- •Занятие 28. Физиология выделения
- •Нефрон как морфо-функциональная единица почки.
- •Особенности кровоснабжения почки
- •Фильтрационно-реабсорбционная теория образования мочи
- •Канальцевая реабсорбция
- •Поворотно - противоточная система
- •Механизм работы петли нефрона как поворотно-противоточной системы: а – в- этапы формирования высокой осмолярности в мозговом слое почки.
- •Внутрипочечный кругооборот мочевины и его роль в осмотическом концентрировании мочи
- •Канальцевая секреция
- •Почечная экскреция и понятие о клиренсе
- •Клиренс
- •Гомеостатические функции почек
- •Роль почек в осмо- и волюморецепции
- •Роль почек в регуляции ионного обмена
- •Роль почек в регуляции кислотно-щелочного равновесия
- •Количество, состав и свойства мочи
- •Мочеиспускание и его регуляция
Роль почек в регуляции ионного обмена
Новейшие данные свидетельствуют о существовании в организме систем регуляции баланса каждого из ионов. Регуляцию реабсорбции и секреции ионов в почечных канальцах осуществляется несколькими гормонами. Альдостерон (гормон коры надпочечников) регулирует реабсорбцию Na в дистальных отделах нефрона и в собирательных трубочках. Этот гормон выделяется в кровь при снижении концентрации натрия в плазме и уменьшении объема циркулирующей крови. Усиленное выделение натрия почкой вследствии угнетения его реабсорбции осуществляется натрийуретическим гормоном, который образуется в предсердии.
Альдостерон усиливает выделение калия с мочой. Уменьшает выделение К+ - инсулин. Экскреция К+ связана с кислотно-щелочным состоянием. Алкалоз сопровождается усилением выделения калия с мочой, а ацидоз - его уменьшением. При уменьшении концентрации кальция в крови паращитовидные железы выделяют паратгормон, который способствует нормолизации уровня Са+ в крови за счет увеличения его реабсорбции в почечных канальцах и повышения реабсорбции из костей. При гиперкальциемии, а также под влиянием гастрина, стимулируется выделение в кровь парафолликулярными клетками щитовидной железы кальцитонина. Тиреокальциотонин - снижает концентрацию Са+ в крови, увеличивает экскрецию его почкой и переходу ионов Са+ в кости. В регуляции обмена кальция участвуют образующиеся в почке активные формы витамина D3. В почечных канальцах регулируется уровень реабсорбции Mg+, Сl_, сульфатов и других ионов.
Роль почек в регуляции кислотно-щелочного равновесия
Кислотно-щелочное равновесие в водных пространствах организма регулируется путем поддержания рН крови, которое поддерживается за счет буферных систем легких и почек.
Роль почек заключается в том, что они выводят нелетучие кислоты и основания. К нелетучим кислотам относятся сульфаты и фосфаты - анионы, которые образуется при расщеплении белков и нуклеиновых кислот.
К нелетучим основаниям относятся щелочные ионы пищи; анионы. Кислотно-щелочное равновесие может нарушаться в результате изменений метаболизма. Сдвиги рН в кислую сторону компенсируются в 2 этапа: сначала включаются регуляторные механизмы дыхательной системы; затем выведение почками нелетучих анионов с образованием кислой мочи. Кислотно-щелочное равновесие мочи может изменяться от 4,5 до 8,0 (рН плазмы крови 7,35, венозной до 7,4).
Механизм закисления мочи основан на секреции клетками как проксимальных, так и дистальных канальцев ионов Н+. В просвете канальцев ионов Н+ взаимодействует с аммиаком, NaHCO3 и NаНРО4. В канальцах действует механизм Nа+Н обмена. Благодаря этому механизму Н выводится, а Na+ и НСО3 - сохраняется.
В апикальной плазматической мембране и цитоплазме клеток различных отделов нефрона находится фермент карбоангидраза(КА), катализирующий гидратацию СО2:
CO2 + Н2О карбоангидраза Н2СО3 H+ HCO3_
В просвете канальца ионы Н+ связываются не только с НСО3 , но и с такими соединениями, как двухзамещенный фосфат (Nа2НРО4) и некоторыми другими, в результате чего увеличивается экскреция титруемых кислот с мочой.
Секретируемые Н+ в просвете канальца связываются с аммиаком в результате образуется ион аммония NH4.
NH3 + H+ NH4
Таким образом, общая экскреция кислот складывается: из выделения трех компонентов: Н2СО3, титруемых кислот и выделения аммония NН4. Кислотовыделительная функция почек зависит от потребляемой пищи. При вегетарианской диете - рН изменяется в щелочную сторону, а при питании мясной пищей рН мочи сдвигается в кислую сторону, т.к. образуется больше кислот. При физической работе из мышц в кровь поступает значительное количество молочной и фосфорной кислот - рН мочи смещается в кислую сторону. При гиповентиляции происходит накопление СО2 и снижается рН крови развивается дыхательный ацидоз, при гипервентиляции уменьшается содержание углекислого газа в крови, растет рН крови - возникает состояние дыхательного алкалоза. При сахарном диабете развивается состояние метаболического ацидоза, т.к. накапливается ацетоуксусная и бета-оксимаслянная кислоты. В конечном счете почки, стабилизируют концентрацию гидрокарбоната в плазме крови на уровне 26-28 ммоль/л и концентрацию ионов Н+ , тем самым поддерживая рН плазмы крови на уровне 7,36.