Что не фильтруется в первичную мочу

Фильтрация воды и низкомолекулярных компонентов из плазмы крови в полость капсулы происходит через клубочковый, или гломерулярный, фильтр. Гломерулярный фильтр имеет 3 слоя: эндотелиальные клетки капилляров, базальную мембрану и эпителий висцерального листка капсулы, или подоциты. Эндотелий капилляров имеет поры диаметром 50-100 нм, что ограничивает прохождение форменных элементов крови (эритроцитов, лейкоцитов, тромбоцитов). Основным барьером для фильтрации является базальная мембрана.

Поры в базальной мембране составляют 3 — 7,5 нм. Эти поры изнутри содержат отрицательно законные молекулы (анионные локусы), что препятствует прошению отрицательно заряженных частиц, в том числе белков. Третий слой фильтра образован отростками подоцитов, между которыми имеются щелевые диафрагмы, которые ограничивают прохождение альбуминов и других молекул с большой молекулой массой. Эта часть фильтра также несет отрицательный заряд. Легко фильтроваться могут вещества с молекулярной массой более 5500, абсолютным пределом для прохождения частиц через фильтр в норме является молекулярная масса 80 000.

Таким образом, состав первичной мочи обусловлен свойствами гломерулярного фильтра. В норме вместе с водой фильтруются все низкомолекулярные вещества, за исключением большей части белков и форменных элементов крови. В остальном состав ультрафильтрата близок к плазме крови.

Состав клубочкового фильтрата

Образование мочи начинается с фильтрации капиллярами клубочков большого количества жидкости в капсулу Боумена. Как и другие капилляры, сосуды клубочка относительно непроницаемы для белков, поэтому профильтрованная жидкость, называемая первичной мочой, практически не содержит белка, она также свободна от всех клеточных элементов, включая эритроциты.

Концентрации других составляющих первичной мочи, включая большинство солей и органических молекул, схожи с содержанием этих веществ в плазме. Исключениями из правил являются несколько низкомолекулярных веществ, таких как кальций и жирные кислоты, не способные к свободной фильтрации вследствие частичной связи с белками плазмы. Почти половина кальция в плазме и большая часть жирных кислот связаны с белками, поэтому эти вещества не проходят через почечный фильтр

СКФ составляет около 20% почечного плазмотока.

108. Процессы реабсорбции и секреции в канальцевом аппарате нефрона. Формирование конечной мочи. Количество и состав.

Проксимальная реабсорбция обеспечивает полное всасывание ряда веществ первичной мочи — глюкозы, белка, аминокислот и витаминов. В проксимальных отделах всасывается 2/3 профильтровавшихся воды и натрия, большие количества калия, двухвалентных катионов, хлора, бикарбоната, фосфата, а также мочевая кислота и мочевина. К концу проксимального отдела в его просвете остается только 1/3 объема ультрафильтрата, и, хотя его состав уже существенно отличается от плазмы крови, осмотическое давление первичной мочи остается таким же, как в плазме.

Всасывание воды происходит пассивно, по градиенту осмотического давления и зависит от реабсорбции натрия и хлорида. Реабсорбция натрия в проксимальном отделе осуществляется как активным, так и пассивным транспортом. В начальном участке канальцев это активный процесс. Хотя натрий входит в клетки эпителия через апикальную мембрану пассивно через натриевые каналы по концентрационному и электрохимическому градиенту, его выведение через базолатеральные мембраны эпителиальных клеток происходит активно с помощью натрий-калиевых насосов, использующих энергию АТФ. Сопровождающим всасывающийся натрий анионом является здесь бикарбонат, а хлориды всасываются плохо. Объем мочи в канальце уменьшается из- за пассивной реабсорбции воды, и концентрация хлоридов в его содержимом растет. В конечных участках проксимальных канальцев межклеточные контакты высоко проницаемы для хлоридов (концентрация которых повысилась) и они пассивно по градиенту всасываются из мочи. Вместе с ними пассивно реабсорбируются натрий и вода. Такой пассивный транспорт одного иона (натрия) вместе с пассивным транспортом другого (хлорида) носит название котранспорта.

Таким образом, в проксимальном отделе нефрона существуют два механизма всасывания воды и ионов:

1) активный транспорт натрия с пассивной реабсорбцией бикарбоната и воды,

2) пассивный транспорт хлоридов с пассивной реабсорбцией натрия и воды

Когда образуется моча в нефронах, то такой процесс делится на 2 фазы, это фильтрация и образование первичной мочи в самих почечных тельцах. Вторая фаза, процесса формирования мочи в почках, является реабсорбционная, когда в самих канальцах нефронов начинает происходить уже обратное всасывание воды, а также других веществ и при этом начинает образовываться вторичная моча, и она более концентрированная.

Кроме того, вода и растворенные в ней вещества фильтруются в начальную часть нефронов и в просвет их капсул, через клубочковый фильтр, но они имеют очень маленькие размеры, до двух десятых микрона и поэтому через них проходят вещества с молекулярной массой не превышающей 5 500.

Таким образом, образование конечной мочи в почках происходит в результате трех этапов, это образование клубочковой или гломерулярной, безбелковой жидкости из плазмы крови, и она переходит в капсулы почечных клубочков, это дает возможность образованию первичной мочи.

Затем начинается процесс обратного всасывания профильтровавшейся воды и веществ, это будет канальцевая реабсорбция.

Третий процесс — это секреция, когда клетки отделов канальцев могут перенести из внеклеточной жидкости в просвет нефрона неорганические и органические вещества, которые синтезированы в клетке канальца

В сутки у человека образуется и выделяется от 0,7 до 2 л мочи. Эта величина носит название суточного диуреза и зависит от количества выпитой жидкости, так как здоровым человеком выделяется 65—80 % ее объема с мочой. Основное количество мочи образуется днем, тогда как ночью оно составляет не более половины дневного объема. Удельный вес мочи колеблется в широком диапазоне — от 1005 до 1025, обратно пропорционально объему принятой жидкости и образовавшейся мочи.

Дата добавления: 2018-10-18 ; просмотров: 185 | Нарушение авторских прав

источник

Клубочковая фильтрация в почках. Состав первичной мочи. Факторы, определяющие интенсивность клубочковой фильтрации

Клубочковая фильтрация (КФ) представляет собой ультрафильтрацию воды и низкомолекулярных компонентов плазмы через клубочковый фильтр. В клинической практике оценивается скорость процесса, т. е. клубочковая фильтрация в единицу времени. В норме скорость клубочковой фильтрации составляет 100-120 мл/мин, т. е. приблизительно 20% от величины почечного плазмотока ежеминутно подвергается процессу ультрафильтрации в почечных клубочках.

Фильтрация в клубочках — процесс пассивный. Он происходит под влиянием гидростатического давления, создаваемого работой сердца. Во время ультрафильтрации из капилляра в капсулу клубочка переходит жидкая часть плазмы крови с растворенными в ней низкомолекулярными веществами, а в просвете капилляра остаются белки и крупномолекулярные компоненты.

Скорость клубочковой фильтрации определяется следующими факторами:

· коэффициентом ультрафильтрации, который зависит от проницаемости капилляров и общей фильтрующей поверхности капилляров;

· гидростатическим давлением в почечных капиллярах, которое в значительной степени определяется величиной системного АД;

· величиной коллоидно-осмотического (онкотического) давления, которое создается белками плазмы, не проникающими через почечный фильтр, и которое противодействует процессу фильтрации.

Процессу КФ, так же как и почечному кровотоку, свойствен феномен ауторегуляции, т. е. способность сохранять постоянство фильтрации при колебаниях системного АД в пределах от 90 до 190 мм рт. ст. Способность к ауторегуляции клубочковой фильтрации обеспечивает постоянство процесса мочеобразования.

Снижение мочеотделения выявляется при уменьшении системного АД ниже 90 мм рт. ст. Анурия вследствие снижения фильтрации развивается лишь при падении систолического АД низке 50 мм рт. ст.

Капилляры клубочка отличает значительно больший, по сравнению с другими, объем фильтрации вследствие высокого уровня гидростатического давления и значительного Кф В среднем СКФ у взрослого человека составляет 125 мл/мин или 180 л/сут. Часть плазмы, которая подвергается фильтрации в почках (фракция фильтрации), составляет величину 0,2. Это означает, что 20% плазмы, проходящей через почки, фильтруется в клубочках.

