Тема 11. Роль почек в поддержании гомеостаза.

Мотивационная характеристика темы. Знание механизмов поддержания гомеостаза почками необходимо для понимания процессов функционирования системы выделения при различных функциональных состояниях, что обеспечивает нормальный уровень метаболических процессов органах и тканях.

Цели занятия: знать – 1) механизмы поддержания гомеостаза почками; 2) роль почек в поддерждании гомеостаза при действии изменяющихся факторов внешней и внутренней среды.

ВОПРОСЫ ДЛЯ УСТНОГО И ТЕСТОВОГО КОНТРОЛЯ:

1. Участие почек в поддержании азотистого баланса.

2. Поддержание осмотического давления внутренней среды – роль вазопрессина.

3. Поддержание постоянства концентрации ионов Na⁺, K⁺, водного баланса, объема циркулирующей крови при участии почек.

4. Роль ренин-ангиотензин-альдостероновой системы, предсердного натрий уретического гормона в поддержании гомеостаза.

5. Механизм жажды.

6. Регуляция постоянства концентрации ионов Ca⁺⁺ и фосфатов при участии почек.

7. Роль почек в поддержании кислотно-основного состояния внутренней среды.

ВОПРОСЫ ДЛЯ ПИСЬМЕННОГО ОТВЕТА:

1. Опишите влияние почек на азотистый баланс организма.

2. Опишите механизм действия вазопрессина при поддержании осмотического давления.

3. Нарисуйте контур регуляции ренин-ангиотензин-альдостероновой системы.

4. Опишите механизм жажды.

5. Опишите роль почек а поддержании водного баланса.

6. Опишите роль почек в поддержании кислотно-основного баланса.

7. Опишите роль почек в поддержании Ca⁺⁺ и фосфорного обмена в организме.

ПРОГРАММА ПРАКТИЧЕСКОЙ РАБОТЫ НА ЗАНЯТИИ.

1. Построение контура регуляции ренин-ангиотензин-альдостероновой системы.

ТЕСТОВЫЕ ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ УРОВНЯ знаний:

1. В эксперименте на животных разрушили супраоптические ядра гипоталамуса, что привело к увеличению дневного диуреза. Какой из процессов в почках после этого нарушится больше всего?

1. Клубочковая фильтрация

2. Реабсорбция воды в проксимальных канальцах

3. Реабсорбция воды в дистальных канальцах

4. Реабсорбция воды в петле Генле

5. Секреция осмотически активных веществ

2. В эксперименте увеличили наполнение кровью предсердий. Это привело к уменьшению реабсорбции натрия и воды в почечных канальцах. Увеличенная секреция какого гормона способствует этому результату?

1. Альдостерона

2. Вазопресина

3. Натрийуретического

4. Ренина

5. Ангиотанзина

3. После употребления соленой еды значительно уменьшилось количество мочи. Увеличенная секреция какого гормона привела к уменьшению диуреза?

1. Альдостерона

2. Натрийуретического

3. Ангиотензина 2

4. Ренина

5. Вазопресина

4. У пациента длительная рвота привела к обезвоживанию организма. Повышение секреции какого гормона в этих условиях обеспечивает сохранение воды в организме?

1. Альдостерона

2. Вазопресина

3. Кальцитонина

4. Натрийуретического

5. Адреналина

5. У больного жалобы на стойкое повышение артериального давления и припухлости. При обследовании установлено сужение почечной артерии. Активация какой системы стала причиной возникновения гипертензии?

1. Симпато-адреналовой

2. Гипоталамо-гипофизарной

3. Ренин-ангиотензиновой

4. Симпатической

5. Парасимпатической

6. У людей, адаптированных к действию высокой внешней температуры, усиленное потовыделение не сопровождается потерей с потом большого количества хлорида натрия благодаря действию одного из гормонов:

1. Альдостерона

2. Кортизола

3. Вазопресина

4. Тироксина

5. Натрийуретического

7. В плазме крови увеличена концентрация ионов калия, что сопровождается увеличением секреции этого иону в дистальных отделах нефрона. Это приведет к уменьшению секреции в этом же отделе нефрона:

1. Аммиака

2. Ионов калия

3. Ионов магния

4. Ионов натрия

5. Ионов водорода

8. У человека осмотическая концентрация плазмы крови 350 мосмоль/л. Это обусловит усиленную секрецию гормона:

1. Вазопресина

2. Альдостерона

3. Кортизола

4. Адреналина

5. Кальцитонина

9. У человека вследствие потери 1,5л крови резко уменьшился диурез. Усиленная секреция какого гормона стала причиной изменений диуреза?

