Нефрон - это структурная единица почки, где происходит фильтрация крови и образование мочи.
В каждой почке примерно 1 млн нефронов.
Строение нефрона
В корковом слое почки находится почечная капсула (капсула нефрона) , внутри которой находится капиллярный клубочек извитого канальца .
В мозговом (пирамидальном) слое находятся извитые канальцы . Канальцы образуют общие собирательные трубочки , впадающие в почечную лоханку.
От почечной лоханки каждой почки отходит мочеточник , соединяющий почку с мочевым пузырём.
От капсулы отходит извитой каналец первого порядка (проксимальный извитой каналец) , который в мозговом слое почки образует петлю (петля Генле), затем он снова поднимается в корковый слой, где переходит в извитой каналец второго порядка (дистальный извитой каналец) . Этот каналец впадает в собирательную трубочку нефрона. Все собирательные трубочки образуют выводные протоки , открывающиеся на верхушках пирамид в мозговом веществе почки.
Приносящая почечная артерия распадается на артериолы и затем на капилляры, образуя клубочек почечной капсулы .
Капилляры собираются в выносящую артериолу , которая снова распадается на сеть капилляров, оплетающих извитые канальцы .
Затем капилляры образуют вены, по которым кровь поступает в почечную вену .
Образование мочи
Моча образуется в почках из крови, которой почки хорошо снабжаются. Образование мочи проходит в два этапа - фильтрации и обратного всасывания (реабсорбции) .
На первом этапе плазма крови фильтруется через капилляры мальпигиева клубочка в полость капсулы нефрона .
За счёт высокого давления крови в капиллярах клубочков вода и небольшие молекулы различных веществ, содержащиеся в плазме крови, поступают в щелевидное пространство капсулы, от которой начинается почечный каналец. Так образуется первичная моча , близкая по составу к плазме крови (отличающаяся от плазмы крови отсутствием белков) и содержащая мочевину, мочевую кислоту, аминокислоты, глюкозу, витамины.
В извитых канальцах происходит обратное всасывание в кровь первичной мочи и образование вторичной (конечной) мочи . Вновь всасываются в кровь вода, аминокислоты, углеводы, витамины, некоторые соли.
Во вторичной моче увеличивается в несколько десятков раз, по сравнению с первичной мочой, содержание мочевины (в 65 раз) и мочевой кислоты (в 12 раз). Увеличивается в 7 раз концентрация ионов калия. Количество натрия практически не изменяется.
За сутки образуется около 150 л первичной мочи, и около 1,5 л в сутки вторичной мочи, что составляет примерно 10% объёма первичной мочи. Таким образом необходимые организму вещества возвращаются в кровь, а ненужные выводятся.
Вторичная моча поступает из канальцев в почечную лоханку, а затем по мочеточникам стекает в мочевой пузырь и по мочеиспускательному каналу выводится наружу.
Регуляция работы почек
Деятельность почек регулируется нейрогуморальным механизмом.
Нервная регуляция
. В кровеносных сосудах находятся осмо- и хеморецепторы, передающие информацию о давлении крови и составе жидкости в гипоталамус по проводящим путям вегетативной нервной системы.
Гуморальная регуляция
деятельности почек осуществляется гормонами гипофиза, коры надпочечников, паращитовидных желёз.
Почки играют определяющую роль в процессе гомеостаза – они устраняют из крови лишнюю воду, электролиты, шлаки, продукты метаболизма и прочие вещества, которые больше не нужны организму. Образование мочи – сложный и многоэтапный процесс, который на должном уровне выполняется лишь абсолютно здоровыми почками.
Очень разнообразна. Пожалуй, это один из самых сложных органов в человеческом теле. Последовательность пути образования и выведения мочи проста для понимания, если рассказывать о данном механизме обычными словами. Несмотря на сложную структуру, одна составная часть почек играет гораздо большую роль в образовании урины, нежели все остальные. Это – нефрон. В каждой почке их по несколько миллионов.
