ФИЗИОЛОГИЯ СИСТЕМЫ ВЫДЕЛЕНИЯ. ФУНКЦИИ ПОЧЕК. МЕХАНИЗМЫ МОЧЕОБРАЗОВАНИЯ. доцент, к.м.н. Т.П.Тананакина

Система выделения

легкие Кожа - потовые железы печень Пищевари- тельный тракт почки Органы и ткани кровь

Система выделения §Через легкие удаляются газообразные вещества - СО 2, пары Н 2 О, эфиры, хлороформ, летучие вещества. §Кожа - потовые и сальные железы выделяют воду, соли, мочевину, мочевую кислоту, креатинин. §Печень - с желчью выделяются пигменты, продукты распада гемоглобина §Пищеварительный тракт - вделение воды и солей §Почки - основной орган выделения

почка

нефрон

Кровоснабжение почки §Масса почки составляет – 0,43% от массы тела §Черз почки проходит за 1 мин 1200 мл крови – 20-25% ОЦК §91-93% крови идет через сосуды коркового вещества, остальное через мозговое §В норме – кровоток составляет 4-5 мл/г §Высокий уровень саморегуляции (миогенный механизм – эффект Бейлиса) – давление в клубочках остаётся постоянным при изменении АД от 90 до 190 мм рт.ст.

Чудесная артериальная сеть Брюшная часть аорты a.renealis Капилляры клубочка v.afferes v.efferens Капилляры почечная вена нижняя полая вена

Разные варианты нефронов Кортикальный нефрон Юкстамедуллярный нефрон

Виды нефронов §Кортикальные нефроны - основные нефроны, где происходит образование мочи %. §Юкстамедуллярные нефроны - нефроны с длинными петлями Генле, которые пронизывают весь мозговой слой. Обеспечивают концентрирование мочи % §Суперфициальные нефроны – короткие петли Генле 20-30% - выполняют роль шунтов

Виды эпителия в канальцах

Схема строения эпителия проксимального канальца

Механизмы мочеобразования Фильтрация Реабсорбция секреция

Факультативная реабсорбция Обязательная реабсорбция Регули- руемая реаб- сорбция воды фильтрация Поворотно- противоточная система

Механизм клубочковой фильтрации

§Клубочковая фильтрация - образование из плазмы крови первичной мочи (ультрафильтрата) §Первичная моча - жидкость, профильтровавшаяся в капсулу через барьер. По составу она идентична плазме крови за исключением белков.

Схема клубочкового фильтра

1 –эндотелий 2 – базальная мембрана 3 – подоцит 4- отверстие в эндотелии 5 – щелевая мембрана подоцита

Клубочковый диурез - фильтрация

ЭФД= Рг.кр. - Рон.кр. - Рг.м.= =20мм рт.ст. §І Гидростатическое давление крови (Рг.кр.) -70 мм рт.ст. §ІІ Онкотическое давление крови (Рон.кр.) - 30 мм рт.ст. §ІІІ Гидростатическое давление ультрафильтрата (Рг.м.) - 20 мм рт. ст.

Факторы, изменяющие фильтрационное давление

Факторы, обусловливающие высокое давление в клубочке §Короткая почечная артерия, отходящая от брюшной аорты §Приносящий сосуд в два раза шире, чем выносящий

Обязательная или облигатная реабсорбция

Обязательная или обли- гатная реабсорбция - транспорт веществ в проксимальном каналь- це из мочи в кровь. §Na +, K +, Ca +2, Mg +2, Cl --, SO 4 2--, HPO 4 2--, HCO 3 --, глюкоза, витамины, аминокислоты, мочевина, мочевая кислота,H 2 O Реабсорби- руется 2/3 профильт- ровавшейся мочи

Обязательная или облигатная реабсорбция - §Na +, K +, Ca +2, Mg +2, Cl --, SO 4 2--, HPO 4 2--, HCO 3 --, витамины - диффузия §АК, глюкоза –вторично- активный транспорт §мочевина, мочевая кислота – диффузия §H 2 O - осмсос Реабсорби- руется 2/3 профильт- ровавшейся мочи

Схема вторично-активного транспорта АТФ К+К+ Na + Глюкоза Апикальная мембрана Базальная мембрана

Схема транспортных механизмов в проксимальном канальце

Кругооборот мочевины в нефроне §Реабсорбция – 1/3 профильтровавшейся мочевины в прокси- мальном канальце; в дистальном – повышает Р осм. паренхимы и тянет за собой воду. §секреция Мочевина Мочевая кислота

§МК – продукт обмена пуринов (мясо); §Пов.конц. МК – подагра и почечные камни; §МК фильтруется секретируется и реабсорбируется в проксимальных канальцах; §В нисходящем колене петли Генле – реабсорбируется и до вершины петли доходит только 10% - к-во выделяемой МК, т.к. в дистальных канальцах МК не реабсорбируется и не секретируется §Профилактика образования камней в петлях Генле; §Растворимость МК наилучшая при рН 7,4, при рН 5,8 – 50%, рН-4,5 только 5 %

Локализация различных транспортных процессов в нефроне

§Факультативная реабсорбция - регулируемый транспорт натрия и солей в дистальном канальце §Регулируемая реабсорбция воды в собирательных трубочках. §Поворотно- противоточный механизм - реабсорбция воды и натрия в петле Генле - концентрирование мочи.