1. Паратгормона

2. Кортизола

3. Вазопресина

4. Окситоцина

5. Натрийуретического

10. Человеку для избавления от высокогорной болезни введено препарат ацетазоламид, который блокирует карбоангидразу в эпителии проксимальных канальцев нефрона; при этом увеличивается диурез:

1. Увеличение реабсорбции натрия

2. Увеличение секреции калия

3. Увеличение секреции NH₃

4. Уменьшение реабсорбции HCO₃^-

5. Уменьшение реабсорбции H₂PO₄^-

Ответы: 1C., 2C., 3A., 4B., 5C., 6A., 7E., 8A., 9C., 10D.

ТЕСТОВЫЕ ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ УРОВНЯ знаний по программе «Крок»:

1. Альдостерон обусловливает…

1. снижение реабсорбции ионов натрия, секреции ионов калия и ионов водорода

2. увеличение реабсорбции ионов натрия, секреции ионов калия и ионов водорода

3. увеличение реабсорбции ионов натрия, снижении секреции ионов калия и ионов водорода

4. снижение реабсорбции ионов натрия, увеличение реабсорбции кальция

5. снижение реабсорбции ионов натрия

2. Какой из указанных гормонов оказывает на организм натрий-сберегающий эффект?

1. антидиуретический гормон

2. натрий-уретический гормон

3. паратгормон

4. альдостерон

5. адреналин

3. Какой из указанных гормонов вызывает увеличение выведения натрия из организма?

1. альдостерон

2. антидиуретичсекий гормон

3. катехоламины

4. паратгормон

5. натрий-уретический гормон

4. Участие почек в регуляции кроветворения обусловлено выработкой в ней…

1. эритропоэтина

2. урокиназы

3. ангиотензина

4. ренина

5. фосфатазы

5. В проксимальном отделе нефрона пассивно реабсорбируется …

1. глюкоза

2. натрий

3. аминокислоты

4. витамины

5. вода

6. Какие из белков плазмы крови с наибольшей вероятностью могут появиться в моче при патологии почек?

1. глобулины

2. фибриноген

3. гамма-глобулины

4. альбумины

5. альбумины и фибриноген

7. Реабсорбция воды в почках осуществляется путем…

1. активного транспорта

2. секреции

3. все ответы правильны

4. пассивного транспорта

5. секреции и пассивного транспорта

8. Ренин образуется в…

1. надпочечниках

2. юкстагломерулярном аппарате почки

3. суперфициальном нефроне

4. передней доле гипофиза

5. надпочечниках и суперфициальном нефроне

9. Активация антидиуретического механизма происходит при…

1. Водной нагрузке

2. Приеме соленой пищи, потере жидкости

3. Приеме кислой пищи

4. Приеме острой пищи

5. Водной нагрузке и приеме острой пищи

10. В каком отделе нефрона в основном реабсорбируется глюкоза?

1. проксимальном

2. дистальном

3. собирательных трубочках

4. петле Генле

5. петле Генле и собирательных трубочках

Oтветы: 1-B., 2-D., 3-E., 4-A., 5-E., 6-D., 7-D., 8-B., 9-В., 10-A.

Ситуационные задачи:

1. Объясните, почему больным гипертонической болезнью целесообразно назначать мочегонные средства или применять гирудотерапию? Ответ: Оба факатора приводят к уменьшению количества крови и к снижению давления.

2. Объясните, можно ли ожидать, что у грызунов, живущих в пустыне и у водоемов, имеют место большие различия в работе почек? Ответ: Пустынные организмы выделяют через почки минимально возможные количества воды. Концентрирующая функция почек развита у них настолько, что осмотическая концентрация мочи превышает таковую плазмы в 17-20 раз. У влаголюбивых грызунов концентрирующий механизм редуцирован, все петли Генле укорочены и почка неспособна увеличивать осмотическую концентрацию мочи по сравнению с плазмой крови более, чем в два – три раза. В результате избыточные количества воды все время выводятся с мочой.