Фракцию фильтрации рассчитывают по формуле: Фракция фильтрации = СКФ/Объем плазмотока через почку. Мембрана капилляров клубочков — трехслойная (у других капилляров — двуслойная) и состоит из: (1) эндотелия капилляра; (2) базальной мембраны; (3) слоя эпителиальных клеток (подоцитов), окружающих наружную поверхность базальной мембраны капилляров. Эти слои, соединенные вместе, создают фильтрационный барьер, который, несмотря на трехслойность, способен пропускать в сотни раз больше воды и растворенных веществ, чем в обычном капилляре. Даже при высоких темпах фильтрации мембрана клубочков непроницаема для белков.

Высокие параметры фильтрации в мембране клубочка отчасти обусловлены ее особенностями. Эндотелий капилляров содержит тысячи небольших отверстий, называемых фенестрами, схожих по строению с фенестрированными капиллярами, обнаруженными в печени. Несмотря на значительный размер фенестр, эти отверстия непроницаемы для белков, т.к. эндотелиоцитам присущ отрицательный заряд, препятствующий проникновению белков.

Окруженная эндотелием базальная мембрана содержит сеть фибрилл коллагена и протеогликанов, между волокнами сети имеются большие промежутки, через которые могут проникать вода и небольшие молекулы растворенных веществ. Базальная мембрана успешно препятствует фильтрации белков плазмы — отчасти за счет высокого отрицательного заряда, связанного с протеогликанами.

Завершающая часть мембраны клубочка представлена слоем эпителиальных клеток, образующих прерывистую наружную выстилку клубочка. Эти клетки образуют отростки в виде ножек, оплетающих наружную поверхность капилляров. Между ножками расположены промежутки, называемые продольными порами, через которые перемещается первичная моча. Эпителиальные клетки, которые также заряжены отрицательно, дополнительно ограничивают фильтрацию белков. Таким образом, проникновение белков в первичную мочу предотвращается с помощью всех слоев мембраны клубочка.

Первичная моча по своему составу представляет собой плазму, практически лишённую белков. А именно, количество креатинина, аминокислот, глюкозы, мочевины, низкомолекулярных комплексов и свободных ионов в ультрафильтрате совпадает с их количеством в плазме крови. Из-за того, что клубочковый фильтр не пропускает белки-анионы, для поддержания мембранного равновесия Доннана (произведение концентраций ионов с одной стороны мембраны равно произведению их концентраций с другой стороны) в первичной моче концентрация анионов хлора и бикарбоната становится примерно на 5 % больше и, соответственно, пропорционально меньше концентрация катионов натрия и калия, чем в плазме крови. В ультрафильтрат попадает небольшое количество одних из самых мелких молекул белка — почти 3 % гемоглобина и около 0,01 % альбуминов.

Факторы, определяющие интенсивность клубочковой фильтрации

В физиологических условиях величина клубочковой фильтрации изменяется в зависимости от психического и физического состояния обследуемого, состава пищи, степени гидратации, времени суток и т. д. Однако колебания показателя происходят в нормальных или близких к норме пределах. С увеличением возраста величина клубочковой фильтрации постепенно снижается (примерно на 1% в год после 40 лет).

В патологических условиях скорость клубочковой фильтрации, как правило, снижается. Снижение клубочковой фильтрации свидетельствует об уменьшении фильтрационной функции почек, развивающейся вследствие уменьшения массы действующих нефронов. При уменьшении клубочковой фильтрации до 50- 30 мл/мин и ниже развивается азотемия и уремия. Снижение скорости клубочковой фильтрации может быть обусловлено и гемодинамическими факторами — гипотонией, шоком, гиповолемией, дегидратацией, выраженной сердечной недостаточностью. Повышение внутрипочечного давления в результате затруднений в оттоке мочи и при возрастании венозного давления в почке также сопровождается падением скорости клубочковой фильтрации.

Повышение величины фильтрации наблюдается на ранних этапах развития сахарного диабета, гипертонической болезни, системной красной волчанки, нефротического синдрома.

Для определения скорости клубочковой фильтрации в клинической практике применяется метод клиренса. В качестве маркеров используют инулин, эндогенный и экзогенный креатинин, ЭДТА — вещества, которые фильтруются в почечных клубочках и не реабсорбируются и не секретируются почечными канальцами.

Дата добавления: 2015-06-12 ; просмотров: 3874 . Нарушение авторских прав

источник

Почки выполняют в организме ряд функций:

1. Регулируют объем крови и внеклеточной жидкости (осуществляют волюморегуляцию), при увеличении объема крови волюморецепторы левого предсердия активируются: угнетается секреция антидиуретического гормона (АДГ), усиливается мочеотделение, увеличивается экскреция воды и ионов Na, что ведет к восстановлению объема крови и внеклеточной жидкости.

2. Осуществляют осморегуляцию – регуляцию концентрации осмотически активных веществ. При избытке воды в организме снижается концентрация осмотически активных веществ в крови, что уменьшает активность осморецепторов супраоптического ядра гипоталамуса и ведет к уменьшению секреции АДГ и увеличению выделения воды. При обезвоживании осморецепторы возбуждаются, усиливается секреция АДГ, возрастает всасывание воды в канальцах, отделение мочи уменьшается.

3. Регуляция ионного обмена осуществляется путем реабсорбции ионов в почечных канальцах при помощи гормонов. Альдостерон увеличивает реабсорбцию ионов Na, натрийуретический гормон – снижает. Секрецию К усиливает альдостерон, снижает инсулин.

4. Стабилизируют кислотно-щелочное равновесие. В норме рН крови cоставляет 7,36 и поддерживается постоянной концентрацией ионов H.

5. Выполняют метаболическую функцию: участвуют в обмене белков жиров, углеводов. Реабсорбция аминокислот дает материал для синтеза белка. При длительном голодании почки могут синтезировать до 50 % глюкозы, образующейся в организме.

Жирные кислоты в клетке почек включаются в состав фосфолипидов и триглицеридов.

6. Осуществляют экскреторную функцию – выделение конечных продуктов азотистого обмена, чужеродных веществ, избытка органических веществ, поступивших с пищей или образовавшихся в процессе метаболизма. Продукты метаболизма белков (мочевина, мочевая кислота, креатинин и др.) фильтруются в клубочках, затем реабсорбируются в почечный канальцах. Весь образованный креатинин выводится с мочой, мочевая кислота подвергается значительной реабсорбции, мочевина – частичной.

7. Выполняют инкреторную функцию – регулируют эритропоэз, свертывание крови, артериальное давление за счет выработки биологически активных веществ. Почки выделяют биологически активные вещества: ренин отщепляет от ангиотензиногена неактивный пептид, превращает его в ангиотензин I, который под действием фермента переходит в активное сосудосуживающее вещество ангиотензин II. Активатор плазминогена (урокиназа) увеличивает выделение Na с мочой. Эритропоэтин стимулирует эритропоэз в костном мозге, брадикинин является мощным вазодилятатором.

Почка является гомеостатическим органом, принимает участие в поддержании основных показателей внутренней среды организма.

В паренхиме почек выделяется корковое и мозговое вещество. Структурной единицей почки является нефрон. В каждой почке около миллиона нефронов. Каждый нефрон состоит из сосудистого клубочка, находящегося в’ капсуле Шумлянского-Боумена, и почечного канальца. К капиллярам клубочка подходит приносящая артериола, а от него отходит выносящая. Диаметр приносящей больше, чем выносящей. Клубочки, расположенные в корковом слое, относятся к корковым, а в глубине почек – к юкстамедуллярным. От капсулы Шумлянского-Боумена отходит проксимальный извитой канадец, переходящий в петлю Генле. В свою очередь она переходит в дистальный извитой мочевой канадец, который открывается в собирательную трубочку.

Клубочковая ультрафильтрация. Находящийся в полости капсулы капиллярный клубочек состоитиз 20-40 капиллярных петель. Фильтрация происходит через слой эндотелия капилляра, БМ и внутренний слой эпителия капсулы. Главная роль принадлежит БМ. Она представляет собой сеть, образованную тонкими коллагеновыми волокнами, которые играют роль молекулярного сита. Ультрафильтрация осуществляется благодаря высокому давлению крови в капиллярах клубочка — 70 — 80 мм.рт.ст. Его большая величина обусловлена разностью диаметра приносящей и выносящей артериол. В полость капсулы фильтруется плазма крови со всеми растворенными в ней низкомолекулярными веществами, в том числе низкомолекулярными белками. В физиологических условиях не фильтруются крупные белки и другие большие коллоидные частицы плазмы. Остающиеся в плазме белки создают онкотическое давление 25-30 мм.рт.ст., которое удерживает часть воды от фильтрации в полость капсулы. Кроме того, ему препятствует гидростатическое давление фильтрата, находящегося в капсуле величиной 10-20 мм.рт.ст. Поэтому скорость фильтрации определяется эффективным фильтрационным давлением. В норме оно составляет 35 мм.рт.ст. Скорость клубочковой фильтрации равна 110-120 мл/мин. Поэтому в сутки образуется 180 л фильтрата, или первичной мочи.