§Секреция - транспорт веществ из крови в мочу §мочевины, слабых кислот и оснований, аммония, амиака (диффузия) §органических кислот и оснований, пенициллина (активный транспорт) калия, натрия, аммония

Секреция – транспрт веществ из крови в мочу §мочевины, слабых кислот и оснований, аммония, амиака (диффузия) §органических кислот и оснований, пенициллина (активный транспорт) калия, натрия, аммония, мочевины

ПРОЦЕССЫ, ПРОТЕКАЮЩИЕ В ПРОКСИМАЛЬНОМ КАНАЛЬЦЕ НЕФРОНА § Обязательная или облигатная реабсорбция веществ: всасывание полное или до достижения порога концентрации в крови катионов и анионов (натрия, калия, хлора, магния, кальция, фосфатов, сульфатов, бикарбонатов и др.), глюкозы, аминокислот, витаминов, мочевины. § Секреция: мочевины, слабых кислот и оснований, аммония, амиака (диффузия), органических кислот и оснований, пенициллина (активный транспорт) §Регуляция процессов - неизбирательная. Симпатическая н.с., катехоламины, глюкокортикоиды влияют через внутриклеточные посредники на энергетические процессы в клетках эпителия и тем самым регулируют процессы транспорта

Проксимальный каналец §Обязательная или облигатная реобсорбция §Секреция §Регуляция процессов - неизбирательная. Симпатическая н.с., катехол- амины, глюкокортикоиды влияют через внутриклеточные посредники на энергетические процессы в клетках эпителия и тем самым регулируют процессы транспорта

Регуляция облигатной реабсорбции - неизбирательная §Симпатическая н.с., катехоламины, глюкокортикоиды влияют через внутриклеточные посредники на энергетические процессы в клетках эпителия и тем самым регулируют процессы транспорта

Регуляция облигатной реабсорбции - неизбирательная Симпатическая н.с., катехоламины, глюкокортикоиды внутриклеточные посредники энергетические процессы в кл. эпителия Транспорт веществ

Механизм поворотно-противоточной системы §Нисходящее колено петли Генле покрыто плоским эпителием, бедным митохондриями и не может обеспе- чить активный транспорт натрия, но пропускает воду. §Восходящее колено петли Генле покрыто кубическим эпителием, богатым митохондриями и обеспе- чивает активный транспорт натрия, но не пропускает воду. §Натрий в паренхиме мозгового слоя повышает осмотическое давление и тянет на себя воду из нисходящего колена и из собирательных трубочек Na Н2ОН2О Н2ОН2О

Механизм поворотно- противоточной системы §Нисходящее колено петли Генле покрыто плоским эпителием, бедным митохондриями и не может обеспечить активный транспорт натрия, но пропускает воду. §Восходящее колено петли Генле покрыто кубическим эпителием, богатым митохондриями и обеспечивает активный транспорт натрия, но не пропускает воду. §Натрий в паренхиме мозгового слоя повышает осмотическое давление и тянет на себя воду из нисходящего колена и из собирательных трубочек

Механизм поворотно-противоточной системы Н2ОН2О Н2ОН2О Н2ОН2О Na Р осм

Поворотно-противоточная система

ПРОЦЕССЫ, ПРОХОДЯЩИЕ В ДИСТАЛЬНОМ КАНАЛЬЦЕ §Факультативная реабсорбция - натрия, хлора (регулируется альдостероном и натрийуретическим пептидом); кальция (регулируется паратгормоном, кальцитонином и витамином Д 3 ). §Секреция - калия, натрия, аммония §Регулируемая реабсорбция воды в собирательных трубочках под влиянием АДГ (вазопрессина)

СХЕМА ПРОЦЕССОВ ФОРМИРОВАНИЯ КОНЕЧНОЙ МОЧИ ФИЛЬТРАЦИЯ РЕАБСОРБЦИЯ СЕКРЕЦИЯ ВЫДЕЛЕНИЕ С КОНЕЧНОЙ МОЧОЙ

Состав конечной мочи определяется 3-мя процессами Содержание вещества в конечной моче равно количеству этого вещества, отфильровавшегося в клубочках и поступившего в ультрафильтрат при канальцевой секреции, за вычетом того количества, которое реабсорбировалось

