Нейрогуморальная регуляция деятельности почек

  1. ВНУТРИПОЧЕЧНЫЙ КРУГООБОРОТ МОЧЕВИНЫИ ЕГО РОЛЬ В ОСМОТИЧЕСКОМ КОНЦЕНТРИРОВАНИИ МОЧИ
  2. Мочевина представляет собой неполярное низкомолекулярное соединение. В связи с этим мочевина сравнительно легко проникает через клеточные мембраны. Это вещество беспрепятственно фильтруется в клубочках. В проксимальном канальце реабсорбируется до 50% профильтровавшейся мочевины, однако в начале дистального канальца количество мочевины несколько больше, чем количество мочевины поступившей с фильтратом. Показано, что существует 2 системы внутрипочечного кругооборота мочевины, участвующая в осмотическом концентрировании мочи. Практически вся нереобсорбированная мочевина задерживается в канальце по мере того, как жидкость протекает по петле Генле, дистальному извитому канальцу, собирательной трубке мозгового вещества, поскольку все эти сегменты относительно непроницаемы для мочевины. Реабсорбция воды в этих сегментах вызывает прогрессирующее увеличение концентрации мочевины в просвете канальца. Затем во внутренних отделах мозгового вещества высокая концентрация мочевины канальца создает условия для реабсорбции мочевины из просвета собирательной трубки в  интерстициальную жидкость мозгового вещества. Эта реабсорбция происходит с помощью переносчиков, осуществляющих  облегченную диффузию мочевины и  через  апикальную, и через базолатеральную мембраны. Еще около 10% фильтруемой мочевины реабсорбируется именно таким образом; т.е. на протяжении всего канальца реабсорбируется 60% профильтровавшейся мочевины. Концентрационный градиент для реабсорбции мочевины создается посредством реабсорбции воды, поэтому если реабсорбция воды снижается, то уменьшается и концентрационный градиент. Переносчик мочевины при облегченной диффузии в собирательных трубках внутренних отделов мозгового слоя стимулируется антидиуретическим гормоном, который также является одним из основных стимуляторов реабсорбции воды в собирательных трубках. То есть при антидиурезе АДГ увеличивает проницаемость собирательных трубок мозгового вещества почки не только для воды, но и для мочевины. Когда проницаемость канальцевой стенки для мочевины увеличивается, она диффундирует в мозговое вещество почки. Мочевина проникает в просвет прямого сосуда и тонкого отдела петли нефрона. Поднимаясь по направлению к корковому веществу почки по прямому сосуду, мочевина непрерывно участвует в противоточном обмене, диффундирует в нисходящий отдел прямого сосуда и нисходящую часть петли нефрона. Вследствие этого происходит постоянное поступление мочевины во внутреннее мозговое вещество, а также ионов Cl и  Na+, реабсорбируемых клетками толстого восходящего отдела петли Генле и собирательных трубок. Эти вещества удерживаются в мозговом веществе благодаря деятельности противоточной системы прямых сосудов и петель Генле, что в конечном счете обеспечивает повышение осмотической концентрации во внутреннем мозговом веществе почки. Вслед за увеличением осмолярности межуточной ткани, окружающей собирательные трубки, возрастает и реабсорбция воды из них, повышается эффективность осморегулирующей функции почки. Увеличение проницаемости канальцевой стенки для мочевины в присутствии АДГ позволяет понять, почему при снижении мочеотделения уменьшается очищение от мочевины.II. МЕТОДЫ ИЗУЧЕНИЯ ФУНКЦИЙ ПОЧЕК
    1. Фистульный
    2. Раздельное выведение через кожу живота отверстий мочеточников (Л.А. Орбели)
    3. Микропункция и микроперфузия отдельных почечных анальцев(А.Н.Ричардс).
    4.  Ультразвуковое исследование.
    5. Сопоставление крови почечных артерий и вен.
    6. Электронная микроскопия.
    7. Биохимия.
    8. Цитохимия.
    9. Электрофизиология.

     

    ПОЧЕЧНАЯ ЭКСКРЕЦИЯ И ПОНЯТИЕ О КЛИРЕНСЕ

    Экскреторная (выделительная) функция почек заключается в выведении из организма чужеродных веществ и вредных конечных продуктов обмена, прежде всего азотистого, а также веществ, необходимых для нормальной деятельности организма, но образующихся в избыточном количестве.

    При систематическом изучении выделения почками различных веществ во многих случаях можно убедиться в том, что скорость экскреции того или иного вещества (т.е.количество вещества, выделяемое в единицу времени) изменяется пропорционально его концентрации в плазме крови. В то же время скорости экскреции разных веществ существенно различаются, причем различия эти сохраняются даже в том случае, если рассчитать скорость экскреции для одинаковых значений концентрации веществ в плазме и скорости диуреза. Такие различия  обусловлены тем, что экскреция разных веществ осуществляется почками разными способами. Так, если какое-то вещество фильтруется в клубочках и секретируется в канальцах, то скорость его экскреции, очевидно, будет выше, чем у вещества, подвергающегося после фильтрации канальцевой реабсорбции. Более того, даже если различные соединения выводятся одинаковым способом, скорость их экскреции может быть различна, если механизмы их переноса в канальцах действуют неодинаково интенсивно (например,  в случае простой и облегченной диффузии). Для того чтобы объяснить различия в скорости выведения почками  тех  или  иных  веществ,  необходимо количественно оценить интенсивность их фильтрации в клубочках и переноса в канальцах. Такая оценка стала возможной после введения понятия клиренса и разработки фильтрационно-реабсорбционно-секреторной гипотезы.

    КЛИРЕНС

    Почечный клиренс  какого-либо вещества В равен отношению скорости выделения этого вещества с мочой к его концентрации в плазме крови:

    Мв х V

    Св =    ———- (мл/мин),  (1)

                                                                          Пв

    где Св  – клиренс , Мв  и Пв  – содержание  в моче (М) и плазме (П) крови соответственно, V – объем мочи, образующейся за 1 мин.

