Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Скачиваний:
63
Добавлен:
30.03.2015
Размер:
688.13 Кб
Скачать

Я.Д.Финкинштейн. Осморегулирующая система организма высших животных.

Я.Д.Финкинштейн.

Осморегулирующая система организма высших животных.

Ответственный редактор профессор Людмила Ивановна Курдубан

Новосибирск-1983

В книге обобщаются результаты многолетних исследований автора и его сотрудников в малоизученной области водно-солевого обмена – осморегуляции. Сопоставляя литературный ми собственный материалы, автор последовательно рассматривает механизмы осморегуляции, начиная с клеточного и кончая организменным уровнем.

Особое внимание уделено строению жидкостного бассейна организма и мембранным процессам, обеспечивающим осмо - и ионную регуляцию на клеточном уровне. Описываются оригинальные оперативные методики, применявшиеся при исследовании рефлекторных механизмов осморегуляции. Подробно проанализированы отдельные звенья осморегулирующей системы. Детально рассматриваются локализация осморецепторов, механизмы их раздражения, устройств этих нервных приборов. В отдельных главах обсуждаются представления о центральной части системы и гормональных механизмах воздействия её на почку.

Подробно анализируются влияние на гидроурез и натриурез нейрогипофизарных гормонов и кортикоидов. Рассматтривается роль почки в осморегуляции и подробно описываются процессы транспорта воды и натрия в нефроне.

Монография рассчитана на широкий круг физиологов, биологов, врачей.

Введение.

Постоянство осмотической концентрации и ионного состава жидкостей внутренней среды – необходимое условие существования всех позвоночных животных, ведущих как водный, так и наземный образ жизни.

Обмен веществ, свойственный всему живому, может осуществляться только в водно-солевом растворе – дегидратация, или, наоборот, гипергидратация плазмы подавляет в ней жизненные процессы. Ведущее значение имеют осмотические силы и в перераспределении воды между кровью, тканевой жидкостью и клетками. Велика их роль в передвижении жидкостей из одного сектора организма в другой.

Значение стабильности внутренней среды для свободного существования живых существ было понято ещё исследователями XIX столетия, однако механизмы, посредством которых осуществляется сохранение гомеостаза, не выяснены до конца и в настоящее время.

В частности, много усилий затрачено на решение вопроса о механизме поддержания осмолярности внутренней среды, но лишь в последние годы на путях этого поиска достигнуты некоторые успехи.

Сложная и целесообразная работа системы поддержания водно-электролитного гомеостазиса складывалась в процессе длительного эволюционного развития регулирующих механизмов и их основного эффектора – почки.

Данные палеонтологии, сравнительной анатомии и эволюционной физиологии неопровержимо свидетельствуют, что позвоночные произошли от морских животных, приспособившихся к условиям существования в пресной среде. Коротко этот процесс шёл следующим путём.

У первичных морских животных не возникала проблема регуляции выведения воды, поскольку их внутренняя среда была изоосмотична среде обитания. Нефридиальный орган этих животных приспособлен для экскреции продуктов обмена и не мог осуществлять работу, необходимую для поддержания постоянства осмотического давления жидкостей организма.

Впервые сохранение водно-солевого равновесия делается задачей первостепенной важности с момента переселения животных в пресную воду. В этих новых условиях возникает система, способная весьма эффективно освобождать организм от воды, которая, подчиняясь осмотическому градиенту, постоянно вторгается в его внутреннюю среду.

Одновременно формируется механизмы экономии натрия – иона, весьма ценного и трудно добываемого в условиях обитания в пресной воде.

С выходом животных на сушу проблема поддержания водно-солевого равновесия ещё более усложняется. Появляется новый фактор – дегидратация, для борьбы с которой в почке постепенно формируется концентрационный механизм, имеющий своей задачей сохранение воды в организме.

В результате длительного эволюционного развития почка высших животных и человека превращается в высокодифференцированный орган, позволяющий одинаково хорошо бороться с потерей натрия, дегидратацией и гипергидратацией организма.

Основным механизмом, обеспечивающим столь совершенное выполнение почкой её функции, является механизм канальцевой реабсорбции натрия и воды.

Интенсивность этого механизма в широких пределах регулируется рефлекторными и местными почечными процессами.

Изучение осморегулирующей системы началось сравнительно недавно (Verney, 1947) и продолжено в дальнейшем исследователями школы А.Г.Гинецинского. успешному развитию этих исследований способствовало открытие специфических осморецепторов и создание представления об осморегулирующем рефлексе.

Результаты, полученные в многочисленных экспериментах, позволили сформулировать гипотезу о существовании в организме двух действующих на почку систем, из которых одна сохраняет в организме натрий, а другая – воду. Первая получила название антинатриуретическая система, вторая – антидиуретическая.

В процессе поддержания осмотического гомеостазиса обе системы теснейшим образом взаимодействуют друг с другом и выступают как единая осморегулирующая система. Полагают, что ведущей в этой кооперации является антинатриуретическая система. При различных сдвигах водно-солевого баланса водный обмен так приспосабливается к солевому, что концентрация натрия в жидкостях тела остаётся неизменной и, следовательно, неизменной остаётся осмолярность этих жидкостей.

В свете новых фактов эта гипотеза подверглась определённой коррекции, сохранив, однако, основное содержание. Сейчас осморегулирующая система млекопитающих представляется состоящей из совокупности осморегулирующих рефлексов с единым центром, расположенным в гипоталамусе, и афферентным звеном, представленным осморецепторами, широко распространёнными во всех органах и тканях.

Система обладает способностью перестраивать как гидроуретическую, так и натриуретическую функцию почек. При осмотическом раздражении различных осморецепторных зон наблюдается проявление биологически целесообразной реакции торможения диуреза и увеличения выведения натрия. Снижение осмолярности вызывает противоположную реакцию увеличения экскреции воды и ретенцию натрия.

Оба процесса строго согласуются друг с другом по своей интенсивности, а их количественные и качественные характеристики определяются величиной и направленностью изменения осмотической концентрации жидкостей внутренней среды. В результате достигается чрезвычайно тонкое и точнее регулирование соотношения между водой и натрием в жидкостных секторах, делающее осмотическую константу наиболее строго охраняемой среди других гомеостатических констант организма.

В последние годы накоплен большой клинический материал о вовлечении осморегулирующей системы в патогенетические процессы при целом ряде заболеваний.

Повседневный клинический опыт показывает, что нарушение водно-электролитного равновесия часто осложняет и усугубляет тяжесть основного заболевания и нередко оказывается ведущим в его патогенезе. Так, при недостаточности кровообращения лечение отёчного синдрома становится одной из основных задач. Изменение водно-электролитного баланса наблюдается при токсикозах беременности, в хирургической, нефрологической, педиатрической и других клиниках. Целенаправленное воздействие при такого рода нарушениях немыслимо без знания механизмов нормального функционирования этих систем регуляции. По этой причине автор надеется, что его книга, в которой обобщаются исследования, проводившиеся на протяжении многих лет, окажется полезной не только для широкого круга биологов, но и для врачей самых различных специальностей.

Автор выражает глубокую признательность своим сотрудникам и товарищам по работе.