Физиология почки Шевченко П.В. Важнейшие функции 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. Контроль осмотического давления плазмы крови Регуляция концентрации ионов (Na (Na+, Mg2+, K+, Ca2+, CL-, HCO3 - , сульфаты, фосфаты) Регуляция КОС Регуляция объема внесосудистой жидкости Регуляция кровяного давления (Na (Na+, ренин) Элиминация продуктов обмена веществ Элиминация токсических продуктов Синтез некоторых гормонов, включая эритропоэтин и 1,251,25-дигидрокси витамин D3 Синтез дериватов арахидоновой кк-ты и калликреина Деградация некоторых полипептидных гормонов, включая инсулин, глюкагон и паратгормон Синтез аммиака, который играет роль в КОС Функциональная анатомия Строение нефрона Сосуды почки Юкстагломерулярный аппарат l l l Macula densa (плотное пятно пятно)): мониторируют состав жидкости в просвете канальца Экстрагломерулярн ые мезангиальные клетки:: передают клетки информацию гранулярным клеткам Гранулярные клетки:: синтезируют клетки и высвобождают ренин Почечная фильтрация PBC = 10 mm Hg PGC = 45 mm Hg ПBC = 0 mm Hg ПGC = 27 mm Hg Δ PUF = PGC - ПGC – PBC = 45 – 27 – 10 = 8 mm Hg Фильтрационная фракция (ФФ) ФФ – это фракция отфильтрованного вещества, поступающего в почку (для свободно фильтрующейся субстанции) FF = GFR = (120 мл/мин) RPF (renal plasma flow) = (600 мл/ мл/мин) В норме подвергается фильтрации 20% поступающего в почку свободно фильтрующегося вещества Факторы, влияющие на ФФ Главный фактор –renal plasma flow (объемная скорость почечного кровотока) кровотока) Констрикция афферентной артериолы Констрикция эфферентной артериолы Фильтрационное давление в капилляре клубочка ↓ ↑ Скорость гломерулярной фильтрации ↓ ↑ Объемная скорость почечного кровотока ↓ ↓ Фильтрационная фракция (ФФ ФФ)) ↑ Фильтрационная нагрузка Скорость, с которой вещество фильтруется в капсулу Боумена. Фильтрационная нагрузка = СГФ x PX, Где PX – концентрация вв-ва в плазме Например: СГФ = 120 мл мл//мин Концентрация глюкозы в плазме 100 мг/ мг/дл ФН = 120 мг мг//мин Glomerular filtration rate (GFR) Фильтрация инулина = PIN х GFR Экскреция инулина = UIN x V PIN х GFR = UIN x V GFR = UIN x V PIN Норма GFR (коррекция на 1,73 м2 площади повпов-ти тела тела)): взрослая женщина 110 ± 15 мл/ мл/мин взрослый мужчина 125 ± 15 мл/ мл/мин новорожденный ребенок 20 ± 15 мл/ мл/мин у ребенка 11-го года клиренс инсулина достигает цифр взрослого человека Клиренс креатинина Креатинин – дериват мышечного креатинфосфата Недостатки определения клиренса креатинина с целью оценки GFR GFR:: - секретируется почечными канальцами (↑ (↑GFR на 20%) - определяется в плазме методом калориметрии (ложноположительные результаты за счет других компонентов, напр. глюкозы). ↑концентрации креатинина в среднем на 20%. СледСлед-но ↓GFR на 20% - при снижении GFR у взрослого до 20 мл/мин и менее показатель клиренса креатинина будет завышать GFR на 50% за счет секреции в связи с высокой концентрацией креатинина в плазме крови Канальцевая реабсорбция l Системы транспортного максимума -переносчики насыщаемы -высокий аффинитет переносчика и субстрата -низкая степень обратной диффузии в просвет почечного канальца Вся фильтрационная нагрузка подвергается реабсорбции до тех пор, пока транспортные системы не станут насыщенными Примеры: глюкоза, аминокислоты, пептиды, кетоны и др. Фильтрация, реабсорбция и экскреция глюкозы Системы градиентградиент-время - переносчики никогда не насыщаются низкий аффинитет переносчиков к субстрату высокая степень обратной диффузии в просвет почечного канальца Пример: натрий Почечный кровоток l Ауторегуляция почечного кровотока (диапазон функционирования 80 – 180 мм Hg Hg)) Миогенный механизм. ↑давления в афферентной артериоле действует на рецепторы растяжения в сосудистой стенке, открывая потенциалзависимые Са2+-каналы в гладкомышечных клетках сосудов → ↑ Са2+входа →↑сосудистый тонус → ↓диаметр сосуда и давление в афферентной артериоле. Ауторегуляция почечного кровотока Тубуло-гломерулярный механизм обратной Тубулосвязи ↑GFR вследствие ↑давления → ↑доставки фильтрата к macula densa. densa. Это вызывает констрикцию афферентной артериолы. l Субстанции, вызывающие спазм почечных артерий (соответственно ↓ ренального кровотока): адреналин, норадреналин, ангиотензин II, II, эндотелин, тромбоксан А2, аденозин, вазопрессин. l Субстанции, вызывающие дилатацию почечных артерий (соответственно ↑ ренального кровотока): предсердный натрийуретический пептид, гистамин, кинины, NO, NO, простагландины Е2 и I2 (синтезируются самими почками), допамин. Гломерулярный фильтрационный барьер Транспорт в различных участках почечного канальца Проксимальный каналец Реабсорбируется: - вся фильтрующаяся глюкоза и АК АК--ты - большая часть Na+, Mg2+, K+, Ca2+, CL-, HCO3 , воды (70%), - большая часть секретирующихся органических ионов и катионов Ведущей движущей силой реабсорбции электролитов и воды в проксимальном канальце является реабсорбция натрия Петля Генле (толстое восходящее колено) Реабсорбция в Петле Генле: - 20% фильтрующегося Na+ -25% фильтрующегося К+ - 30% фильтрующегося Са2+ - 65% фильтрующегося Mg2+ - 10% фильтрующейся воды (восходящее колено непроницаемо для воды) Дистальная часть нефрона Реабсорбция: - 9 % фильтрующегося Na+ - 19% фильтрующейся воды Движение ионов обеспечивает Na+/Cl-котранспортер Корковая часть собирательной трубочки Большая часть экскретируемого К+ выводится путем секреции в этой части нефрона. Ключевым фактором в этом является активность Na+/K+-AТФ ТФ--азы азы.. Повышенное содержание Na+в просвете собир. трубочки (эффект петлевых диуретиков) повышает секрецию K+. Аргинин-вазопрессин обеспечивает выведение Аргининосмотически концентрированной мочи Противоточно--множительный механизм Противоточно l l Петля Генле противоточный множитель Vasa recta – противоточный обменник