относят почки, легкие, кожу, печень и ЖКТ.

Главное на¬значение органов выделения — это поддержание постоянства внутренней среды организма. Экскреторные органы функцио¬нально взаимосвязаны между собой. Сдвиг функционального со¬стояния одного из этих органов меняет активность другого. На¬пример, при избыточном выведении жидкости через кожу при высокой температуре снижается объем диуреза. Нарушение про¬цессов выделения неизбежно ведет к появлению патологических сдвигов гомеостаза вплоть до гибели организма.

Функции почек

Почки являются основным органом выделения. Они выпол¬няют в организме много функций. Одни из них прямо или косвен¬но связаны с процессами выделения, другие — не имеют такой связи.

1. Выделительная, или экскреторная, функция. Почки удаля¬ют из организма избыток воды, неорганических и органических веществ, продукты азотистого обмена и чужеродные вещества: мочевину, мочевую кислоту, креатинин, аммиак, лекарственные препараты.

2. Регуляция водного баланса и соответственно объема крови, вне- и внутриклеточной жидкости (волюморегуляция) за счет из¬менения объема выводимой с мочой воды.

3. Регуляция постоянства осмотического давления жидкостей внутренней среды путем изменения количества выводимых осмо¬тически активных веществ: солей, мочевины, глюкозы (осморегу-ляция).

4. Регуляция ионного состава жидкостей внутренней среды и ионного баланса организма путем избирательного изменения экскреции ионов с мочой (ионная регуляция).

5. Pei-уляция кислотно-основного состояния путем экскреции водородных ионов, нелетучих кислот и оснований.

6. Образование и выделение в кровоток физиологически ак¬тивных веществ: ренина, эритропоэтина, активной формы вита¬мина D, простагландинов, брадикининов, урокиназы (инкретор¬ная функция).

7. Регуляция уровня артериального давления путем внутренней секреции ренина, веществ депрессорного действия, экскре¬ции натрия и воды, изменения объема циркулирующей крови.

8. Регуляция эритропоэза путем внутренней секреции гумо¬рального регулятора эритрона — эритропоэтина.

9. Регуляция гемостаза путем образования гуморальных регу¬ляторов свертывания крови и фибринолиза — урокиназы, тром-бопластина, тромбоксана, а также участия в обмене физиологиче¬ского антикоагулянта гепарина.

10. Участие в обмене белков, липидов и углеводов (метаболи¬ческая функция).

11. Защитная функция: удаление из внутренней среды орга¬низма чужеродных, часто токсических веществ.

Следует учитывать, что при различных патологических состо¬яниях выделение лекарств через почки иногда существенно нару¬шается, что может приводить к значительным изменениям пере¬носимости фармакологических препаратов, вызывая серьезные побочные эффекты вплоть до отравлений.

Основной структурно-функциональной единицей почки яв¬ляется нефрон, в котором происходит образование мочи. В зре¬лой почке человека содержится около 1 — 1,3 мл нефронов.

Кровоснабжение почек

Отличительной особенностью кровоснабжения почек являет¬ся то, что кровь используется не только для трофики органа, но и для образования мочи. Почки получают кровь из коротких почеч¬ных артерий, которые отходят от брюшного отдела аорты. В поч¬ке артерия делится на большое количество мелких сосудов-артериол, приносящих кровь к клубочку. Приносящая артериола входит в клубочек и распадается на капилляры, кото¬рые, сливаясь, образуют выносящую артериолу. Диаметр приносящей артериолы почти в 2 раза больше, чем выно¬сящей, что создает условия для поддержания необходимого арте¬риального давления (70 мм рт.ст.) в клубочке. Мышечная стенка у приносящей артериолы выражена лучше, чем у выносящей. Это дает возможность регуляции просвета приносящей артериолы. Выносящая артериола вновь распадается на сеть капилляров во¬круг проксимальных и дистальных канальцев. Артериальные ка¬пилляры переходят в венозные, которые, сливаясь в вены, отдают кровь в нижнюю полую вену. Капилляры клубочков выполняют только функцию мочеобразования.

Особенностью кровоснабже¬ния юкстамедуллярного нефрона является то, что выносящая артериола не распадается на околоканальцевую капиллярную сеть, а образует прямые сосуды, которые спускаются в мозговое вещество почки и участвуют в осмотичес¬ком концентрировании мочи.

Механизмы мочеобразования

Мочеобразование осуществляется за счет трех последова¬тельных процессов:

1. клубочковой фильтрации (ультрафильтрации) воды и низ¬комолекулярных компонентов из плазмы крови в капсулу почеч¬ного клубочка с образованием первичной мочи;

2. канальцевой реабсорбции — процесса обратного всасыва¬ния профильтровавшихся веществ и воды из первичной мочи в кровь;

3. канальцевой секреции — процесса переноса из крови в про¬свет канальцев ионов и органических веществ.

Клубочковая фильтрация

Фильтрация воды и низкомолекулярных компонентов из плазмы крови в полость капсулы происходит через клубочковый, или гломерулярный, фильтр. Гломерулярный фильтр имеет 3 слоя: эндотелиальные клетки капилляров, базальную мембрану и эпителий висцерального листка капсулы, или подоциты. Эндоте-лий капилляров имеет поры диаметром 50—100 нм, что ограничи¬вает прохождение форменных элементов крови (эритроцитов, лейкоцитов, тромбоцитов). Основным барьером для фильтрации является базальная мембрана. Поры в базальной мембране со¬ставляют 3 — 7,5 нм. Эти поры изнутри содержат отрицательно за-ряженные молекулы (анионные локусы), что препятствует про¬никновению отрицательно заряженных частиц, в том числе бел¬ков. Третий слой фильтра образован отростками подоцитов, меж¬ду которыми имеются щелевые диафрагмы, которые ограничива¬ют прохождение альбуминов и других молекул с большой молеку¬лярной массой. Эта часть фильтра также несет отрицательный за¬ряд. Легко фильтроваться могут вещества с молекулярной массой не более 5500, абсолютным пределом для прохождения частиц че-рез фильтр в норме является молекулярная масса 80 000. Таким образом, состав первичной мочи обусловлен свойствами гломеру-лярного фильтра. В норме вместе с водой фильтруются все низко¬молекулярные вещества, за исключением большей части белков и форменных элементов крови. В остальном состав ультрафильтра¬та близок к плазме крови.