    Путем простого преобразования уравнения (1)

    получаем  Св х Пв   =  Мв х V (количество вещества/время)   (2)

     

    Отсюда видно, что формула для расчета клиренса выведена на основании уравнивания количества вещества, удаляемого из плазмы крови за единицу времени (Св . Пв) , и количества вещества, выделяемого за это же  время мочой (Мв х V). Иными словами, почечный клиренс отражает скорость очищения плазмы от того или иного вещества. Этот показатель измеряется в мл/мин, и поэтому его можно рассматривать как “объемную скорость очищения” плазмы от определенного вещества.

    Таким образом, клиренс какого-либо вещества количественно равен объему плазмы, полностью очищающему от этого вещества почками за 1 мин.

    Такое определение  довольно удобно для описания уравнения (1), однако  оно точно отражает фактическое положение вещей лишь в двух случаях. Дело в том, что обычно не происходит полного очищения  какой-либо части почечного кровотока; напротив, происходит частичное  очищение всей проходящей через почки крови. В то же время существуют два вещества, от которых определенный объем плазмы действительно полностью очищается. Эти два исключения имеют особое значение для гипотезы мочеобразования и служат основой для общей оценки функции почек.

    1.Клиренс инулина соответствует скорости клубочковой фильтрации, т.е. части общего почечного плазмотока, фильтруемой в мочевыводящие канальцы.

    2. Клиренс парааминогиппуровой  кислоты (ПАГ) почти достигает максимально возможного значения, т.е. практически равен величине общего почечного плазмотока.

    Оценка функции почек методом определения клиренса.

    Для клинической оценки функции почек не обязательно определять клиренс всех выводимых почками веществ. Как правило, бывает достаточно оценить почечный  плазмоток, исходя из клиренса парааминогиппуровой кислоты (3) и скорость клубочковой фильтрации, соответствующую клиренсу инулина.

    Uпаг  х Vмочи х 100 %

    Почечный кровоток = ———————————           (3)

    Рпаг х  (100 % – ПГ)

     

    где: Uпаг  – концентрация ПАГ в конечной моче;

    Vмочи – объем конечной мочи в(мл), образующейся за 1 минуту;

    Pпаг – концентрация ПАГ в плазме крови;

    ПГ – показатель гематокрита.

    Если оба этих параметра отчетливо снижены, то, по всей вероятности, уменьшены и показатели очищения веществ, выделяющихся в естественных условиях. Об этом свидетельствует повышение концентрации этих веществ в плазме крови.  Так, повышение  содержания в плазме крови небелкового азота (т.е. азотсодержащих веществ, не относящихся к белкам) свидетельствует о почечной недостаточности .

    Исходя из клиренса инулина, можно также определить количество того или иного вещества, фильтрующихся в клубочках, а также скорость переноса этого вещества в почках в целом.

    Расчет скорости секреции

    С пл • F + S = Cм • Vм

    S = Cм  • Vм – Cпл • F

    F – объем фильтрации по инулину;

    C пл – концентрация вещества в плазме

    Cм – концентрация вещества вмоче;

    Vм- объем диффузии за 1мин

    Расчет скорости канальцевой реабсорбции

    Сгл/пл • F= R+ C гл/м • Vм

    R= Сгл/пл • FC гл/м • Vм

     

    R-скорость реабсорбции в 1мин;

    Сгл/пл – концентрация глюкозы в плазме;

    F- объем почечной фильтрацииза 1 мин по инулину;

    C гл/м – концентрация глюкозы в моче; Vм- диурез за 1 мин.

     

    Почечный клиренс и способы выделения различных веществ.

    Клубочковая фильтрация и канальцевая секреция способствуют выделению веществ с мочой, тогда как канальцевая реабсорбция отфильтрованного или секретируемого вещества уменьшает его экскрецию. Если принять упрощенное допущение (справедливое для ряда низкомолекулярных веществ), согласно которому то или иное вещество беспрепятственно фильтруется, а в канальцах либо только реабсорбируется, либо только секретируется, либо не реабсорбируется и не секретируется, то клиренс этого вещества (Св) позволяет судить о способе его выделения. Сравнивая клиренс исследуемого вещества с клиренсом инулина, можно сделать следующие выводы.

    1. Св < С инулин: экскреция вещества происходит путем фильтрации и реабсорбции.

    2. Св = С инулин: экскреция вещества происходит только путем фильтрации.

    3. Св > С инулин: экскреция вещества происходит путем фильтрации и секреции.

    Правомочность подобных заключений зависит от того, насколько исходные допущения применимы по отношению к исследуемому веществу. В связи с этим бывает необходимо производить дополнительные исследования (например, определять молекулярную массу вещества и степень его связывания белками плазмы, зависимость экскреции и скорости канальцевого транспорта от содержания в плазме и т.д.). Если речь идет о совершенно неизвестном экзогенном соединении, сравнение клиренса этого соединения с клиренсом инулина позволяет сделать обоснованный вывод только тогда, когда Св > С инулин. В этом случае можно считать, что исследуемое вещество секретируется в почечных канальцах.

     

    III. РЕГУЛЯЦИЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ПОЧЕК

    Почка – исполнительный орган, который регулирует постоянство состава и объема внутренней среды. Регуляция деятельности почки, обеспечивается при участии эфферентных нервных волокон или эндокринных желез.

    Нервный центр представленгипоталамо-лимбико-ретикулярными структурами и корой больших полушарий. Кортикальные влияния реализуются через изменение секреции АДГ гипоталамусом.

    Выделяют следующие виды рецепторов:

    Хеморецепторы:

    a)      .центральные (гипоталамуса)

    b)      переферические осморецепторы

    ( дуга аорты и каротидного синуса, осморецепторы печени, почек, селезенки, сердца, в костном мозге и т.д)

    c)      .натриорецепторы

    Волюморецепторы(в предсердиях,в полых венах)

    Барорецепторы( дуга аорты и каротидного синуса)

    В ЦНС информация о состоянии внутренней среды поступает по афферентным путям от рефлексогенных зон самой почки(механо и хеморецепторы), а также рецепторов дуги аорты, каротидного синуса, от осмо- и хеморецепторов печени, и гипоталамуса, а также от волюморецепторов предсердий. Афферентные нервы почки играют существенную роль как информационное звено системы ионной регуляции, обеспечивают осуществление рено-ренальных рефлексов.