Скорость клубочковой фильтрации - клиренс §Скорость клубочковой фильтрации (СКФ §Скорость клубочковой фильтрации (СКФ) - это количество крови, профильтровавшейся через почки в единицу времени. §СКФфильрометрическим веществам §СКФ рассчитывается по фильрометрическим веществам, т.е. веществам, которые только фильтруются, не реабсорбируются и не секретируются (инулин, креатинин). §Количество профильтровавшегося в клубочках вещества будет равно количеству выделенного с конечной мочой. §Ркр. х Ф = Uкр. х V §Ркр. U кр. Ф V §Ркр. это концентрация креатинина в плазме, U кр. это концентрация креатинина в конечной моче, Ф -количество профильтровавшейся первичной мочи, V- количество конечной мочи. §СКФ= Uкр. х V/ Ркр.

Функции, связанные с мочеобразованием

Функции не связанные с мочеобразованием

ТИПЫ ВЕЩЕСТВ, УЧАСТВУЮЩИХ В МОЧЕОБРАЗОВАНИИ §Беспороговые вещества - вещества, выделяемые с мочой независимо от их концентрации в крови §Пороговые вещества - вещества, выделяемые с мочой только тогда, когда их концентрация в крови превышает норму (порог) ФИЛЬТРАЦИЯ РЕАБСОРБЦИЯ ДО НОРМАЛЬНОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ В КРОВИ ВЫДЕЛЕНИЕ С КОНЕЧНОЙ МОЧОЙ

Беспороговые вещества §Беспороговые вещества - вещества, выделяемые с мочой независимо от их концентрации в крови

Скорость клубочковой фильтрации - клиренс §Скорость клубочковой фильтрации (СКФ §Скорость клубочковой фильтрации (СКФ) - это количество крови, профильтровавшейся через почки в единицу времени. §СКФ фильрометрическим веществам §СКФ рассчитывается по фильрометрическим веществам, т.е. веществам, которые только фильтруются, не реабсорбируются и не секретируются (инулин, креатинин), т.е. беспороговые.

Количество вещества в первичной моче = количеству вещества во вторичной моче §Ркр. х Ф = Uкр. х V §Ркр. U кр. Ф V §Ркр. это концентрация креатинина в плазме, U кр. это концентрация креатинина в конечной моче, Ф - количество профильтровавшейся первичной мочи, V- количество конечной мочи. §СКФ= Uкр. х V/ Ркр.

Пороговые вещества §Пороговые вещества - вещества, выделяемые с мочой только тогда, когда их концентрация в крови превышает норму (порог)

Участие почек в регуляции гомеостаза

Регуляция водного баланса Изитонический раствор, пища кишечник воротная вена печень Физиологическое набухание (до 30%) осморецепторы печени гипоталамус АДГ реабсорбция Н 2 О диурезОЦК

Регуляция осмотического давления Р осм крови осморецепторы гипоталамуса СОЯ и ПВЯ Задняя доля гипофиза АДГ реабсорбция Н 2 О диурез ОЦК Росм Надпочечники альдостерон реабсорбция Na +

Регуляция осмотического давления Росм Осморецепторы гипоталамуса СОЯ и ПВЯ Задняя доля гипофиза АДГ реабсорбция Н 2 О диурез Росм Na-уретический гормон выделение Na +

Регуляция ОЦК ОЦК Порог на 350 мл АД волюморецепторы гипоталамуса волюморецепторы предсердия АДГ СОЯ и ПВЯ реабсорбция Н 2 О диурез ОЦК

АД ЮГА ренин Ангиотензин Надпочечники альдостерон реабсорбция Na + реабсорб- ция Н 2 О ОЦК Росм = ЭФД фильтрация диурез

Регуляция ОЦК ОЦК волюморецепторы гипоталамуса АДГ реабсорбция Н 2 О диурез правое предсердие Na-уретический гормон выделение Na + ОЦК

Регуляция осмотического давления Изитонический раствор, пища кишечник воротная вена печень Физиологическое набухание (до 30%) осморецепторы печени кровь Росм осморецепторы гипоталамуса гипоталамус АДГ реабсорбция Н 2 О диурез Росм

Сбор канальцевой жидкости

Микроперфузия сегмента канальца, изолированного масляными пробками

Измерение трансмембранной разности электрических потенциалов в дистальном канальце

Регуляция всасывания натрия в почках Альдостерон усиливает Натрий- уретичес- кий пептид тормозит