Нейрогуморальные механизмы регуляции работы почки

К почкам подходит большое количество симпатических норадренергических нервов, иннервирующих гладкую мускулатуру сосудов почки, юкстагломерулярный аппарат и многие участки канальца.

Через ₁-адренорецепторы симпатические нервы вызывают сосудосуживающий эффект в почке. В покое влияние симпатических нервов на сосуды почки выражено слабо, и они не оказывают существенного влияния на почечную гемодинамику.

Ренин

Конвертир.

фермент

+

Рис. 12. Ренин-ангиотензин-альдостероновая система (Sherwood L., 1989).

Повышение тонуса симпатических нервов вызывает спазм артериол в почке и снижение почечного кровотока. Однако сужение артериол не обязательно вызовет снижение скорости клубочковой фильтрации (СКФ), поскольку констрикция обеих артериол ведет к незначительному повышению фильтрационного давления. Кроме того, уменьшение почечного кровотока стимулирует секрецию простагландина Е в почке. Простагландин расширяет сосуды почки, кровоток несколько возрастает, а в результате СКФ практически остается неизменной.

Сосудистые эффекты симпатической регуляции связаны также с уменьшением кровотока в сосудах мозгового вещества почки, от которого зависит эффективность противоточной системы и концентрирования мочи.

Симпатические нервы через -адренорецепторы стимулируют выделение ренина юкстагломерулярными клетками. Активация ренин-ангиотензин-альдостероновой системы ведет к повышению артериального давления и увеличению реабсорбции натрия. Перерезка симпатических нервов, иннервирующих почки, ведет к повышению выведения ионов Na⁺ с конечной мочой (натрийурезу).

Симпатические нервы оказывают трофические влияния на канальцы, повышая их реабсорбционную способность.

Влияние парасимпатических нервов на почку выражено слабо. Стимуляция парасимпатических нервов снижает реабсорбцию натрия и увеличивает реабсорбцию глюкозы.

Гуморальные влияния на почку выражены сильнее, чем нервные. Большое значение в регуляции почечного кровотока и работы почки имеет ренин-ангиотензин-альдостероновая система.

Работа почки существенно зависит от предсердного натрийуретического фактора (ПНФ) – гормона пептидной природы, секретируемого клетками предсердий. Этот гормон действует на дистальные канальцы и со­бирательные трубочки во внутренней зоне мозгового вещества почки. Он угнетает реабсорбцию Na⁺, уменьшая проницаемость апикальной мембраны для этого иона. Кроме того, он косвенно тормозит реабсорбцию Na⁺, угнетая секрецию ренина. Главным стимулом секреции ПНФ является растяжение предсердий при увеличении венозного возврата крови к сердцу.

На работу почки большое влияние оказывает антидиуретический гормон (АДГ). Основная функция АДГ заключается в увеличении реабсорбции воды. Он увеличивает проницаемость стенки собирательной трубочки для воды, активируя преимущественно трансцеллюлярный транспорт. На базолатеральной мембране собирательной трубочки есть V₂-рецепторы, чувствительные к АДГ. Образование гормонрецепторного комплекса активирует систему вторичных посредников: аденилатциклаза-цАМФ. Активация цАМФ ведет к встраиванию в апикальную мембрану белков – водных каналов (аквапоринов – 2), через которые вода поступает в клетку. Вода по микротубулярной системе клеток перемещается к базолатеральной мембране, где постоянно встроены вазопрессиннезависимые белки аквапорины 3-го и 4-го типов. Через них вода выходит в интерстициальную жидкость по осмотическому градиенту.

В дистальном извитом канальце АДГ преимущественно способствует парацеллюлярному транспорту воды. В этом отделе нефрона АДГ активирует гиалуронидазу, которая расщепляет гиалуроновую кислоту – мукополисахарид, "цемент", склеивающий клетки собирательной трубочки. В связи с этим через межклеточные контакты вода может поступать из канальца в интерстиций по осмотическому градиенту.