    Как известно, в почках  симпатическая  иннервация преобладает над парасимпатической, причем нервная регуляция кровотока охватывает как корковое, так и мозговое вещество. Почки получают богатую иннервацию от нижних грудных и верхних поясничных (Th 4IX -L 4IV ) симпатических узлов. В экспериментах было показано, что симпатикотония сопровождается  уменьшением кровотока в мозговом  веществе и снижением диуреза. Импульсы поступающие по эфферентным нервам почки, регулируют гемодинамику и работу юкстагломерулярного аппарата почки,  оказывают прямое влияние на реабсорбцию и секрецию ряда неэлектролитов и электролитов в канальцах. Показано что при раздражении почечных нервов ( ЮГА инервируется симпатическими волокнами) усиливается выделение ренина, что обусловлено возбуждением бета-адренорецепторов (чувствителеных к адреналину). Иннервация почки осуществляется адренергическими и холинергическими нервами. Импульсы поступающие по адренергическим волокнам, стимулируют транспорт натрия, а по холинергическим – активируют реабсорбцию глюкозы и секрецию органических кислот. Механизм изменения мочеобразования при участии адренергических нервов обусловлен активацией аденилатциклазы и образования цАМФ в клетках канальцев. Катехоламинчувствительная аденилатциклаза имеется в базолатеральных мембранах клеток дистального извитого канальца и начальных отделов собирательных трубок.

    Работа почки, как и других органов, подчинена не только безусловнорефлекторному контролю, но и регулируется корой большого мозга, т. е. мочеобразование может меняться условнорефлекторным путем. В эксперименте, обнаружено,  что при болевом раздражении наблюдалось прекращение диуреза. Механизм болевой анурии основан на раздражении гипоталамических центров, стимулирующих секрецию АДГ нерогипофизом. Наряду с этим  усиливается активность симпатической нервной системы и секреция катехоламинов надпочечниками, что и вызывает резкое уменьшение мочеотделения вследствие, как снижения клубочковой фильтрации, так и увеличения канальцевой реабсорбции воды.

    Не только уменьшение, но и увеличение диуреза может быть вызвано условнорефлекторным путем. Многократное введение воды в желудок собаки в сочетании с действием условного раздражителя приводит к образованию условного рефлекса,  который сопровождается увеличением мочеоотделения. Механизм условнорефлекторной полиурии основан на том, что от коры больших полушарий поступают импульсы в гипоталамус и уменьшается секреция АДГ. Гипнотическое внушение может также приводить к полиурии.

    Доказательство участия коры:

    Возможность выработки условных мочеотделительных рефлексов:

    1) увеличивающих диурез – путем многократного сочетания введения воды в желудок собакам с фистулой мочеточников и условного сигнала – звука трубы (опыты К.М. Быкова)

    2) уменьшающих диурез – путем многократного сочетания болевого раздражения задней конечности собаки электрическим током и условного сигнала (опыты Л.А. Орбели).

    Механизм болевой анурии -боль: 1) стимулирует супраоптическое ядро гипоталамуса, что увеличивает секрецию АДГ;

    2) повышает активность симпатической нервной системы и секрецию катехоламинов надпочечниками, что уменьшает фильтрацию.

     

    Нервная регуляция  имеет меньшее значение – если почку пересадить на шею животному, соединив почечную артерию с сонной, а почечную вену с яремной, она будет функционировать в течение нескольких месяцев. Кроме того, при нагрузке организма водой или солью пересаженная почка увеличивает их выделение.

    ГУМОРАЛЬНЫЕ ВЛИЯНИЯ

    Норадреналин через бета-адренорецепторы юкстамедуллярных клеток стимулирует секрецию ренина, оказывающего вазоконстрикторное действие:

    1) если уменьшается просвет vas afferens, ЭФД падает и фильтрация снижается;

    2) если уменьшается просвет vas efferens, ЭФД повышается и фильтрация увеличивается.

    Гормоны, регулирующие реабсорбцию ионов:

    Атриальный натрийуретический пептид (АНП) Вырабатывается миоцитами предсердий (в основном, правого). Оказывает эффекты – сосудистые (вазодилатация, снижение артериального давления) и почечные:

    1)      уменьшает реабсорбцию натрия (в 90 раз) и хлора (в 50 раз), что повышает их экскрецию;

    2)       2) стимулирует клубочковую фильтрацию и снижает реабсорбцию воды, что  увеличивает диурез;

    3)       подавляет секрецию ренина, ингибирует эффекты ангиотензина II и альдостерона, т.е. является антагонистом ренин-ангиотензин-альдостероновой системы.

    Реабсорбцию калия регулируют:-альдостерон: уменьшает; –инсулин:увеличивает Реабсорбцию кальция регулируют: –кальцитриол,паратгормон:-увеличивают- тиреокальцитонин: уменьшает

    IV. Невыделительные функции почек

     

    ИНКРЕТОРНАЯ ФУНКЦИЯ ПОЧЕК

    Помимо экскреторной, почки обладают инкреторной функцией, благодаря которой в них вырабатываются биологически активные вещества, оказывающие влияние на деятельность некоторых органов и систем.