3. В процессе экспериментального исследования животное подвергают полному голоданию. Объясните, какой показатель мочи наиболее информативно отразит наступление терминальной стадии голодания? Ответ: Свидетельством этого станет резкое возрастание количества азота в моче, который отражает уровень распада белков после исчерпания запасов углеводов и жиров.

4. При обследовании выявлено, что у молодой здоровой женщины при поступлении с пищей 120 г белка в сутки выделено с мочой за то же время 16 г азота. Объясните, какое предположение о состоянии женщины можно сделать? Ответ: 16 грамм азота получаются из 100 грамм белка. А с пищей поступило 120 грамм. Если такая ретенция (задержка) азота наблюдается в течение длительного времени, то это может быть связано с беременностью, когда часть белка идет на построение тела плода.

5. У обследуемого диагностирована гипертоническая болезнь. Объясните, всегда ли причина повышенного давления связана непосредственно с нарушениями в сердечно-сосудистой системе? Какую роль могут играть наушения в клубочковой системе почек? Ответ: При недостаточности кровоснабжения почек в крови постоянно содержатся высокие концентрации ангиотензина-2. Это приводит к возникновению гипертонической болезни - стойкому повышению артериального давления. Поэтому при длительном безрезультативном лечении больного гипертонической болезью, необходимо помнить, что причина может быть в серьезном нарушении функционирования почек, часто приводящему к летальному исходу.

6. Снижение АД в приносящих сосудах почек может привести к катастрофическим последствиям из-за прекращения клубочковой фильтрации. В таких случаях вступает в действие защитный механизм. В почках образуется ренин, который после ряда превращении трансформируется в ангиотензин-2, обладающий сильным сосудосуживающим действием и, следовательно, способствующий повышению ФД. Как Вы думаете, можно ли ожидать, что ангиотензин-2 влияет также и на образование альдостерона? Объясните, почему? Ответ: АД в даннм случае необходимо повысить. Ангиотензин-2 обеспечивает это путем сужения сосудов. На величину АД оказывают также влияние работа сердца и ОЦК. Альдостерон на работу сердца непосредственно не влияет. Но он может изменять ОЦК, усиливая реабсорбцию натрия и воды. Отсюда очевиден вывод, что ангиотензин-2 действует двумя путями: непосредственно, суживая сосуды, и опосредованно, стимулируя образование альдостерона и тем самым способствуя задержке воды в организме.

7. Существуют климатические курорты, на которых лечат больных с заболеваниями почек. Объясните, каковы особенности влияния климата на функции почек в условиях таких курортов? Ответ: Каждые сутки в клубочках фильтруется 180-200 литров воды и затем 99 % ее подвергается реабсорбции в канальцах. У человека, находящегося в условиях сухого и жаркого климата курортов пустыни, увеличивается количесвто жидкости, испаряющейся через кожу, снижая нагрузку на почки.

8. Объясните, можно ли поставить дифференциальный диагноз сахарного или несахарного диабета, если в Вашем распоряжении имеется только набор полых пластмассовых шариков разного диаметра? Ответ: Моча больного сахарным диабетом из-за избытка сахара более плотная, чем у здорового человека, у больного несахарным диабетом удельный вес мочи меньше, чем у здорового. Выталкивающая сила менее плотной жидкости в соответствии с законом Архимеда меньше. Поэтому можно найти шарики такого диаметра, которые будут в одной порции мочи тонуть (несахарный диабет), а в другой – всплывать (сахарный диабет).

9. Объясните, почему при некоторых заболеваниях почек у больных возникают отеки? Ответ: Отеки возникают при нарушении осмотического равновесия между кровью и межклеточной жидкостью. Например, при уменьшении содержания белков в крови в результате голодания. При этом уменьшается онкотическое давление крови, а следовательно, и ее общее осмотическое давление, что приводит к усилению перехода воды в ткани. При патологическом процессе в почках в моче появляется белок. Потери значительных количеств белка с мочой приводят к снижению онкотического давления крови и появлению отеков.

10. У разных видов животных соотношение между толщиной коркового и мозгового слоя почек существенно отличается. Особенно большая величина коркового слоя наблюдается у грызунов, обитающих, в пустыне. Объясните, в чем физиологический смысл этой особенности? Ответ: Чем толще корковый слой, тем длиннее канальцы. Функция канальцев состоит в реабсорбции, в первую очередь, воды. У пустынных грызунов большая протяженность канальцев позволяет за счет усиленного обратного всасывания воды сохранять ее в организме. При этом почки выделяют очень концентрированную мочу.