Почки — один из самых сложных органов в человеческом теле
Каждый структурный элемент нефрона имеет собственное назначение:
Моча – это жидкость, которая состоит из воды, электролитов, продуктов метаболизма, старых и мертвых клеток, различных токсинов, шлаков, солей, кислот и многих других веществ, которые лишь загрязняют кровь. Важность работы почек очень сложно переоценить. Если они не функционируют должным образом, кровь очень быстро станет грязной, а это немедленно скажется на общем состоянии здоровья. Отсутствие ее фильтрации – это верный путь к преждевременной смерти. В таких случаях потребуется – искусственный процесс очистки крови.
Физиологический процесс, в ходе которого образуется урина, изучен очень хорошо. Здесь нет никаких секретов, а потому можно все объяснить максимально доступными словами. Известно, что механизм образования мочи делится на три основные фазы:
- Ультрафильтрация
Это процесс, производящийся на клеточном уровне, из-за чего он и получил соответствующее название. В капиллярные клубочки попадает плазма крови, которая подвергается невероятно мощному давлению, что непосредственно влияет на клеточную мембрану. Поскольку вокруг капилляров давление совершенно другое, в клубочках остаются лишь вещества, обладающие сравнительно низкой молекулярной массой – вода, углерод, другие неорганические соединения. А вот вещества с высокой молекулярной массой выталкиваются. Это:
- лейкоциты;
- эритроциты;
- тромбоциты;
- белковые соединения.
Отфильтрованная жидкость имеет высокую концентрацию растворенных веществ. Она накапливается в капсулах Боумена. По сути, это и есть первичная моча. Ее состав включает в себя:
- воду;
- растворенные соли;
- аминокислоты;
- шлаки;
- глюкозу;
- азотистые вещества и прочие низкомолекулярные соединения.
Первичная урина образование
Примечательно, что в течение часа почки могут отфильтровать почти семь литров первичной мочи. Если бы процесс образования мочи на этом и заканчивался, то в сутки человек выводил бы из себя почти 160 литров урины. Но в мочевом пузыре накапливается гораздо меньший объем – это очевидно. За счет чего достигается уменьшение количества фильтрованной жидкости?
За это отвечает второй этап – реабсорбция.
- Реабсорбция
В процессе этого механизма почти вся отфильтрованная первичная моча возвращается в кровоток. Дальнейший процесс образования первичной мочи происходит за счет системы канальцев – дистальных и проксимальных. Задача – вернуть в кровь все полезные для организма вещества – глюкозу, аминокислоту, воду и т.д. Здоровые почки не «отберут» у организма ни один важный для него элемент или химическое соединение. Благодаря реабсорбции, почти 95 процентов первичной мочи возвращается в кровь. На выходе получается уменьшение с 160 литров до примерно 1,5 литра в сутки – это уже нормальный объем вторичной мочи, той, которая выводится наружу с помощью мочеиспускательного канала.
Здоровые почки не отберут у организма важные микроэлементы или химические соединения
Изначально ультрафильтрат с капсул Боумена попадает в проксимальные канальцы, прилегающие к ним вплотную. Далее осуществляется переход в петлю Генле (нисходящие и восходящие тонкие сегменты канальцев), потом – в толстые дистальные участки. Заканчивается процесс обратного всасывания в собирательных трубочках, которые представлены извитыми дистальными канальцами.
- Секреция
Третья фаза называется секрецией. По сути, этот процесс очень схож с реабсорбцией, только осуществляется он в обратном направлении. Если реабсорбция направлена на обратный заброс отфильтрованной первичной мочи в кровоток, то секреция необходима для фильтрации жидкости, в которой уже нет никаких питательных веществ. По сути, это уже образование вторичной мочи – окончательного варианта, который впоследствии и будет направлен в мочевой пузырь через мочеточники.
Для секреции характерно образование щелочей и кислот в почечных канальцах. Эти химические соединения попадают в капиллярные канальцы нефронов, а оттуда – в мочу. Благодаря этому, почки поддерживают необходимый для нормального функционирования организма кислотно-щелочный баланс. Вторичная моча содержит много электролитов. Здесь же осуществляется их перераспределение. Если организм «считает», что вывести можно и меньшее их количество, часть электролитов возвращается обратно в кровь.
Благодаря процессу секреции, из организма вместе с мочой выводятся вещества, которые в избытке присутствуют в организме, или же по каким-то причинам не подлежащие фильтрации.