    При уменьшении АД в почке, эпителиальные  клетки секретируют ренин. Ренин, компонент ренин-ангиотензиновой системы, представляет собой фермент, секретирующийся в почках  гранулярными клетками юкстагломерулярного аппарата. Находясь в кровотоке, ренин катализирует отщепление декапептида, ангиотензина I, образующегося из белка плазмы, известного под названием ангиотензиноген, который синтезируется в основном в печени и всегда присутствует в плазме в высокой концентрации. Под влиянием другого ангиотензинпревращающего фермента, две терминально расположенные аминокислоты  отщепляются от относительно неактивного ангиотензина I с освобождением в плазме высокоактивного октапептида ангиотензина II. Некоторое количество ангиотензинпревращающего фермента присутствует в плазме, но основная его масса содержится в эндотелии кровеносных сосудов во всем организме, включая почки. Капилляры легких особенно богаты данным ферментом, и поэтому значительная часть ангиотензина I плазмы превращается в ангиотензин II по мере протекания крови через легкие. Ангиотензиноген и ангиотензинпревращающий фермент в норме присутствуют в высокой и относительно постоянной концентрации в плазме и главным фактором, определяющим скорость продукции ангиотензина II в ренин-анигиотензиновой системе, является концентрация ренина в плазме крови. Следует отметить, что определенные ткани и органы, а не  только почки (например, мозг, сердце, матка) также могут продуцировать ренин (или его изформы) и ангиотензиноген. Поскольку, как  указывалось ранее, ангиотензинпревращающий фермент широко представлен в эндотелии капилляров, то все компоненты, необходимые для образования ангиотензина II, содержаться локально в этих тканях и органах. Т.е. существуют полностью изолированные внепочечные ренин-ангиотензиновые системы; ангиотензин II , продуцируемый такими системами, действует локально, как паракринный фактор. Физиологический эффект ангиотензина II состоит в том, что он повышает артериальное давление благодаря сужению артериальных сосудов, усиливает секрецию  альдостерона, увеличивает чувство жажды, регулирует реабсорбцию натрия в дистальных отделах канальцев и собирательных трубках. Все эти эффекты способствуют нормализации объема крови и артериального давления.

    В почках вырабатываются кинины (например, брадикинин), которые являются сильными вазодилятаторами, участвующими в регуляции почечного кровотока и выделения натрия.

    В мозговом веществе почки образуются простагландины (в том числе простагландин  А или медуллин), которые участвуют в регуляции общего и почечного кровотока, вызывают натрийурез, уменьшают чувствительность клеток к АДГ. Есть основания считать, что  простагландиновая система,нахаходится в тесной функциональной связи с ренин-ангиотензин-альдостероновой и является ее антагонистом. Активация простагландиновой системы приводит к уменьшению почечной гемодинамики. Вместе с тем простагландиновая система является  как бы связующим звеном между ренин-ангиотензин-альдостероновой и калликреин-кининовой системами.

    Основные эффекты, связанные с взаимодействием калликреин-кининовой и  простагландиновой систем почки, сводятся к следующему:

    1) под влиянием кининов усиливается синтез простагландинов;

    2) простагландины, образованные под влиянием кининов, выполняют функции медиаторов, опосредуя действие кининов, свзанное с увеличением выделения натрия с мочой, а также со снижением чувствительности сосудов почки к прессорным воздействиям ангиотензина II и адренергических стимулов.

    Таким образом, все три основные эндокринные системы почки – ренин – ангиотензиновая, простогландиновая и калликреин – кининовая, – обеспечивающие ауторегуляцию почечного кровотока и поддержание водно-солевого равновесия, тесно связаны между собой.

    В последние годы были получены доказательства новой гормонообразующей функции почки, связанной с регуляцией обмена кальция. Клетки почки извлекают из плазмы крови, образующийся в печени прогормон – ОН- витамин Д3, – превращают его в физиологически активный гормон – активные формы витамина D3. Этот стероидный гормон стимулирует образование кальцийсвязывающего белка в кишечнике,  способствует освобождению кальция из костей и регулирует реабсорбцию Са+ в почечных канальцах.

    Почки играют определенную роль в  регуляции состояния  системы  свертывания  крови. В  них синтезируется активатор плазминогена – урокиназа.

    Эритропоэтин – это пептидный  гормон, который участвует в регуляции  продукции эритроцитов костным мозгом. Его главным источником  являются  почки,  которые секретируют  эритропоэтин, представляющий собой специальную группу клеток в интерстициальной ткани. Стимулом  к  его  секреции является  снижение нормального давления кислорода в почках, что происходит, например, при анемии, артериальной гипоксии или  неадекватном почечном кровотоке. Эритропоэтин стимулирует  увеличение продукции эритроцитов костным мозгом. Почечная  патология может привести к снижению секреции эритропоэтина, и последующее снижение активности костного мозга, которое является важным  фактором возникновения анемии при хронической почечной патологии.

     

    ГОМЕОСТАТИЧЕСКИЕ ФУНКЦИИ ПОЧЕК

    Почки участвуют  в  регуляции:

    1.Объема крови и других жидкостей внутренней среды.

    2.Постоянства осмотического давления крови, плазмы,  лимфы и других жидкостей тела.

    3. Ионного состава жидкостей внутренней среды и ионного  баланса организма (Na+, К+,  Cl_, Р_,Ca+).

    4.В поддержании кислотно-щелочного равновесия.

    5. Экскреции избытка органических веществ, поступающих с  пищей, или образовавшихся в ходе метаболизма (глюкоза, аминокислоты).

    6. Экскрекции конечных продуктов азотистого обмена и чужеродных веществ.

    7.Метаболизма белков, липидов и углеводов.

    8. В поддержании артериального давления (АД) (ренин-ангиотензин-альдостероновая с-ма). 

    9. Секреции  ферментов  и  физиологически  активных   веществ  (ренин, брадикинин простагландины, урокиназа, витамин Д3).

    10.Почки участвуют в регуляции эритропоэза (эритропоэтин).

    11.В почках синтезируется – урокиназа,  которая участвует в      фибринолизе( в процессе перехода плазминогена в плазмин).

    Таким образом – почки являются  органом участвующими в обеспечении  постоянства основных физико-химических констант крови и других жидкостей внутренней среды организма, циркуляторного гомеостаза, регуляции обмена различных органических веществ.