Поскольку первичная моча (клубочковый ультрафильтрат) образуется из плазмы крови, по своему составу она близка плазме, почти полностью лишенной белков. Так, в ультрафильтрате такое же, как в плазме крови, количество аминокислот, глюкозы, мочевины, креатинина, свободных ионов и низкомолекулярных комплексов. В связи с тем что белки-анионы не проникают через клубочковый фильтр, для сохранения мембранного равновесия Доннана (равенства произведений концентрации противоположно заряженных ионов электролитов, находящихся по обе стороны мембраны) в первичной моче оказывается на 5 % больше концентрация анионов хлора и бикарбоната и пропорционально меньше концентрация катионов натрия и калия, меньше концентрация одновалентных катионов (натрия и калия). В первичную мочу проходит небольшое количество наиболее мелких молекул белка — менее 3 % гемоглобина и 0,01 % альбуминов.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

источник

Клубочковая фильтрация почек – процесс, в результате которого из крови в просвет капсулы нефрона через почечную мембрану пассивно выделяется вода и некоторые растворенные в ней вещества. Этот процесс, наряду с другими (секреция, реабсорбция), является частью механизма образования мочи.

Измерение скорости клубочковой фильтрации имеет большое клиническое значение. Она хоть и косвенно, но довольно точно отражает структурные и функциональные характеристики почек, а именно, количество функционирующих нефронов и состояние почечной мембраны.

Моча представляет собой концентрат веществ, выведение которых из организма необходимо для поддержания постоянства внутренней среды. Это своего рода «отходы» жизнедеятельности, в том числе и токсичные, дальнейшее преобразование которых невозможно, а накопление вредно. Функцию выведения этих веществ выполняет мочевыделительная система, основной частью которой являются почки – биологические фильтры. Через них проходит кровь, освобождаясь от излишков жидкости и токсинов.

На рис. 1 схематично изображено строение нефрона. А – почечное тельце: 1– приносящая артерия; 2– выносящая артерия; 3 – эпителиальные листки капсулы (внешний и внутренний); 4 – начало канальца нефрона; 5 – сосудистый клубочек. Б – собственно нефрон: 1 – капсула клубочка; 2 – каналец нефрона; 3 – собирательный каналец. Кровеносные сосуды нефрона: а – приносящая артерия; б – выносящая артерия; в – канальцевые капилляры; г – вена нефрона.

При различных патологических процессах происходит обратимое или необратимое повреждение нефронов, вследствие чего некоторая часть из них может перестать выполнять свои функции. В результате происходит изменение выработки мочи (задержка токсинов и воды, потеря полезных веществ через почки и другие синдромы).

Процесс образования мочи состоит из нескольких этапов. На каждом из этапов может произойти сбой, приводящий к нарушению функции всего органа. Первый этап образования мочи называется клубочковой фильтрацией.

Ее осуществляет почечное тельце. Оно состоит из сети мелких артерий, сформированных в виде клубочка, окруженного двуслойной капсулой. Внутренний листок капсулы плотно прилегает к стенкам артерий, образуя почечную мембрану (гломерулярный фильтр, от лат. glomerulus – клубочек).

Он состоит из следующих элементов:

эндотелиальные клетки (внутренняя «выстилка» артерий);
эпителиальные клетки-капсулы, образующие внутренний ее листок;
прослойка из соединительной ткани (базальная мембрана).

Именно через почечную мембрану происходит выделения воды и различных веществ, и от ее состояния зависит, насколько полноценно почки выполняют свою функцию.

Крупные (белковые) молекулы и клеточные элементы крови через почечную мембрану не проходят. При некоторых заболеваниях они все же могут через нее проходить из-за повышенной ее проницаемости и попадать в мочу.

Раствор ионов и мелких молекул в отфильтрованной жидкости носит название первичной мочи. Содержание веществ в ее составе очень низкое. Она сходна с плазмой, из которой удален белок. В почках фильтруется от 150 до 190 литров первичной мочи за одни сутки. В процессе дальнейшего преобразования, которое первичная моча претерпевает в канальцах нефрона, ее окончательный объем уменьшается примерно в 100 раз, до 1,5 литров (вторичная моча).

Из-за того что в первичную мочу во время пассивной канальцевой фильтрации попадает большое количество воды и нужных организму веществ, выведение ее из организма в неизменном виде было бы биологически нецелесообразно. Кроме того, некоторые токсические вещества образуются в довольно больших количествах, и их выведение должно быть более интенсивным. Поэтому первичная моча, проходя по системе канальцев, подвергается преобразованию посредством секреции и реабсорбции.

На рис. 2 изображены схемы канальцевой реабсорбции и секреции.

Канальцевая реабсорбция (1). Это процесс, в результате которого вода, а также нужные вещества посредством работы ферментных систем, механизмов обмена ионов и эндоцитоза, «забирается» из первичной мочи и возвращается в кровеносное русло. Это возможно благодаря тому, что канальцы нефрона густо оплетены капиллярами.

Канальцевая секреция (2) – процесс, обратный реабсорбции. Это выведение различных веществ с использованием специальных механизмов. Эпителиальные клетки активно, вопреки осмотическому градиенту, «изымают» некоторые вещества из сосудистого русла и секретируют их в просвет канальцев.

В результате этих процессов в моче происходит увеличение концентрации вредных веществ, выведение которых необходимо, по сравнению с их концентрацией в плазме (например, аммиак, метаболиты лекарственных веществ). А также предотвращается потеря воды и полезных веществ (например, глюкозы).

Некоторые вещества являются индифферентными по отношению к процессам секреции и реабсорбции, их содержание в моче пропорционально таковому в крови (один из примеров – инсулин). Соотнесение концентрации подобного вещества в моче и крови позволяет сделать вывод о том, насколько хорошо или плохо происходит клубочковая фильтрация.

Скорость клубочковой фильтрации (СКФ) – показатель, являющийся основным количественным отражением процесса образования первичной мочи. Для того чтобы понять, какие изменения отражают колебания этого показателя, важно знать, от чего зависит СКФ.

Она находится под влиянием следующих факторов:

Объем крови, проходящий через сосуды почек в некоторый временной промежуток.
Фильтрационное давление – разница между давлением в артериях почки и давлением отфильтрованной первичной мочи в капсуле и канальцах нефрона.
Фильтрационная поверхность – совокупная площадь капилляров, которые участвуют в фильтрации.
Количество функционирующих нефронов.

Первые 3 фактора являются относительно изменчивыми и регулируются посредством местных и общих нейрогуморальных механизмов. Последний фактор – количество функционирующих нефронов – является довольно постоянным, и именно он наиболее сильно влияет на изменение (снижение) скорости клубочковой фильтрации. Поэтому в клинической практике СКФ чаще всего исследуется для определения стадии хронической почечной недостаточности (она развивается именно из-за потери нефронов вследствие различных патологических процессов).

Это исследование также называется клиренс эндогенного креатинина (проба Реберга). Существуют специальные формулы расчета СКФ, их можно использовать в калькуляторах и компьютерных программах. Расчет не представляет особых затруднений. В норме СКФ составляет:

75–115 мл/мин у женщин;
95–145 мл/мин у мужчин.

Определение скорости клубочковой фильтрации – метод, наиболее часто используемый для оценки функции почек и стадии почечной недостаточности. На основании результатов этого анализа (в том числе) составляется прогноз течения заболевания, разрабатываются схемы лечения, и решается вопрос о переводе больного на диализ.

источник

Мочеобразование осуществляется за счет трех последовательных процессов:

клубочковой фильтрации

канальцевой реабсорбции

канальцевой секреции

При нефропатиях, нефритах поры теряют отрицательный заряд, что приводит к прохождению через них многих белков. Такие вещества, как гепарин, способствуют восстановлению анионных локусов, а антибиотики, наоборот, уменьшают их наличие.