11. Пищевая глюкозурия у здорового человека (появление глюкозы в моче) наблюдается после приема больших количеств углеводов. Через некоторое время глюкоза из мочи исчезает. Объясните механизм данного физиологического явления. Ответ: Глюкоза реабсорбируется одновременно с транспортом иона натрия. Для этого в мембранах клеток почечных канальцев имеются специальные белки-переносчики. На противоположной стороне клетки комплекс натрий – глюкоза – переносчик распадается на свои три составных элемента. После этого освободившиеся переносчики возвращаются назад и способны переносить следующие комплексы натрия и глюкозы. По мере увеличения концентрации глюкозы в крови и, следовательно, в первичной моче все большее количество переносчиков будет включаться в транспортную систему. Когда концентрация глюкозы достигнет некоторой критической величины, все переносчики окажутся «мобилизованными». Избыток глюкозы теперь не сможет реабсорбироваться и будет переходить в конечную мочу.

12. Объясните, для кого более опасны значительные водные нагрузки – для грудного младенца или для взрослого человека? Ответ: К моменту рождения развитие почек еще не заканчивается и активно продолжается в течение первого года жизни. Поэтому для грудных младенцев водные перегрузки могут оказаться опасными, так как компенсаторные реакции почек пока еще весьма ограничены.

13. Определение суточного водного баланса у человека дало следующие результаты: поступление воды с питьем 1400 мл, поступелние воды в составе пищевых продуктов 800 мл, потеря воды с мочой 1500мл, испарение воды с поверхности тела и через легкие 900мл, потеря воды с калом 100мл. Объясните: 1) Можно ли на основании этих данных сделать заключение о нарушении водного баланса? 2) Если баланс нарушен, то как должна измениться осмотическая концентрация плазмы крови данного человека? 3) Как изменится диурез в случае повышения осмотической концентрации плазмы крови? Ответы: 1)в расчетах не учтена метаболическая вода, образующаяся при окислительных процессах в организме. Ее объем 300мл в сутки, следовательно, отрицательного водного баланса нет. 2) Однако при отрицательном водном балансе осмотическая концентрация плазмы в крови повышается. 3) Повышение осмотической концентрации плазмы пиводит к снижению диуреза для сохранения жидкости в рганизме.

14. В условиях температурного комфорта один испытуемый выпивает 0,5 л слабоминерализованной воды, другой 0,5л минеральной воды с высоким содержанием солей. Объясните: 1) У кого из испытуемых после такой нагрузки диурез будет выше? 2) Какие гомеостатические функции почек проявляются при изменении диуреза после водной нагрузки? Ответы: 1) Всасывание солей из ЖКТ в кровь приведет к повышению осмотической концентрации плазмы крови, активации гипоталамических осморецепторов, увеличению выделения вазопрессина, задержке жидкости в организме и уменьшению диуреза у второго испытуемого. Водная нагрузка слабоминерализованной жидкостью у первого испытуемого вызовет увеличение диуреза. 2) Задержка жидкости в организме после приема воды высоким содержанием солей отражает вклад почек в деятельность функциональной системы поддержания такого гомеостатического показателчя, как осмотическое давление плазмы крови. Увеличение диуреза после приема слабоминерализованной воды отражает, в первую очередь, участие почек в поддержании количества воды в организме, в частности, объема внеклеточной жидкости.

15. Ребенок съел кусок соленой рыбы, после чего у него появились отек и поднялась температура. Как объяснить это явле­ние? Отовет: У детей наблюдается более интенсивная реабсорбция натрия, чем у взрослых, поэтому даже умеренная солевая нагрузка вызывает отек и лихорадочное состояние

16. При анализе крови обнаружено, что содержание глюкозы в крови составляет 200 мг%. Следует ли в этом случае ожидать появ­ление сахара в моче? Да. Почечный порог для глюкозы равен 150—180 мг%. При увеличении количества сахара в крови выше этих цифр он не успе­вает полностью реабсорбироваться в канальцах и появляется в моче.

ответы к Ситуационным задачам: (см выше)