    РОЛЬ ПОЧЕК В ОСМО-И ВОЛЮМОРЕЦЕПЦИИ

    Почки являются основным органом осморегуляции. При избытке воды в организме (гипергидротации) обеспечивают выделение избытка воды из организма в виде гипотонической мочи. При недостатке воды в организме (дегидратации) почки экономят воду и выделяют мочу,  гипертоническую по отношению к плазме крови. При избыточном содержании воды в организме концентрация растворенных осмотически активных веществ в крови снижается и ее осмотическое давление падает. Это уменьшает активность центральных осморецепторов, расположенных в супраоптической области ядра гипоталамуса, а также периферических осморецепторов имеющихся в печени, почке, селезенке и ряде других органов, что снижает выделение АДГ из нейрогипофиза в кровь и приводит к усилению выделения воды почкой.

    При обезвоживании организма( или введении в сосудистое русло гипертонического раствора NaCl) а также при падении АД, под влиянием вегетативных нервов и гормонов изменяется тонус сосудов и почек,увеличивается концентрация осмотически активных веществ в плазме крови, возбуждаются осморецепторы, усиливается секреция АДГ и активируется ЮГА (югстагламерулярный комплекс) – запускается ренин -ангиотензин-альдостероновая система. На выделение ренина ЮГА к-ками влияют следующие факторы:

    1. При изменении АД – включается внутрипочечный барорецепторный механизм. Роль рецептора играет участок приносящего сосуда чувствительный к давлению или растяжению.

    2. Выделение ренина увеличивается при снижении объема плазмы. Выброс ренина запускается внутрипочечными рецепторами (сосудистой стенки и плотного пятна) чувствительными к изменению концентрации ионов натрия и хлора.

    3. Гуморальные агенты(циркулирующие и образованные местно) -вазопресин, ангиотензин II, простагландины, электролиты.

    Все эти факторы действуют на ЮГА непосредственно или опосредовано через другие контролирующие механизмы.

    В эксперименте на животных, было показано, что секреция АДГ возрастает при раздражении не только осморецепторов, но и специфических натриорецепторов. При введении в область III желудочка мозга гипертонического раствора NaCl наблюдался антидиурез, если вводить в то же место гипертонический раствор сахарозы, то мочеотделение не уменьшается.

    Установлено, что уровень секреции АДГ также зависит от активности волюморецепторов, реагирующих на изменение объема внутриклеточной и внеклеточной жидкости. Ведущее значение в регуляции секреции АДГ имеют волюморецепторы, которые реагируют на изменение напряжения сосудистой стенки в области низкого давления. Прежде всего это рецепторы левого предсердия,  импульсы от которых которых передаются в ЦНС по афферентным волокнам блуждающего нерв а, то приводит к снижению выделения АДГ нейрогипофизом, что приводит к усилению мочеотделения. Поскольку активация волюморецепторов в отличие от осморецепторов обусловлена увеличением объема жидкости, т.е. возросшим содержанием в организме воды и солей натрия, возбуждение волюморецепторов приводит к увеличению экскреции почкой не только воды, но и натрия. Эти процессы связаны с секрецией натрийуретического гормона, уменьшением секреции ренина ,ангиотензина и альдостерона, при этом снижается тонус симпатической нервной системы, в результате уменьшается реабсорбция натрия и возрастает натрийурез и мочеотделение. В конечном счете востанавливается объем крови и внеклеточной жидкости.

    РОЛЬ ПОЧЕК В РЕГУЛЯЦИИ ИОННОГО ОБМЕНА

    Новейшие данные свидетельствуют о существовании в организме систем регуляции баланса каждого из ионов. Регуляцию реабсорбции и секреции ионов в почечных канальцах осуществляется несколькими гормонами. Альдостерон (гормон коры надпочечников) регулирует реабсорбцию Na в дистальных отделах нефрона и в собирательных трубочках. Этот гормон выделяется в кровь при снижении концентрации натрия в плазме и  уменьшении объема циркулирующей крови. Усиленное выделение натрия почкой вследствии угнетения его реабсорбции осуществляется натрийуретическим гормоном, который образуется в предсердии.

    Альдостерон усиливает выделение калия с мочой. Уменьшает выделение К+ – инсулин. Экскреция К+ связана с кислотно-щелочным состоянием. Алкалоз сопровождается усилением выделения калия с мочой, а ацидоз – его уменьшением. При уменьшении концентрации кальция в крови паращитовидные железы выделяют паратгормон, который способствует нормолизации уровня Са+ в крови за счет увеличения его реабсорбции в почечных канальцах и повышения реабсорбции из костей. При гиперкальциемии, а также под влиянием гастрина, стимулируется выделение в кровь парафолликулярными клетками щитовидной железы кальцитонина. Тиреокальциотонин – снижает концентрацию Са+ в крови, увеличивает экскрецию его почкой  и  переходу ионов Са+ в кости. В регуляции обмена кальция участвуют образующиеся в почке активные формы витамина D3. В почечных канальцах регулируется уровень реабсорбции Mg+,  Сl_, сульфатов и других ионов.

     

    РОЛЬ ПОЧЕК В РЕГУЛЯЦИИ КИСЛОТНО-ЩЕЛОЧНОГО РАВНОВЕСИЯ

    Кислотно-щелочное равновесие в водных пространствах организма регулируется путем поддержания рН крови, которое поддерживается за счет буферных систем легких и  почек. Роль почек  заключается в том, что они выводят нелетучие кислоты и основания. К нелетучим кислотам относятся сульфаты и фосфаты – анионы, которые образуется при расщеплении белков и нуклеиновых кислот.

    К нелетучим основаниям относятся щелочные ионы пищи; анионы. Кислотно-щелочное равновесие может нарушаться в результате изменений метаболизма.  Сдвиги рН в кислую сторону компенсируются в 2 этапа: сначала включаются регуляторные механизмы дыхательной системы;  затем  выведение  почками  нелетучих анионов с образованием кислой мочи. Кислотно-щелочное равновесие мочи может изменяться от 4,5 до 8,0 (рН плазмы крови 7,35, венозной до 7,4).