Основным фактором, способствующим процессу фильтрации, является давление крови (гидростатическое) в капиллярах клубочков. К силам, препятствующим фильтрации, относится онкотическое давление белков плазмы крови и давление жидкости в полости капсулы клубочка, т.е. первичной мочи. Следовательно, эффективное фильтрационное давление представляет собой разность между гидростатическим давлением крови в капиллярах и суммой онкотического давления плазмы крови и внутрипочечного давления:

Рфильтр. = Ргидр. — (Ронк. +Рмочи).

Таким образом, фильтрационное давление составляет:

Количественной характеристикой процесса фильтрации является скорость клубочковой фильтрации, которая определяется путем сравнения концентрации определенного вещества в плазме крови и моче. Для этого используются вещества, которые являются физиологически инертными, нетоксичными, не связывающиеся с белками в плазме крови, не реабсорбирующиеся в почечных канальцах и выделяющиеся с мочой только путем фильтрации.

где Син — клиренс инулина, Мин — концентрация инулина в конечной моче, Пин — концентрация инулина в плазме, V — объем мочи в 1 мин.

Клиренс показывает, какой объем плазмы (в мл) очистился целиком от данного вещества за 1 мин.
Сравнивая клиренсы других веществ с клиренсом инулина, можно определить процессы, участвующие в выделении этих веществ с мочой. Если клиренс вещества равен клиренсу инулина, следовательно это вещество только фильтруется. Если клиренс вещества больше клиренса инулина, значит это вещество выделяется не только за счет фильтрации, но и секреции. Если клиренс вещества меньше клиренса инулина, то вещество после фильтрации реабсорбируется.

В клинике для определения скорости клубочковой фильтрации обычно используют эндогенный метаболит креатинин, концентрация которого в крови довольно стабильна. Креатинин удаляется из крови в основном путем клубочковой фильтрации, но в очень малых количествах он секретируется, поэтому его клиренc — менее точный показатель, чем клиренс инулина. Тем не менee он широко используется в клинике, так как для его измерения не требуется внутривенное введение.
В норме у мужчин скорость клубочковой фильтрации составляет 125 мл/мин, а у женщин — 110 мл/мин.

Первичная моча превращается в конечную благодаря процессам, которые происходят в почечных канальцах и собирательных бочках. В почке человека за сутки образуется 150 — 180 л фильма, или первичной мочи, а выделяется 1,0-1,5 л мочи. Остальная жидкость всасывается в канальцах и собирательных трубочках.

Канальцевая реабсорбция — это процесс обратного всасывания воды и веществ из содержащейся в просвете канальцев мочи в лимфу и кровь. Основной смысл реабсорбции состоит в том, чтобы сохранить организму все жизненно важные вещества в необходимых количествах. Обратное всасывание происходит во всех отделах нефрона. Основная масса молекул реабсорбируется в проксимальном отделе нефрона. Здесь практически полностью абсорбируются аминокислоты, глюкоза, витамины, белки, микроэлементы, значительное количество ионов Na+, C1-, HCO3- и многие другие вещества.

В петле Генле, дистальном отделе канальца и собирательных трубочках всасываются электролиты и вода. Ранее считали, что реабсорбция в проксимальной части канальца является обязательной и нерегулируемой. В настоящее время доказано, что она регулируется как нервными, так и гуморальными факторами.

Обратное всасывание различных веществ в канальцах может происходить пассивно и активно. Пассивный транспорт происходит без затраты энергии по электрохимическому, концентрационному или осмотическому градиентам. С помощью пассивного транспорта осуществляется реабсорбция воды, хлора, мочевины.

Активным транспортом называют перенос веществ против электрохимического и концентрационного градиентов. Причем различают первично-активный и вторично-активный транспорт. Первично-активный транспорт происходит с затратой энергии клетки. Примером служит перенос ионов Na+ с помощью фермента Na+, K+ — АТФазы, использующей энергию АТФ. При вторично-активном транспорте перенос вещества осуществляется за счет энергии транспорта другого вещества. Механизмом вторично-активного транспорта реабсорбируются глюкоза и аминокислоты.

Глюкоза. Она поступает из просвета канальца в клетки проксимального канальца с помощью специального переносчика, который должен обязательно присоединить ион Ма4′. Перемещение этого комплекса внутрь клетки осуществляется пассивно по электрохимическому и концентрационному градиентам для ионов Na+. Низкая концентрация натрия в клетке, создающая градиент его концентрации между наружной и внутриклеточной средой, обеспечивается работой натрий-калиевого насоса базальной мембраны.

В клетке этот комплекс распадается на составные компоненты. Внутри почечного эпителия создается высокая концентрация глюкозы, поэтому в дальнейшем по градиенту концентрации глюкоза переходит в интерстициальную ткань. Этот процесс осуществляется с участием переносчика за счет облегченной диффузии. Далее глюкоза уходит в кровоток. В норме при обычной концентрации глюкозы в крови и, соответственно, в первичной моче вся глюкоза реабсорбируется. При избытке глюкозы в крови, а значит, в первичной моче может произойти максимальная загрузка канальцевых систем транспорта, т.е. всех молекул-переносчиков.

В этом случае глюкоза больше не сможет реабсорбироваться и появится в конечной моче (глюкозурия). Эта ситуация характеризуется понятием «максимальный канальцевый транспорт» (Тм). Величине максимального канальцевого транспорта соответствует старое понятие «почечный порог выведения». Для глюкозы эта величина составляет 10 ммоль/л.

Вещества, реабсорбция которых не зависит от их концентрации в плазме крови, называются непороговыми. К ним относятся вещества, которые или вообще не реабсорбируются, (инулин, маннитол) или мало реабсорбируются и выделяются с мочой пропорционально накоплению их в крови (сульфаты).

Аминокислоты. Реабсорбция аминокислот происходит также по механизму сопряженного с Na+ транспорта. Профильтровавшиеся в клубочках аминокислоты на 90% реабсорбируются клетками проксимального канальца почки. Этот процесс осуществляется с помощью вторично-активного транспорта, т.е. энергия идет на работу натриевого насоса. Выделяют не менее 4 транспортных систем для переноса различных аминокислот (нейтральных, двуосновных, дикарбоксильных и аминокислот). Эти же системы транспорта действуют и в кишечнике для всасывания аминокислот. Описаны генетические дефекты, когда определенные аминокислоты не реабсорбируются и не всасываются в кишечнике.

Белок. В норме небольшое количество белка попадает в фильтрат и реабсорбируется. Процесс реабсорбции белка осуществляется с помощью пиноцитоза. Эпителий почечного канальца активно захватывает белок. Войдя в клетку, белок подвергается гидролизу со стороны ферментов лизосом и превращается в аминокислоты. Не все белки подвергаются гидролизу, часть их переходит в кровь в неизмененном виде. Этот процесс активный и требует энергии. За сутки с конечной мочой уходит не более 20-75 мг белка. Появление белка в моче носит название протеинурии. Протеинурия может быть и в физиологических условиях, пример, после тяжелой мышечной работы. В основном протеинурия имеет место в патологии при нефритах, нефропатиях, при миеломной болезни.

Мочевина. Она играет важную роль в механизмах концентрирования мочи, свободно фильтруется в клубочках. В проксимальном канальце часть мочевины пассивно реабсорбируется за счет градиента концентрации, который возникает вследствие концентрирования мочи. Остальная часть мочевины доходит до собирательных трубочек. В собирательных трубочках под влиянием АДГ происходит реабсорбция воды и концентрация мочевины повышается. АДГ усиливает проницаемость стенки и для мочевины, и она переходит в мозговое вещество почки, создавая здесь примерно 50% осмотического давления.

Из интерстиция по концентрационному градиенту мочевина диффундирует в петлю Генле и вновь поступает в дистальные канальцы и собирательные трубочки. Таким образом совершается внутрипочечный круговорот мочевины. В случае водного диуреза всасывание воды в дистальном отделе нефрона прекращается, а мочевины выводится больше. Таким образом ее экскреция зависит от диуреза.

Слабые органические кислоты и основания. Реабсорбция слабых кислот и оснований зависит от того, в какой форме они находятся — в ионизированной или неионизированной. Слабые основания и кислоты в ионизированном состоянии не реабсорбируются и выводятся с мочой. Степень ионизации оснований увеличивается в кислой среде, поэтому они с большей скоростью экскретируются с кислой мочой, слабые кислоты, напротив, быстрее выводятся с щелочной мочой.

