Строение почки. Механизмы мочеобразования

Выделение. Почки. Механизмы
мочеобразования.
Профессор Н.В. Ермакова
• Выделение – это процесс
освобождения организма от конечных
продуктов обмена веществ, в том числе
белкового (мочевины, мочевой кислоты,
креатинина), токсичных, чужеродных
веществ, включая лекарственные
препараты, а также избытка воды, солей.
Органы выделения:
•
•
•
•
•
1. Почки – главный орган выделения
2. Легкие и верхние дыхательные пути.
3. Кожа (потовые и сальные железы).
4. Желудочно-кишечный тракт.
5. Печень.
• Структурно-функциональная единица
почки –
• нефрон,
• в котором происходит образование
мочи.
Элементы нефрона.
• 1. Почечное (мальпигиевое) тельце, или
клубочек (сосудистый клубочек и
капсула).
• 2. Почечные канальцы (извитой и прямой
проксимальный, петля Генле прямой и
извитой дистальный).
• 3. Собирательная трубочка.
Механизмы мочеобразования
• 1. Клубочковая фильтрация.
• 2. Канальцевая реабсорбция.
• 3. Канальцевая секреция.
1 - фильтрация
2 - реабсорбция
3 – секреция
4 - секреция
• Клубочковая фильтрация – это
переход воды и
низкомолекулярных
компонентов крови из
капилляров клубочка в
полость капсулы.
Клубочковая фильтрация
• В результате клубочковой фильтрации
образуется первичная моча (150-180 л
в сутки).
Первичная моча не должна содержать
форменных элементов крови и
большей части белков (немного
фильтруются альбумины), в
остальном она близка к плазме крови
• Канальцевая реабсорбция – это
процесс обратного всасывания
воды и веществ из содержащейся
в просвете канальцев мочи в
кровь.
• Канальцевая реабсорбция
обеспечивает сохранение
необходимых организму
веществ в нужном количестве.
• Канальцевая секреция – это
процесс перехода веществ из
крови околоканальцевых
капилляров или из клеток
канальцев, где эти вещества
образуются (ионы водорода,
аммиак), в просвет канальцев
(мочу).
• Канальцевая секреция
обеспечивает выведение из
организма ненужных или
токсичных веществ.
Вещества, которые
секретируются
•
•
•
•
•
•
•
Ионы калия
Мочевая кислота
Холин, гуанидин
Антибиотики (пенициллин)
Диодраст (рентгеноконтрастное вещество)
Феноловый красный
Парааминогиппуровая кислота (ПАГ)
Результатом процессов
фильтрации,реабсорбции и
секреции является образование
конечной мочи.
Суточный диурез ~1,5-2 л мочи
• Увеличение количества
выделяющейся мочи за сутки полиурия.
• Уменьшение количества
выделяющейся мочи за сутки –
олигурия.
• Прекращение образования мочи –
анурия.
В конечной моче не должно быть:
• Белка
наличие белка в моче – протеинурия
• Глюкозы
наличие глюкозы в моче – глюкозурия
• Эритроцитов
наличие эритроцитов в моче - гематурия
Факторы, определяющие
фильтрацию
• 1. Проницаемость фильтрующей мембраны
(клубочкового, или гломерулярного
фильтра).
• 2. Размер фильтрующихся частиц.
• 3. Общая площадь фильтрующей
мембраны- 1,5-2 м2 (площадь поверхности
тела в среднем около 1,7 м2).
• 3. Фильтрационное давление.
Клубочковый фильтр
• 1. Эндотелиальные клетки
капилляров (поры диаметром 50-100 нм).
• 2. Базальная мембрана-основной барьер
(поры 3-7,5 нм; анионные локусы).
• 3. Подоциты, или эпителий
висцерального листка капсулы ( поры4-14 нм; отрицательный заряд).
Строение фильтрующей мембраны клубочка (схема).
1 — эндотелий; 2 — базальная мембрана; 3 — подоцит; 4 — отверстие
в эндотелии; 5 — щелевая мембрана подоцита.
Легко фильтруются молекулы с
молекулярной массой 500015000ДА.
Мол. масса 80000- абсолютный
предел для прохождения через
фильтр.
Фильтрационное давление
Р фильтрационное =
Р гидростатическое – (Р онкотическое +
Р мочи, или внутрипочечное)
Рфильтр.=70 – (30 + 20)=20 мм рт.ст.
Взаимодействие давлений, участвующих в фильтрации мочи.
I — гидростатическое давление, II — онкотическое, III — внутрипочечное давление,
IV — фильтрационное давление.
Факторы, повышающие клубочковый
диурез :
• повышение гидростатического давления (за счет
повышения системного АД, сужение выносящей
артериолы);
• снижение онкотического давления.