    Механизм закисления мочи основан на секреции клетками как проксимальных,  так и дистальных канальцев ионов Н+.  В просвете канальцев ионов Н+ взаимодействует с аммиаком, NaHCO3 и NаНРО4.  В канальцах действует механизм Nа+Н обмена. Благодаря этому механизму Н выводится, а Na+ и НСО3 – сохраняется.

    В апикальной  плазматической мембране и цитоплазме клеток различных отделов нефрона находится фермент карбоангидраза(КА), катализирующий гидратацию СО2:

    CO2 + Н2О карбоангидраза  Н2СО3  H+ HCO3_

    В просвете канальца ионы Н+ связываются не только с НСО3, но и с такими  соединениями, как двухзамещенный фосфат (Nа2НРО4) и некоторыми другими, в результате чего увеличивается экскреция титруемых кислот с мочой.

    Секретируемые Н+ в просвете канальца связываются с аммиаком в результате образуется ион аммония NH4.

    NH3 + H+ = NH4

    Таким образом, общая экскреция кислот складывается: из выделения трех компонентов: Н2СО3, титруемых кислот и выделения аммония NН4. Кислотовыделительная функция почек зависит от потребляемой пищи. При вегетарианской диете – рН изменяется в щелочную сторону, а при питании мясной пищей рН мочи сдвигается в кислую сторону, т.к. образуется больше кислот. При физической работе из мышц в кровь поступает значительное количество молочной и фосфорной  кислот – рН мочи смещается в кислую сторону. При гиповентиляции происходит накопление СО2 и снижается рН крови развивается дыхательный ацидоз, при гипервентиляции уменьшается содержание углекислого газа в крови, растет рН крови – возникает состояние дыхательного алкалоза. При сахарном диабете развивается состояние метаболического ацидоза, т.к. накапливается ацетоуксусная и бета-оксимаслянная  кислоты. В конечном счете почки, стабилизируют концентрацию гидрокарбоната в плазме крови на уровне 26-28 ммоль/л и концентрацию ионов Н+ , тем самым поддерживая рН плазмы крови на уровне 7,36.

     

    МЕТАБОЛИЧЕСКАЯ ФУНКЦИЯ ПОЧЕК

    Почки участвуют в обеспечении постоянства концентрации в крови ряда физиологически значимых органических веществ – белков,  углеводов и липидов. В почечных клубочках фильтруются низкомолекулярные белки, пептиды. Клетки  проксимального канальца нефрона расщепляют их до аминокислот, которые путем реабсорбции возвращаются в кровь. Это способствует восстановлению в организме фонда аминокислот. При заболевании почек эта функция нарушается.

    В почке имеется система новообразования глюкозы – глюконеогенез. При длительном голодании почки могут синтезировать половину от общего количества глюкозы, поступающей в кровь. Значение почки в липидном обмене состоит в том, что свободные жирные кислоты в ее ткани могут включаться в состав триацилглицирина и фосфолипидов и затем поступают в кровь.  В почке синтезируется фосфат идилинозит, являющийся компонентом плазматических мембран.

    V. КОЛИЧЕСТВО, СОСТАВ И СВОЙСТВА МОЧИ

    Диурезом называют количество мочи, выделяемое человеком за определенное время.  Эта величина у здорового человека колеблется в широких пределах в зависимости от состояния водного  обмена. При обычном водном режиме за сутки выделяется 1-1,5 л мочи.  Концентрация осмотически активных веществ в моче зависит от состояния водного обмена и составляет 50-1450 мосмоль/кг Н2О. После потребления значительго количества воды и при функциональной пробе с водной нагрузкой (испытуемый выпивает воду в объеме 20 мл на 1 кг массы тела) скорость мочеотделения достигает 15-20 мл/мин. В условиях высокой температуры окружающей среды вследствие  возрастания  потоотделения  количество выделяемой мочи уменьшается. Ночью во время сна диурез меньше, чем днем.

    Состав и свойства мочи. С мочой могут выделяться большинство веществ, имеющихся в плазме крови, а также некоторые соединения,  синтезируемые в почке. С мочой выделяются электролиты, количество которых зависит от их потребления с пищей, а концентрация в моче – от уровня мочеотделения. Суточная экскреция натрия составляет 170-260  ммоль, калия -50-80, хлора-170-260,  кальция-5, магния-4, сульата-25 ммоль.

    Почки служат главным органом экскреции конечных продуктов азотистого обмена. У человека при распаде белков образуется мочевина, составляющая до 90%  азота моче;ее суточная экскреция достигает 25-35 г. С мочой выделяется 0,4-1,2 г азота аммиака,  0,7 г мочевой кислоты (при потреблении  пищи, богатой пуринами,  выделение возрастает до 2-3 г). Креатин, образующийся в мышцах из фосфокреатина, переходит в креатинин;  его выделяется около 1,5 г в сутки. В небольшом количестве в мочу поступают некоторые производные продуктов гниения белков в кишечнике – индол, скатол, фенол, которые в основном обезвреживаются в печени, где образуются парные соединения с серной кислотой – индоксилсерная, скатоксилсерная и другие кислоты. Белки в нормальной моче выявляются в очень небольшом количестве (суточная экскреция не превышает 125 мг).  Небольшая протеинурия наблюдается у здоровых людей после тяжелой физической нагрузки и исчезает после отдыха.

    Глюкоза в моче в обычных условиях не выявляется. При  избыточном  потреблении  сахара, когда концентрация  глюкозы в плазме крови превышает 10 ммоль/л, при гипергликемии иного происхождения наблюдается глюкозурия – выделение глюкозы с мочой.

    Цвет мочи зависит от величины диуреза и уровня экскреции пигментов. Цвет меняется от светло-желтого до оранжевого. Пигменты образуются из билирубина желчи в  кишечнике, где билирубин превращается в уробилин и урохром, которые  частично всасываются в кишечнике и затем выделяются почками. Часть пигментов мочи представляют собой окисленные в почке продукты распада гемоглобина.