Это имеет большое значение, так как многие лекарственные вещества являются слабыми основаниями или слабыми кислотами. Поэтому при отравлении ацетилсалициловой кислотой или фенобарбиталом (слабыми кислотами) необходимо вводить щелочные растворы (NaHCO3), для того чтобы перевести эти кислоты в ионизированное состояние, тем самым способствуя их быстрому выведению из организма. Для быстрой экскреции слабых оснований необходимо вводить в кровь кислые продукты для закисления мочи.

Вода и электролиты. Вода реабсорбируется во всех отделах нефрона. В проксимальных извитых канальцах реабсорбируется около 2/3 всей воды. Около 15% реабсорбируется в петле Генле и 15% — в дистальных извитых канальцах и собирательных трубочках. Вода реабсорбируется пассивно за счет транспорта осмотически активных веществ: глюкозы, аминокислот, белков, ионов натрия, калия, кальция, хлора. При снижении реабсорбции осмотически активных веществ уменьшается и реабсорбция воды. Наличие глюкозы в конечной моче ведет к увеличению диуреза (полиурии).

Основным ионом, обеспечивающим пассивное всасывание воды, является натрий. Натрий, как указывалось выше, также необходим для транспорта глюкозы и аминокислот. Кроме Того, он играет важную роль в создании осмотически активной среды в интерстиции мозгового слоя почки, благодаря чему происходит концентрирование мочи. Реабсорбция натрия совершается во всех отделах нефрона. Около 65% ионов натрия реабсорбируется в проксимальных канальцах, 25% — в петле нефрона, 9% — в дистальном извитом канальце и 1% — в собирательных трубочках.

Поступление натрия из первичной мочи через апикальную мембрану внутрь клетки канальцевого эпителия происходит пассивно по электрохимическому и концентрационному градиентам. Выведение натрия из клетки через базолатеральные мембраны осуществляется активно с помощью Na+, K+ — АТФазы. Так как энергия клеточного метаболизма расходуется на перенос натрия, транспорт его является первично-активным. Транспорт натрия в клетку может происходить за счет разных механизмов. Один из них — это обмен Na+ на Н+ (противоточный транспорт, или антипорт). В этом случае ион натрия переносится внутрь клетки, а ион водорода — наружу.

Другой путь переноса натрия в клетку осуществляется с участием аминокислот, глюкозы. Это так называемый котранспорт, или симпорт. Частично реабсорбция натрия связана с секрецией калия.
Сердечные гликозиды (строфантин К, оубаин) способны угнетать фермент Na+, К+ — АТФазу, обеспечивающую перенос натрия из клетки в кровь и транспорт калия из крови в клетку.
Большое значение в механизмах реабсорбции воды и ионов натрия, а также концентрирования мочи имеет работа так называемой поворотно-противоточной множительной системы.

Поворотно-противоточная система представлена параллельно расположенными коленами петли Генле и собирательной трубочкой, по которым жидкость движется в разных направлениях (противоточно). Эпителий нисходящего отдела петли пропускает воду, а эпителий восходящего колена непроницаем для воды, но способен активно переносить ионы натрия в тканевую жидкость, а через нее обратно в кровь. В проксимальном отделе происходит всасывание натрия и воды в эквивалентных количествах и моча здесь изотонична плазме крови.

В нисходящем отделе петли нефрона реабсорбируется вода и моча становится более концентрированной (гипертонической). Отдача воды происходит пассивно за счет того, что в восходящем отделе одновременно осуществляется активная реабсорбция ионов натрия. Поступая в тканевую жидкость, ионы натрия повышают в ней осмотическое давление, тем самым способствуя притягиванию в тканевую жидкость воды из нисходящего отдела. В то же время повышение концентрации мочи в петле нефрона за счет реабсорбции воды облегчает переход натрия из мочи в тканевую жидкость. Так как в восходящем отделе петли Генле реабсорбируется натрий, моча становится гипотоничной.

Поступая далее в собирательные трубочки, представляющие собой третье колено противоточной системы, моча может сильно концентрироваться, если действует АДГ, повышающий проницаемость стенок для воды. В данном случае по мере продвижения по собирательным трубочкам в глубь мозгового вещества все больше и больше воды выходит в межтканевую жидкость, осмотическое давление которой повышено вследствие содержания в ней большого количества Na»1″ и мочевины, и моча становится все более концентрированной.

При поступлении больших количеств воды в организм почки, наоборот, выделяют большие объемы гипотонической мочи.

Канальцевая секреция — это транспорт веществ из крови в просвет канальцев (мочу). Канальцевая секреция позволяет быстро экскретировать некоторые ионы, например калия, органические кислоты (мочевая кислота) и основания (холин, гуанидин), включая ряд чужеродных организму веществ, таких как антибиотики (пенициллин), рентгеноконтрастные вещества (диодраст), красители (феноловый красный), парааминогиппуровую кислоту — ПАГ.

Канальцевая секреция представляет собой преимущественно активный процесс, происходящий с затратами энергии для транспорта веществ против концентрационного или электрохимического градиентов. В эпителии канальцев существуют разные системы транспорта (переносчики) для секреции органических кислот и органических оснований. Это доказывается тем, что при угнетении секреции органических кислот пробенецидом секреция оснований не нарушается.

Транспортные секретирующие механизмы обладают свойством адаптации, т.е. при длительном поступлении вещества в кровоток количество транспортных систем за счет белкового синтеза постепенно увеличивается. Данный факт необходимо учитывать, например, при лечении пенициллином. Так как очищение крови от него постепенно возрастает, требуется увеличение дозировки для поддержания необходимой терапевтической концентрации.

Так как при невысоких концентрациях в крови ПАГ или диодраста они полностью удаляются из крови при однократном прохождении через почку путем секреции клетками проксимальных канальцев, это позволило, определяя клиренс этих веществ, получить значение объема плазмы крови, которое протекает по сосудам коркового вещества почки, т.е. эффективного почечного плазмотока. Зная гематокрит, можно рассчитать и величину коркового кровотока в почке.

Кроме того, канальцевый эпителий синтезирует и секретируют вещества, образующиеся в самих клетках эпителия, например, аммиак (путем дезаминирования некоторых аминокислот), гиппуровую кислоту (из бензойной кислоты и гликокола), которые выделяются с мочой, а также ренин, простагландины, глюкозу почек, поступающие в кровь.

Таким образом, состав конечной мочи зависит от процессов фильтрации, реабсорбции и секреции.

источник

Фильтрация клубочковая — Начальный процесс мочеобразования , где происходит ультрафильтрация безбелковой жидкости из плазмы крови в капсулу почечного клубочка, в результате чего образуется первичная моча;

Первичная моча состоит из воды, избытка солей, глюкозы, мочевины, креатинина, аминокислот и других низкомолекулярных соединений. В норме суммарная скорость клубочковой фильтрации (СКФ, для всех нефронов обеих почек) составляет около 125 мл в минуту. Это значит, что около 125 мл воды и растворенных веществ поступают в капсулу Боумена и канальцевый аппарат почки из крови в минуту. За час реализации механизма образования первичной мочи почки фильтруют 125 мл / мин х 60мин/час = 7500 мл, за сутки соответственно 7500 мл / ч x 24 ч / сутки = 180 000 мл / сутки или 180 л / сутки! Очевидно, что никто никогда не выделяет 180 л мочи в сутки. Почему? Потому что механизм образования мочи включает процесс канальцевой реабсорбции, при реализации которого почти весь этот объем первичной мочи возвращают в кровь.

Количество выделяемой в сутки мочи называется диурез. Состав мочи зависит от факторов окружающей среды (температуры и влажности воздуха), а также от активности человека, его пола, возраста, веса, состояния здоровья. Суточный диурез в норме составляет 800—1500 см³

Суточное количество мочи и ее состав отличаются непостоянством и зависят от времени суток и года, внешней температуры, количества выпитой воды и состава пищи, от уровня потоотделения, мышечной работы и других условий. Во время сна ночью — от 2 до 4 ч диурез наименьший, а от 12 до 16 ч дня — наибольший.

Реабсорбция (обратное всасывание жидкости из полостей и полых анатомических структур организма) в различных отделах нефрона.

Процессы фильтрации, реабсорбции и секреции веществ, происходящие в почечных нефронах.