Факторы, снижающие клубочковый диурез
• снижение гидростатического давления (кровопотеря),
сужение приносящей артериолы;
• повышение онкотического давления;
• повышение внутрипочечного давления.
Скорость клубочковой фильтрации
(определяется клиренсовым методом)
• Клиренс (коэффициент очищения) – объем
плазмы, который очистился от данного
вещества в единицу времени.
• Свещества=Мвещества х V / П вещества (мл/мин)
С вещества – клиренс вещества,
М вещества – концентрация вещества в конечной
моче,
V – объем мочи в 1 минуту,
П вещества – концентрация вещества в плазме.
Требования к веществам для
определения клиренса
•
•
•
•
•
•
1. Вещество свободно фильтруется.
2. Не реабсорбируется.
3. Не секретируется.
4. Физиологически инертное.
5.Не токсичное.
6. Не связывается с белками плазмы
крови.
Вещества для определения
клиренса :
• 1. Инулин – полисахарид, С6Р10О5,
молекулярная масса 5200 (вводится с
помощью капельницы).
• 2.Креатинин – эндогенный метаболит (в
небольшом количестве секретируется).
• 1. Если клиренс какого-либо вещества равен
клиренсу инулина, то оно только фильтруется.
• 2. Если клиренс вещества меньше клиренса
инулина, то вещество после фильтрации
частично реабсорбируется в канальцах.
• 3. Если клиренс вещества больше клиренса
инулина, то вещество фильтруется и
дополнительно секретируется в просвет
канальцев.
Реабсорбция происходит во всех отделах
канальцев и собирательных трубочках.
• Основное количество веществ
реабсорбируется в проксимальном отделе
нефрона (аминокислоты, глюкоза, белкиполностью).
• Вода и электролиты также всасываются в
петле Генле, дистальном отделе канальца,
собирательной трубочке.
• Площадь, на которой идет реабсорбция,
равна 40-50 м2.
Локализация реабсорбции и секреции веществ в почечных канальцах. Направление
стрелок указывает на фильтрацию, реабсорбцию и секрецию веществ.
• Вещества, реабсорбция которых в почечных
канальцах зависит от их концентрации в
плазме крови, называются пороговыми
(глюкоза).
• Вещества, реабсорбция которых не зависит
от их концентрации в плазме крови,
называются непороговыми (сульфатывыделяются с мочой пропорционально
накоплению их в крови.
Глюкоза – пороговое вещество
• В норме вся глюкоза реабсорбируется в кровь.
(Норма глюкозы в крови – 3,5-6,1 ммоль/л). В
конечной моче ее не должно быть.
• «Почечный порог выведения» для глюкозы –
10 ммоль/л. – концентрация глюкозы, когда
она не может больше реабсорбироваться и
появляется в конечной моче (глюкозурия).
• Это связано с максимальной загрузкой
молекул-переносчиков (Тmax.).
• Глюкоза реабсорбируется вторично-активным
транспортом (вместе с ионами натрия)
• Во всасывании воды и
электролитов, а также в
механизме концентрирования
мочи большое значение имеет
• поворотно-противоточномножительная система
• В зависимости от водного
баланса
почки
выделяют концентрированную
или разведенную мочу
Антидиурез (в условиях
гипогидратации, или дефицита воды)
• Выделяется достаточное количество
АДГ (антидиуретического гормона),
• увеличивается всасывание воды,
• выделяется небольшое количество
концентрированной мочи
Водный диурез
(при гипергидратации, или избытке воды)
• Снижение выделения АДГ,
• уменьшение реабсорбции воды,
• выделение большого количества
гипотоничной мочи
СОДЕРЖАНИЕ НЕКОТОРЫХ ВЕЩЕСТВ В ПЛАЗМЕ
КРОВИ, ПЕРВИЧНОЙ И КОНЕЧНОЙ МОЧЕ В %
Название
Плазма
Первичная
Конечная
вещества
крови
моча
моча
Белок
6 – 8%
Отсутствует
Отсутствует
0,1%
Глюкоза
Мочевина
3,5–6,1 ммоль/л
0,03%
0,1%
3,5-6,1 ммоль/л
0,03%
Отсутствует
2,0%
Форменные
элементы
Присутствуют
Отсутствуют
Отсутствуют
Механизмы транспорта
веществ
• 1. Пассивный транспорт – перенос веществ без
затраты энергии по электрохимическому,
концентрационному или осмотическому градиентам.
• Виды пассивного транспорта: фильтрация,
осмос, диффузия, облегченная диффузия (с
переносчиком)
• 2. Активный транспорт – перенос веществ
против электрохимического и концентрационного
градиентов с затратой энергии и с переносчиком.
• Виды активного транспорта: первично-
активный транспорт (ионы натрия) и вторичноактивный транспорт (глюкоза, аминокислоты)