    С мочой выделяются различные биологически активные  вещества и продукты их превращения, по которым в изветсной степени можно судить о функции некоторых желез внутренней секреции. В моче обнаружены производные гормонов коркового вещества надпочечников, эстрогены, АДГ, витамины (аскорбиновая кислота,тиамин), ферменты (амилаза,  липаза, трансаминаза идр.). При патологии в моче обнаруживаются вещества, обычно в ней не выявляемые, – ацетон, желчные кислоты, гемоглобин и др.

     

    ОБЩИЙ АНАЛИЗ МОЧИ

    Обследование любого больного, в том числе и нефрологического, как в поликлинике, так и в стационаре всегда начинают с общего анализа мочи. Это обязательный и в то же время наиболее простой метод, с которого начинается обследование больного с подозрением на заболевание почек. Выполнение его возможно в условиях сельской амбулатории, участковой больницы и городской поликлиники.

    Общий анализ мочи предполагает определение ее цвета, прозрачности, запаха, реакции, относительной плотности (удельный вес), наличия и степени концентрации в моче глюкозы и белка, подсчет форменных элементов крови, клеток эпителия мочевых путей, цилиндров, выявление солей и бактерий.

    Урограмма:

    • Диурез
    • Относительная плотность(1,020 -1,025)
    • Цвет
    • Прозрачность
    • Реакция
    • Белок Глюкоза
    • Кетоновые тела
    • Микроскопия осадка
    • Дополнительные данные(АД, остаточный азот крови)

    YI. МОЧЕИСПУСКАНИЕ И ЕГО РЕГУЛЯЦИЯ

    Образующаяся в почечных канальцах моча выделяется в почечную чашечку. Сокращение мускулатуры лоханки обеспечивает продвижение мочи в мочеточник,  по которому моча доставляется в мочевой пузырь. Мочевой пузырь представляет собой полный орган, образованный сетью гладкомышечных волокон образующих три слоя – два продольных(наружный и внутренний) и один циркулярный(средний). Циркулярный слой самый мощный. В области основания пузыря находится треугольный участок, образованный тонкими гладкомышечными волокнами (пузырный треугольник или детрузор). В углах основания этого треугольника расположены устья мочеточников. Мочеточники открываются в пузырь в косом направлении, и поэтому при повышении внутрипузырного давления обратного заброса мочи в них не проходит. В области вершины треугольника отходит мочеиспускательный канал. Благодаря особому расположению мышц здесь образуется как бы функциональный сфинктер (сокращающийся непроизвольно). При акте мочеиспускания внутренний сфинктер может расслабиться только в результате сокращения детрузора; вследствие сокращения этой мышцы, мочеиспускательный канал под действием вплетающихся в него радиальных волокон укорачивается, что автоматически  приводит к пассивному раскрытию внутреннего сфинктера. Мочеиспускательный канал замыкается, кроме того, наружным сфинктером(сокращается произвольно), образованным поперечнополосатой мускулатурой.

    Моча, постоянно вырабатывающаяся в почках, накапливается в мочевом пузыре, который периодически полностью  опорожняется. Эта функция, имеющая для  человека огромное значение, опосредована как деятельностью гладких мышц мочевого пузыря, так и влияниями вегетативных и соматических нервов. Моча поступает в мочевой пузырь за счет сокращений гладких мышц мочеточников, которые стимулируются растяжением объемом поступающей мочи. На начальном этапе заполнения мочевого пузыря напряжение его стенок не повышается, поэтому давление внутри него не растет. После достижения определенного предела напряжение гладкомышечных клеток стенки резко увеличивается, давление в полости повышается.

    Существуют специальные системы рефлекторной регуляции почек. Рефлекторно мочеспускание может изменятся при раздражении внутренних органов. Закупорка камнем одного мочетока угнетает мочеобразование не только в той почке, от которой отходит мочеточник, но и в соседней. Нервная регуляция функции мочевого пузыря заключается в чередовании длительных периодов наполнения и коротких периодов опорожнения. При раздражении механорецепторов мочевого пузыря импульсы по центростремительным нервам поступают в крестцовые отделы спинного мозга , во II-IV сегментах которого находится рефлекторный центр мочеиспускания. Спинальный центр мочеиспускания находится пол влиянием вышележащих отделов мозга, изменяющих порог возбуждения рефлекса мочеиспускания. Тормозящие влияния на этот рефлекс исходят из коры большого мозга, возбуждающие из заднего гипоталамуса и переднего отдела моста. Возбуждение центра мочеиспускания вызывает импульсацию в парасимпатических волокнах тазовых внутренностных нервов( nn. splanchnici pelvici), при этом стимулируюется сокращение мышцы мочевого пузыря, давление в нем возрастает до 20-60 см вод. ст., расслабляется  внутренний сфинктер мочеиспускательного канала Поток импульсов к наружнему сфинктеру мочеиспускательного канала уменьшается, его мыщца единственная  поперечно-полосатая в мочевыводящих путях, иннервируемая соматическим нервомветвью полового нерва(n. pudendus),- расслабляется, и начинается мочеиспускание.

    Сокращение мочевого пузыря стимулируют:

    1) движение мочи по мочеиспускательному каналу;

    2) поступление мочи в задние отделы уретры и ее растяжение. Симпатические влияния вызывают расслабление мышц мочевого пузыря и повышают тонус его сфинктера, т.е. создают условия для наполнения.

    Помимо центральных рефлексов, тонус мышц пузыря и его сфинктера регулируется Местными рефлексами – в стенке пузыря и окружающей его соединительной ткани много ганглиозных нервных клеток. Поэтому после денервации мочевого пузыря тонус его мускулатуры нарушается только на время, а затем он частично восстанавливается.