Процесс реабсорбции начинается в проксимальном отделе нефрона в проксимальных извитых канальцах, куда поступает первичная моча из капсулы клубочка. В этом отделе нефрона происходит обязательная реабсорбция. В извитых канальцах первого порядка реабсорбируется 80 % натрия, за которым по осмотическому градиенту движется в кровоток вода. Объем мочи уменьшается в 8 раз и одновременно увеличивается во столько же раз концентрация растворенных в ней веществ. Под влиянием концентрационного градиента пассивно за счет диффузии реабсорбируются в кровь аминокислоты, глюкоза, фосфаты, бикарбонаты и другие вещества. Затем в петле нефрона (петля Генле) моча последовательно концентрируется и ее объем уменьшается. В извитых канальцах второго порядка происходит дальнейшая реабсорбция воды и растворенных веществ, которая здесь носит характер необязательной, т.е. факультативной, реабсорбции.

Процесс реабсорбции веществ из канальцев в кровоток осуществляется за счет первичной реабсорбции натрия путем активного транспорта. Реабсорбция воды происходит пассивно вслед за натрием по осмотическому градиенту.

В результате всасывания в кровоток воды повышается концентрация всех находящихся в моче веществ. Появляется концентрационный градиент между мочой, находящейся в канальцах, и плазмой крови, которая обеспечивает движение растворенных в моче веществ в плазму крови за счет диффузии по градиенту. Активный транспорт натрия против концентрационного градиента связан с окислительными ферментативными процессами.

В дистальных извитых канальцах происходит дальнейшее всасывание натрия, калия, воды, аминокислот, глюкозы и других веществ за счет тех же самых механизмов, что и при реабсорбции в извитых канальцах первого порядка. Эта реабсорбция не является постоянной, а зависит от уровня натрия, калия и других веществ крови и мочи (факультативная реабсорбция).

В собирательных трубках моча окончательно концентрируется благодаря пассивному току воды по осмотическому градиенту.

Регуляция мочеобразования и мочевыделения.

Согласно современным представлениям, образование конечной мочи является результатом трех процессов: фильтрации, реабсорбции и секреции.

Регуляция мочеобразования осуществляется нейрогуморальным путем. Высшим подкорковым центром регуляции мочеобразования является гипоталамус. Импульсы от рецепторов почек по симпатическим нервам поступают в гипоталамус, где вырабатывается антидиуретический гормон (АДГ) или вазопрессин, усиливающий реабсорбцию воды из первичной мочи и являющийся основным компонентом гуморальной регуляции. Этот гормон поступает в гипофиз, там накапливается и затем выделяется в кровь. Повышение секреции АДГ сопровождается увеличением проницаемости извитых канальцев и собирательных трубок для воды. Усиленная реабсорбция воды при недостаточном ее поступлении в организм приводит к снижению диуреза; моча при этом характеризуется высокой концентрацией находящихся в ней веществ. При избытке воды в организме осмотическое давление плазмы падает. Через осмо- и ионорецепторы гипоталамуса и почек происходит рефлекторное снижение продукции АДГ и его поступления в кровь. В этом случае организм избавляется от избытка воды путем выделения большого количества мочи низкой концентрации. Существенное значение в гуморальной регуляции мочеобразования принадлежит гормону коры надпочечников альдостерону), который увеличивает реабсорбцию ионов Na и секрецию ионов К, уменьшая диурез. Нервная регуляция мочеобразования выражена слабее, чем гуморальная, и осуществляется как условнорефлекторным, так и безусловнорефлекторным путем. В основном она происходит благодаря рефлекторным изменениям просвета почечных сосудов под влиянием различных воздействий на организм. Это ведет к сдвигам почечного кровотока и, следовательно, процесса мочеобразования. Условнорефлекторное повышение диуреза на индифферентный раздражитель, подкрепленное повышенным потребление воды, свидетельствует об участии коры больших полушарий в регуляции мочеобразования. Следует иметь в виду, что почки обладают высокой способностью к саморегуляции. Выключение высших корковых и подкорковых центров регуляции не приводит к прекращению мочеобразования. Регуляция мочевыделения –по мере заполнения и растяжения мочевого пузыря происходит раздражением еханорецепторов,от них поступает афферентная информация в крестцовый отдел спинного мозга, оттуда через эфферентные волокна – парасимпатический нерв – информация достигает мочевого пузыря и мочеиспускательного канала, вызывая сокращение гладких мыщц стенки мочевого пузыря и расслабление сфинктеров шейки мочевого пузыря и мочеиспускательного канала.

67. Общие принципы строения и функционирования сенсорных систем.

Под сенсорной системой понимается совокупность образований, активность которых обеспечивает восприятие и анализ НС внут. и внеш. раздражителей, воздействующих на организм.

Организм человека постоянно получает информацию из внешней среды от внутренних органов и частей тела.

Физиологические аппараты, воспринимающие эту информацию называются органами чувств. Таких органов чувств выделяют пять:

5 – орган слуха и равновесия (ухо)

Дата добавления: 2018-02-28 ; просмотров: 402 ; ЗАКАЗАТЬ РАБОТУ

источник

Мочевыделительная система является органическим объединением, занимающимся изготовлением, накоплением и выделением мочи.

Почки — главный орган в этой системе. Они обладают способностью беспрерывно фильтровать кровь и в результате очистки образовывать биологическую жидкость.

Где же происходит эта фильтрация? Чтобы ответить на этот вопрос необходимо узнать о строении почек. Этот орган парный. Каждая имеет форму боба с впадинами, зовущимися «воротами» с выходящими из них венами, артериями и мочеточниками.

Внутри они заполнены жировой массой, в которой находятся чашечно-лоханочная и кровяная системы и волокна нервов.

Кроме этого в этом парном органе находятся множество нефронов, состоящие из канальцев и клубочков, объединённых в компактные структуры. Вот именно здесь и происходит фильтрация мочи в почках.

Как именно происходит процесс? Какими нормальными показателями он характеризуется? Какие факторы могут нарушить очистку крови? Ответы на все эти и иные вопросы можно найти в статье.

Кровь попадает в почки по артериям, которые в свою очередь разветвляются до 5-8 капилляров, доставляющих её в клубочковые системы. Как указывалось выше в этих системах, и происходят процессы фильтрования с соблюдением следующего алгоритма:

первоначально под влиянием гидростатического давления совершается отжим жидкостей из кровяной плазмы, тем самым образуется первичная моча. Средняя скорость этой операции — ≈125 мл/мин. у мужского пола и ≈110 мл/мин – у женского, а суточная норма такой урины – 160 л.;
далее отработанная жидкость проникает сквозь канальца нефронов, имеющие изогнутую и прямую формы, в результате чего совершается реабсорция большей её части (более 95%) в виде воды и полезных элементов (белков, глюкозы, аминокислот и др.) в клетки крови. Остальная часть образует вторичную мочу, содержащую воду и 5% сухих отходов (мочевину, мочевую кислоту, креатинин и т. д.). Она формируется со средней скоростью, равной 1 мл/мин. Объём вторичной урины -1,5 л.;
в это же время эпителиальные стенки канальцев с помощью секреции выводят из крови вещества, которые не подверглись процеживанию (например, антибиотики, аммиак и прочие), тем самым формируется конечная моча, впоследствии выводимая из организма наружу через мочеточники.

Скорость образования первичной мочи является основополагающей характеристикой всего процесса. При нормальной скорости суточная очистка крови происходит 60 раз и при этом получается 160 л. фильтрационной биожидкости.

Но бывают ситуации, когда нарушается нормальная фильтрация мочи, происходящая в почках. Например, снижение процесса наблюдается при сбоях в работе самого органа, которые связаны с:

снижением давления;
сбоем мочеоттока;
сужением почечной артерии;
травмами либо повреждениями мембран, отвечающие за фильтрование;
повышением онкотического давления;
уменьшением количества функционирующих клубочков.

Сбой может происходить и вследствие воздействия серьёзных недугов, влияющих на органы мочевыделительной системы. К таким патологиям относятся:

низкое артериальное давление, сердечная недостаточность, шок, обезвоживание и опухоли, приводящие к понижению внутрипочечного давления и повреждения фильтрационной мембраны;
почечнокаменная болезнь, гипертрофия простаты, обуславливающие сбой в выведении урины;
нефрит и нефросклероз, приводящие к уменьшению количества работающих клубочковых систем.

Повышенная скорость отмечается при наличии таких недугов, как красная волчанка и сахарный диабет, способствующие увеличенному диурезу, при котором организм утрачивает ничем не заменимые полезные вещества (аминокислоты, глюкозу и др).

Чтобы определить имеется ли расстройство в функционировании процесса применяются различные формулы.