По завершению процесса секреции, вторичная моча выводится из нефронов в чашечно-лоханочную систему почек, после чего по мочеточникам направляется в мочевой пузырь.
Образование первичной и вторичной мочи – это не только разные процессы, но и совершенно другой тип продуцируемой жидкости. Первичная урина по своему составу во многом схожа с плазмой крови, лишь с более высокой концентрацией растворенных веществ. На этапе образования этой мочи осуществляется отсечение белков и клеток крови. Единственные белки, которые могут «протиснуться» в капсулы нефронов – это альбумин и гемоглобин. Причина – низкая молекулярная масса. Но, как правило, их содержание в первичной урине совершенно незначительное.
Что касается вторичной мочи, то она практически полностью состоит из воды. Лишь около 5-10 процентов ее состава занимают так называемые сухие отходы – это шлаки, мочевина, мочевая кислота, креатитин, соли, аммиак и прочие химические соединения, потребность в которых в настоящий момент отсутствует.
Если бы организм выводил первичную мочу, то никакого толка от такой фильтрации не было бы, поскольку, по сути, он бы избавлялся от плазмы крови, со всеми полезными веществами, которые содержатся в ней.
Почки потребляют 10% всего кислорода поступающего в организм
Известно, что почки потребляют почти десятую часть всего кислорода, поступающего в организм. Это обусловлено тем, что данный парный орган работает крайне интенсивно – фильтрация мочи осуществляется постоянно, нет ни минуты покоя. По загруженности, почки можно сравнить с сердцем. Естественно, для поддержания столь высокого ритма работы, им требуется соответствующее количество энергии. Она поступает вместе с кислородом.
Переработка кислорода в энергию наглядно демонстрирует всю насыщенность биохимических процессов в почках. Если энергии недостаточно, функциональность парного органа существенно снижается, что немедленно отражается на общем состоянии человека.
Регуляция деятельности
Почки не обладают собственным мозгом, поэтому, что не удивительно, их работа регулируется другими системами. Процесс образования мочи может существенно изменяться под влиянием гемостаза. Гемостаз – это комплексный процесс, в который вовлечено множество систем организма, и который нужен для поддержания необходимой жидкостной концентрации плазмы крови.
Деятельность почек во многом зависит от давления крови. То же самое касается и сила кровотока в клубочках. Напор связан с диаметром сосудов – чем они уже, тем сильнее кровоток. Изменение диаметра кровеносных сосудов связано с влиянием нервной системы, гормонов и метаболизма. За сужение капилляров отвечают симптоматические нервы, за их расширение – блуждающие нервные окончания. Усиление образования урины происходит вследствие повышения активности центральной нервной системы, в частности – продолговатого мозга. Если человек испытывает болевые ощущения, скорость диуреза значительно уменьшается.
Присутствие тех или иных химических соединений в почках так же имеют определенное воздействие на особенности образования урины. Некоторые из них раздражают эпителиальный слой почек.
Что касается гормонов, то на процесс диуреза влияют лишь некоторые из них:
- адреналин – сужает сосуды, повышая силу кровотока. Иногда может сужать капилляры настолько, что образование урины временно прекращается;
- вазопресин – его еще называют антидиуретическим гормоном. Повышает всасываемость воды, из-за чего объем мочи существенно уменьшается;
- тестостерон и тироксин – угнетают процесс реабсорбции, вследствие чего мочи становится гораздо больше.
Механизм фильтрации и образования урины в человеческом организме только на первый взгляд кажется сложным. На самом деле, это достаточно интересная тема, с которой должен быть ознакомлен каждый человек, заботящийся о своем здоровье.
Для нормального функционирования организма необходима слаженная работа всех систем. Тогда поддерживается постоянство внутренней среды – гомеостаз. Одной и важных систем, принимающей участие в этом процессе, является мочевыделительная. Она состоит из двух почек, мочеточников, мочевого пузыря и уретры. Почка принимает участие не только в образовании и выделении мочи, но и выполняет такие функции: регуляцию осмоса, метаболическую, секреторную, участвует в кроветворении, поддерживает постоянство буферных систем.