    Благодаря нервным влияниям, опорожнение мочевого пузыря во время периода наполнения невозможно или затруднено. Скорость наполнения мочевого пузыря составляет примерно 50 мл в 1 ч. Вследствие пластичности гладких мышц пузыря давление в нем лишь незначительно повышается  при увеличении его объема. При  накоплении в пузыре приблизительно 150-250 мл мочи появляются первые короткие позывы к мочеиспусканию, обусловленные кратковременным повышением внутрипузырного давления. Период опорожнения обычно начинается, когда в мочевом пузыре накапливается порядка 250-500 мл мочи. Способность пузыря накапливать мочу называется удержанием мочи, а его опорожнение – актом мочеиспускания.

     

    ПОСЛЕДСТВИЯ УДАЛЕНИЯ ПОЧКИ И ИСКУСТВЕННАЯ ПОЧКА

    После удаления одной почки у человека и животных в течение нескольких недель увеличивается масса  оставшейся  почки – наступает ее компенсаторная  гипертрофия.  Клубочковая  фильтрация в оставшейся  почке возрастает  почти  в  1  1/2 раза по сравнению с исходным уровнем,  увеличивается реабсорбция и секреторная способность нефронов. Одна почка успешно обеспечивает устойчивость состава внутренней среды.

    Для временного замещения некоторых функций почек во время острой и хронической почечной недостаточности, а также постоянно у больных с удаленными почками используют аппарат, получивший название “искусственная  почка”. Он представляет собой диализатор, в котором через поры полупроницаемой мембраны кровь очищается от шлаков, нормализуется ее состав. Сконструированы десятки различных типов аппаратов “искусственная почка” (спиральный, улиточный и пластинчатый). В этих аппаратах для гемодиализа используют диализирующие пленки, через поры которых, как в почечном клубочке, проходят низкомолекулярные компоненты плазмы,  но не проникают белки. По одну сторону диализирующей  пленки непрерывно протекает кровь пациента,  поступающая из артерии и вливаемая после прохождения через аппарат в вену; по другую сторону пленки находится  диализирующий раствор. Этот раствор по ионному составу и осмотической концентрации подобен плазме крови, но не содержит мочевины и других конечных продуктов азотистого обмена. Вследствие этого мочевина, креатинин, мочевая кислота, полипептиды и ряд других веществ диффундируют из крови пациента в диализирующий раствор. В тех случаях, когда у больного нарушен электролитный состав, готовят диализирующий раствор с иной концентрацией ионов, чтобы обеспечить коррекцию ионного состава внеклеточной жидкости организма. Больной подключается к аппарату “искусственная почка” обычно 2-3 раза в неделю и с помощью  этого метода  удается  поддерживать жизнь больных в течение ряда лет. Один сеанс гемодиализа длится несколько часов. Важную роль в проведении регулярных сеансов сыграло использование  артериовенозных шунтов.  Необходимость хирургических операций перед каждым гемодиализом при этом отпадает. В клинике в последние годы гемодиализ в ряде случаев сочетают с гемосорбцией, часто используя в качестве гемосорбента колонку, заполненную  активированным углем со специальным покрытием В этом случае с помощью сорбента удаляется из крови ряд веществ (креатинин, полипептиды), которые должна была экскретировать или расщепить почка.

    ВОЗРАСТНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ПОЧЕК

    Почки плода начинают функционировать к концу 3 месяца внутриутробного развития. Функция их незначительна, так как выделительная функция у плода выполняется плацентой.

    Фильтрующая поверхность снижена вследствии того, что внутренний листок капсулы Шумлянского-Боумена не внедряется между петлями капиляров. Их проницаемость низкая, поскольку капиляры покрыты высоким цилиндрическим  эпителием (у взрослых – плоским). У плода низкое АД и сниженный кровоток через почку.

    У ребенка к моменту рождения нефроны в основном сформированы,  однако наблюдается недостаточное концентрирование мочи вследствии коротких петель Генгле и  собирательных трубок, низкой чувствительности собирательных трубок к АДГ и недостаточная его выработка.

    Незрелые почки новорожденных способны поддерживать постоянство внутренней  среды организма в условиях сбалансированного питания, при отсутствии водных и солевых нагрузок (лучший вариант – грудное вскармливание), температурного комфорта и эмоцианального равновесия.

    Осмотическая нагрузка на почки возрастает при режиме искуственного вскармливании – коровьем молоком (0,7 %),  а в женском в 2 раза меньше (0,3 %) минеральных солей. В женском молоке больше лактозы (6,5 %), чем в коровьем (4,6 %), поэтому при ее окислении образуется больше воды.

    У ребенка 1-го года жизни, наблюдается развитие отеков, за счет избыточного поступления NaCl, так как натрий и хлор реабсорбируются в 5 раз больше, чем у взрослого (на единицу массы).

    Причина легкого возникновения глюкозурии у грудных детей – пониженная  реабсорбция глюкозы в проксимальном отделе незрелой почки.

    Количество мочи у детей не велико. У месячного ребенка 350-380 мл, к концу 1 года – 750 мл, в 4-5 лет – около 1 литра, в 10 лет – 1,5 л. У новорожденных детей повышена проницаемость почечного эпителия – обнаруживается белок.

    У детей  всех возрастов наблюдается более высокий диурез (в 2-4 раза) по сравнению со взрослыми (на единицу массы). Вследствии того, что на единицу массы в организм ребенка поступает с пищей больше воды, чем в организм взрослого. Кроме того у детей более интенсивен обмен веществ, что ведет к образованию большего количества эндогенной воды.

    Экстраренальные потери воды (потоотделение и испарение) – у ребенка больше, вследствие большей поверхности кожи на единицу массы тела. Частота мочеиспускания  у  грудных детей до 15 раз в сутки, вследствии малого объема мочевого пузыря (50 мл), большего потребления воды и большего образования эндогенной воды.

    Основные процессы мочеобразования достигают уровня взрослого человека к началу второго года жизни и сохраняются до 45-50 лет, затем снижение почечного плазмотока, фильтрации, канальцевой секреции, осмотического  концентрированной мочи.Причина  склеротические изменения в сосудах, постепенная инвольоция клубочков.