Кроме повышения проницаемости стенки канальцев для воды, АДГ стимулирует реабсорбцию Na⁺ в толстой части петли Генле и в корковой зоне cобирательной трубочки. Реабсорбция иона Na⁺ сопровождается увеличением реабсорбции воды.

В зоне внутреннего мозгового вещества почки АДГ увеличивает проницаемость стенки собирательной трубочки для мочевины. По градиенту концентрации мочевина выходит из собирательной трубочки. Это ведет к дополнительному повышению осмотического давления интерстициальной жидкости в мозговом веществе и способствует увеличению реабсорбции воды.

В высоких концентрациях АДГ оказывает влияние на V₁-рецепторы.

Действуя на V₁-рецепторы, расположенные в почечном тельце, АДГ вызывает сокращение мезангиальных клеток. При этом петли капилляров укорачиваются, а ножки подоцитов вытягиваются. Это приводит к тому, что площадь поверхности капилляров клубочка уменьшается, а пространства между соседними ножками подоцитов становятся уже и длиннее. Поэтому скорость клубочковой фильтрации уменьшается.

V₁-рецепторы есть и в гладкомышечных клетках сосудов. Их возбуждение активирует систему вторичных посредников: фосфолипаза С – инозитол-трифосфат. При этом увеличивается концентрация Ca⁺⁺ в цитоплазме мышечных клеток, повышается тонус артериол и артериальное давление. В почках этот системный эффект проявляется в ускорении кровотока в прямых капиллярах мозгового вещества, что облегчает удаление из интерстиция в кровь воды, поступающей в него в процессе факультативной реабсорбции под воздействием АДГ на V₂-рецепторы клеток собирательной трубочки.

В гипоталамусе вырабатывается натрийуретический гормон, который усиливает экскрецию ионов Na⁺ и задерживает ионы К⁺ в организме. Этот гормон угнетает активность Na⁺,К⁺-АТФазы на базолатеральной мембране и поэтому называют его гипоталамическим калийсберегающим гормоном.

Нейроны гипоталамуса секретируют кроме АДГ гормон – окситоцин, который оказывает слабое влияние на почку. Этот гормон усиливает реабсорбцию иона К⁺ и тормозит реабсорбцию иона Na⁺. Натрийуретический эффект окситоцина проявляется в присутствии АДГ.

Паратгормон увеличивает реабсорбцию кальция и уменьшает реабсорбцию фосфатов. Эффект гормона реализуется через систему вторичных посредников (аденилатциклаза – цАМФ). 60–70 % профильтровавшегося кальция реабсорбируются в проксимальных канальцах. Реабсорбция Ca⁺⁺ в проксимальном канальце сопряжена с реабсорбцией Na⁺, которую паратгормон угнетает, что в свою очередь ведет к уменьшению реабсорбции Ca⁺⁺. Оставшийся в канальцевой жидкости Ca⁺⁺ реабсорбируется в дистальном отделе нефрона. Паратгормон уменьшает реабсорбцию фосфатов в проксимальном канальце.

Кальцитонин – гормон щитовидной железы уменьшает реабсорбцию и кальция, и фосфатов.

И паратгормон, и кальцитонин вызывают фосфатурию, но паратгормон за счет угнетения проксимальной, а кальцитонин – дистальной реабсорбции аниона.

Синтез кальцитриола (активной формы витамина D₃) завершается в почках. Этот гормон увеличивает реабсорбцию кальция и фосфатов.

Катехоламины – гормоны мозгового вещества надпочечников в низких дозах увеличивают фильтрацию и повышают диурез, а в высоких – снижают. При действии на ₁-адренорецепторы катехоламины увеличивают секрецию ренина, а действуя на ₁-адренорецепторы, повышают тонус сосудов почки.

Растяжение приносящей артериолы тормозит секрецию ренина.