Приведём примеры некоторых из них:

В этом случае скорость отжима первичной урины сопоставляют с инулиновым клиренсом, показатели которого высчитываются по такой формуле: С_b = U_b ×V / P_b = СКФ, где С_b – клиренс фруктозного полисахарида, U_b и P_b – его концентрация в моче и в плазме, V – объём урины, СКФ – скорость клубочковой фильтрации.
Формула Кокрофта-Голта с учетом клиренса криатинина: СКФ = [140 – возраст, г] × массу (кг) × (10,05 (жен.) либо 10,23 (муж.) / креатинин плазмы (мкмоль/л)

Кроме этого ещё пользуются пробой Реберга. Для её осуществления пациенту с утра требуется употребить 500 мл жидкости и сразу же опорожнить мочевой пузырь.

Далее требуется справлять малую нужду ежечасно при этом собирать урину в различные сосуды и отмечать сколько по времени длилось каждое мочеиспускание.

После этих мероприятий изучается венозная кровь и высчитывается клубочковая фильтрация по принципу: F_i = (U₁/p) х V₁, где F_i – фильтрация, U₁ – концентрация проверяемого вещества, р – концентрация креатинина в плазме, а V₁ – длительность мочеиспускания. По этой формуле ежечасно совершается расчет, на протяжении 24 ч.

О наличии патологии свидетельствуют различные признаки, которые проявляются у больных в следующих явлениях:

понижается артериальное давление;
появляются застои в почках;
наблюдается чрезмерная отёчность, в особенности на лице и в конечностях;
возникают сбои в мочеиспускании, которые выражаются в излишне частом либо, наоборот, слишком редком опорожнении мочевого пузыря;
наблюдается изменение плотности и окраски урины за счёт попадания в неё белка или клеток крови, а также образование в ней пены;
появляются болевые ощущения в районе поясницы.

Наряду с перечисленными признаками патология может сопровождаться ночной бессонницей, упадком сил и ухудшением состояния кожи, связанные с накоплением токсичных продуктов распада веществ в организме, а также появлением судорог.

Возможные патологии, развивающиеся при сбое фильтрации урины и методы её терапии

Нарушение фильтрационных способностей органа требует обязательного восстановления в особенности у людей, страдающих от стойкой гипертонии.

Это связано с тем, что при сбоях вместе с биологической жидкостью из организма выводятся излишки жидкости с электролитами.

А это может привести к появлению серьёзных патологий в виде пиелонефрита, гломерулонефрита, гломерулосклероза, острого канальцевого некроза, липоидного нефроза, острой почечной недостаточности, водянки, болезней иммунной и кровяной систем, лекарственных поражений почек, появления опухолей (аденомы и нефробластомы) и несахарного диабета.

Чтобы избежать таких последствий необходимы:

терапия с помощью препаратов-диуретиков («Теобромина», «Эуфиллина» и др.);
специальная диетическое питание с исключением жирной, жареной, острой и солёной пищи;
применение народных средств (мочегонные отвары, травяные настои и чаи, арбузная диета);
соблюдение распорядка дня.

Как итог, фильтрация мочи является одной из главных функций, выполняемой почками. Но иногда этот процесс нарушается, за счёт влияния множества факторов и этот сбой приводит к возникновению патологий в организме.

Нельзя допускать этого явления и в этом смогут помочь как профилактические меры, так и лекарственная терапия, которая назначается только опытными врачами. Самолечение не допустимо.

источник

В нефроне происходят три главных процесса: фильтрация в клубочках, реабсорбция и секреция в канальцах.

Клубочковая фильтрация. Начальным этапом образвания мочи является фильтрация: в почечном тельце из капиллярного клубочка в полость капсулы фильтруется жидкая часть крови. Клубочковая фильтрация – это пассивный процесс. В условиях покоя у взрослого человека около 1 /₄ крови, выбрасываемой в аорту левым желудочком сердца, поступает в почечные артерии. Иными словами, через обе почки у взрослого мужчины проходит около 1300 мл крови в минуту, у женщин несколько меньше. Общая фильтрационная поверхность клубочков почек составляет примерно 1,5 м 2 . В клубочках из кровеносных капилляров в просвет капсулы почечного клубочка происходит ультрафильтрация плазмы крови, в результате чего образуется первичная моча, в которой практически отсутствует белок. В норме белки как коллоидные вещества не проходят через стенку капилляров в полость капсулы почечного клубочка. При ряде патологических состояний проницаемость мембраны почечного фильтра повышается, что ведет к изменению состава ультрафильтрата. Повышение проницаемости является главной причиной протеинурии, прежде всего альбуминурии. В норме объемная скорость фильтрации в среднем составляет 125 мл/мин, что в 100 раз превышает продукцию конечной мочи. Скорость фильтрации обеспечивается фильтрационным давлением, которое можно выразить следующей формулой:

где ФД – фильтрационное давление; КД – капиллярное давление; ОД – онко-тическое давление; КапсД – внутрикапсулярное давление. Следовательно, для обеспечения процесса фильтрации необходимо, чтобы гидростатическое давление крови в капиллярах превышало сумму онкотического и внутрикап-сулярного. В норме эта величина составляет около 40 гПа (30 мм рт. ст.). Вещества, усиливающие кровообращение в почках или увеличивающие количество функционирующих клубочков (например, теобромин, теофил-лин, плоды можжевельника, листья толокнянки и др.), обладают мочегонными свойствами.

Рис. 18.1. Строение юкстамедуллярного (а) и коркового (б) нефронов. I — корковое вещество; II — мозговое вещество; А — наружная зона мозгового вещества; Б — внутренняя зона мозгового вещества; 1 — сосудистый клубочек; 2 — капсула почечного клубочка; 3 — проксимальный каналец (извитая часть); 4 — проксимальный каналец (прямая часть); 5 — нисходящее тонкое колено петли нефрона; 6 — восходящее тонкое колено петли нефрона; 7 — восходящее толстое колено петли нефрона; 8 — дистальный извитой каналец; 9 — связующий каналец; 10 — собирательная трубка; 11 — собирательная почечная трубочка.

Капиллярное давление в почках зависит не столько от артериального давления, сколько от соотношения просвета «приносящей» и «выносящей» артериол клубочка. «Выносящая» артериола примерно на 30% меньше в диаметре, чем «приносящая», регуляция их просвета осуществляется прежде всего кининовой системой. Сужение «выносящей» артериолы увеличивает фильтрацию. Напротив, сужение «приносящей» артериолы снижает фильтрацию.

По величине клубочковой фильтрации судят о фильтрационной способности почек. Если в кровяное русло ввести вещество, которое фильтруется в клубочках, но не реабсорбируется и не секретируется канальцами нефро-нов, то его клиренс численно равен объемной скорости клубочковой фильтрации. Клиренс (очищение) любого соединения принято выражать количеством миллилитров плазмы, которое в 1 мин полностью освобождается от определенного вещества при прохождении ее через почки. Веществами, по которым чаще определяют клубочковую фильтрацию, являются инулин и маннитол. Для расчета клиренса (например, инулина) необходимо величину минутного диуреза умножить на K_м/K_кp(отношение концентраций данного вещества в моче и плазме крови):

где С – клиренс; К_м – концентрация данного соединения в моче; К_кр – концентрация в плазме крови; V – количество мочи в 1 мин, мл. Например, при расчете клиренса инулина в норме получим величину клубочковой фильтрации, равную 100–125 мл за 1 мин.

Реабсорбция и секреция. Суточное количество ультрафильтрата в 3 раза превышает общее количество жидкости, содержащейся в организме. Естест-

венно, что первичная моча во время движения по почечным канальцам отдает большую часть своих составных частей, особенно воду, обратно в кровь. Лишь 1 % жидкости, профильтрованной клубочками, превращается в мочу.

В канальцах реабсорбируется 99% воды, натрия, хлора, гидрокарбоната, аминокислот, 93% калия, 45% мочевины и т.д. Из первичной мочи в результате реабсорбции образуется вторичная, или окончательная, моча, которая затем поступает в почечные чашки, лоханку и по мочеточникам попадает в мочевой пузырь.

Функциональное значение отдельных почечных канальцев в процессе мочеобразования неодинаково. Клетки проксимального сегмента нефрона реабсорбируют попавшие в фильтрат глюкозу, аминокислоты, витамины, электролиты; 6 /₇ жидкости, составляющей первичную мочу, подвергается реабсорбции также в проксимальных канальцах. Вода первичной мочи частично (парциально) реабсорбируется в дистальных канальцах. В этих же канальцах происходит дополнительная реабсорбция натрия, могут секрети-роваться в просвет нефрона ионы калия, аммония, водорода и др.

В настоящее время в значительной степени изучены молекулярные механизмы реабсорбции и секреции веществ клетками почечных канальцев. Так, установлено, что при реабсорбции натрий пассивно поступает из просвета канальца внутрь клетки, движется по ней к области базальной плазматической мембраны и с помощью «натриевого насоса» поступает во внеклеточную жидкость. До 80% энергии АТФ в клетках канальцев почек расходуется на «натриевый насос». Всасывание воды в проксимальном сегменте происходит пассивно в результате активного всасывания натрия. Вода в этом случае «следует» за натрием. Кстати, в дистальном сегменте всасывание воды происходит вне всякой зависимости от всасывания ионов натрия; этот процесс регулируется антидиуретическим гормоном.

Калий в отличие от натрия может не только реабсорбироваться, но и секретироваться. При секреции калий из межклеточной жидкости поступает через базальную плазматическую мембрану в клетку канальца за счет работы «натрий-калиевого насоса», а затем выделяется в просвет нефрона через апикальную клеточную мембрану пассивно. Секреция, как и реабсорб-ция, является активным процессом, связанным с функцией клеток канальцев. Механизмы секреции те же, что и механизмы реабсорбции, но только все процессы протекают в обратном направлении – от крови к канальцу.

Вещества, которые не только фильтруются через клубочки, но и реабсор-бируются или секретируются в канальцах, имеют клиренс, который показывает целостную работу почек (смешанный клиренс). В зависимости от того, комбинируется ли фильтрация с реабсорбцией или с секрецией, выделяют два вида смешанного клиренса: фильтрационно-реабсорбционный и фильт-рационно-секреционный. Величина смешанного фильтрационно-реабсорб-ционного клиренса меньше величины клубочкового клиренса, так как часть вещества реабсорбируется из первичной мочи в канальцах. Значение этого показателя тем меньше, чем эффективнее реабсорбция в канальцах. Так, для глюкозы в норме он равен 0. Максимальное всасывание глюкозы в канальцах составляет 350 мг/мин. Максимальную способность канальцев к обратному всасыванию принято обозначать Т_м (транспорт максимум). Иногда встречаются пациенты с заболеванием почек, которые, несмотря на высокое содержание глюкозы в плазме крови, не выделяют глюкозу с мочой, так как фильтруемое количество глюкозы ниже значения Т_м. Наоборот, при врожденном заболевании почечная глюкозурия может быть основана на снижении значения Т_м.

Рис. 18.2. Регуляция реабсорбции в почке (схема по А.П. Зильберу). Объяснение в тексте.

Для мочевины величина смешанного фильтрационно-реабсорбционного клиренса составляет 70. Это значит, что из каждых 125 мл ультрафильтрата или плазмы крови за минуту от мочевины полностью освобождаются 70 мл. Иными словами, определенное количество мочевины, а именно то, которое содержится в 55 мл ультрафильтрата или плазмы, всасывается обратно.

Величина смешанного фильтрационно-секреционного клиренса может быть больше клубочкового клиренса, так как к первичной моче прибавляется дополнительное количество вещества, которое секретируется в канальцах. Этот клиренс тем больше, чем сильнее секреция канальцев. Клиренс некоторых веществ, секретируемых канальцами (например, диодраст, пара-аминогиппуровая кислота), настолько высок, что практически приближается к величине почечного кровотока (количество крови, которое за минуту проходит через почки). Таким образом, по клиренсу этих веществ можно определить величину кровотока.

Реабсорбция и секреция различных веществ регулируются ЦНС и гормональными факторами. Например, при сильных болевых раздражениях или отрицательных эмоциях может возникнуть анурия (прекращение процесса мочеобразования). Всасывание воды возрастает под влиянием антидиуретического гормона вазопрессина. Альдостерон увеличивает реабсорбцию натрия в канальцах, а вместе с ним и воды. Всасывание кальция и фосфата изменяется под влиянием паратиреоидного гормона. Паратгормон стимулирует секрецию фосфата, а витамин D задерживает ее.

Регуляция реабсорбции натрия и воды в почке представлена на рис. 18.2. При недостаточном поступлении крови к почечным клубочкам, сопровождающемся небольшим растяжением стенок артериол (снижение давления), происходит возбуждение заложенных в стенках артериол клеток юкстагло-мерулярного аппарата (ЮГА). Они начинают усиленно секретировать протеолитический фермент ренин, катализирующий начальный этап образования ангиотензина. Субстратом ферментативного действия ренина является ангиотензиноген (гликопротеин), относящийся к α₂-глобулинам и содержащийся в плазме крови и лимфе.

Ренин разрывает в молекуле ангиотензиногена пептидную связь, образованную двумя остатками лейцина, в результате чего освобождается дека-пептид ангиотензин I, биологическая активность которого незначительна в среде, близкой к нейтральной.

Считают, что под влиянием специальной пептидазы, обнаруженной в плазме крови и тканях,– ангиотензин I превращающего фермента (дипеп-тидил-карбоксипептидаза I) из ангиотензина I образуется октапептид ан-гиотензин II. Главным местом этого превращения являются легкие.

В 1963 г. В.Н. Орехович и соавт. выделили из почек крупного рогатого скота протеолитический фермент, отличающийся по специфичности действия от всех известных к тому времени тканевых протеаз. Этот фермент отщепляет дипептиды от карбоксильного конца различных пептидов. Исключение составляют пептидные связи, образованные при участии иминогруппы пролина. Фермент был назван карбоксикатепсином. Оптимум его действия проявляется в среде, близкой к нейтральной. Он активируется ионами Сl – и относится к металлоферментам. В.Н. Оре-хович выдвинул предположение, что именно карбоксикатепсин является тем ферментом, который превращает ангиотензин I (Acп–Apг–Вал–Иле–Вал–Гис–Про– Фен–Гис–Лей) в ангиотензин II, отщепляя от ангиотензина I дипептид Гис–Лей. Учитывая широкую специфичность действия карбоксикатепсина, В.Н. Орехович и сотр. предположили возможность участия этого фермента в инактивации антагониста ангиотензина – брадикинина. В 1969-1970 гг. были опубликованы работы, подтверждающие данные положения. Одновременно было доказано, что превращение ангиотензина I в ангиотензин II происходит не только в тканях легких, но и в почках (сейчас уже известно, что карбоксикатепсин имеется практически во всех тканях).

В отличие от своего предшественника (ангиотензина I) ангиотензин II обладает очень высокой биологической активностью. В частности, ангио-тензин II способен стимулировать секрецию надпочечниками альдостерона, который увеличивает реабсорбцию натрия в канальцах, а вместе с ним и воды. Объем циркулирующей крови возрастает, давление в артериоле повышается и восстанавливается равновесие системы.

При снижении кровенаполнения предсердий и, возможно, каротидных сосудов реагируют объемные рецепторы (волюморецепторы); их импульс передается на гипоталамус, где образуется АДГ (вазопрессин). По портальной системе гипофиза этот гормон попадает в заднюю долю гипофиза, концентрируется там и выделяется в кровь. Основной точкой приложения действия АДГ является, по-видимому, стенка дистальных канальцев нефро-на, где он повышает уровень активности гиалуронидазы. Последняя, деполимеризуя гиалуроновую кислоту, повышает проницаемость стенок канальцев. Вода пассивно диффундирует через мембраны клетки вследствие осмотического градиента между гиперосмотической жидкостью организма и гипоосмотической мочой, т.е. АДГ регулирует реабсорбцию свободной воды. Таким образом, АДГ понижает осмотическое давление в тканях организма, а альдостерон повышает его.

Почки имеют также важное значение как инкреторный (внутрисекреторный) орган. Как отмечалось, в клетках ЮГА, расположенного в области сосудистого полюса клубочка, образуется ренин. Известно, что ренин через ангиотензин влияет на кровяное давление во всем организме. Ряд исследователей считают, что повышенное образование ренина является одной из главных причин развития определенных форм гипертонической болезни.

В почках также вырабатывается эритропоэтин, который стимулирует

костномозговое кроветворение (эритропоэз). Эритропоэтин – вещество белковой природы. Его биосинтез почками активно происходит при различных стрессовых состояниях: гипоксии, кровопотере, шоке и т.д. В последние годы установлено, что в почках осуществляется также синтез простагланди-нов, которые способны менять чувствительность почечной клетки к действию некоторых гормонов.

источник