Почки имеют бобовидную форму, весом около 150-250 грамм. Они расположены забрюшинно, в области поясницы. Состоят из коркового и мозгового вещества. В мозговом, преимущественно, происходит процесс образования мочи. Помимо этого, они выполняют важную эндокринную функцию, выделяя гормоны (ренин, эритропоэтин и простогландины), а также биологически активные вещества.
Первичная моча образуется в почечном тельце. Это образование представляет собой клубочек, окутан, обильной сетью капилляров. Процесс формирования урины происходит благодаря разнице давления в нефроне (структурно-функциональная единица почки). В сети капилляров, происходит фильтрация крови и на выходе получается первичная моча. При этом, форменные элементы крови (эритроциты, тромбоциты, лейкоциты) и большие молекулы белков остаются в кровяном русле, а на выходе образуется жидкость, которая по составу похожа на плазму.
В состав первичной мочи входит глюкоза, электролиты (натрий, калий, кальций, магний, хлор), некоторые гормоны, биологически активные вещества и небольшое количество гемоглобина и альбумина. Все эти вещества необходимы организму, потому потеря их может вызвать жизнеугрожающие ситуации. Поэтому, процесс образования мочи на этом не заканчивается и состоит из таких этапов, как клубочковая фильтрация, канальцевая реабсорбция, секреция.
Процесс образования мочи
Именно на первом этапе при клубочковой фильтрации кровь превращается в первичную мочу. Так как, почки имеют огромную сеть капилляров, за сутки через их паренхиму проходит около 1500-2000 литров крови. Из ее далее формируется 130-170 л первичной мочи. Естественно, за день человек не выделяет такое количество жидкости, потому наступает вторая фаза мочеобразования.
Где же образуется вторичная моча? Так как, нефрон состоит из нескольких частей, то в области проксимальных канальцев начинается вторая фаза мочеобразования. Во время канальцевой реабсорбции образуется вторичная моча. Из первичной урины повторно всасывается около 90% воды и других веществ: глюкоза, альбумин, гемоглобин, белки. На выходе количество вторичной мочи у взрослого человека составляет около 1,2 – 2,0 литра. Далее, во вторичную мочу эксретируются вещества, которые необходимо вывести с организма.
Так начинается фаза секреции, которая проходит с помощью активной диффузии с помощью двух вариантов:
- С помощью специальных транспортных систем происходит перекачивание из кровяного русла в просвет канальцев, где собирается вторичная моча.
- Вещества синтезируются непосредственно в канальцевой системе.
Далее, по системе собирательных трубок, образованный вторичный субстрат поступает в почечные лоханки. Затем, по мочеточникам спускается в полость мочевого пузыря. Здесь она собирается. Если ее уровень достигает 200 мл, происходит возбуждение рецепторов на стенках органа. Импульс передается в центральную нервную систему и, далее, нисходящими путями обратно в мочевой пузырь.
Они дают сигнал органу для расслабления сфинктеров, после чего, происходит процесс мочеотделения.
Видео:
Процесс образования мочи
Причины нарушение мочеобразования
Образование первичной и вторичной мочи – это очень важный процесс. Так как, вместе с мочой, организм избавляется от ненужных ему веществ. Это продукты азотистого обмена, конечные метаболиты лекарственных веществ, различные токсины. Если не будет происходить их выведения, организм отравляется собственными продуктами жизнедеятельности. И, в первую очередь, будут страдать сами почки. Может развиться острая или хроническая почечная недостаточность.
Показателем нормальной работы выделительной системы является скорость клубочковой фильтрации. Это значение определяет, с какой скоростью образуется определенное количество первичной мочи за единицу времени.
Норма – 125 мл/мин у представителей мужского пола и 110 мл/мин у женщин.
Причиной нарушения работы органа может стать:
- отравление грибами, тяжелыми металлами, токсическими веществами;
- при переливании несовместимой крови;
- острая кровопотеря;
- передозировка некоторых лекарственных средств;
- отравление анилиновыми красителями;
- поступление в кровоток продуктов некроза тканей;
- crash-синдром;
- травмы;
- гепато-ренальный синдром;
- сахарный диабет;
- системная красная волчанка;
- системная склеродермия;
- ревматизм;
- сахарный диабет;
- амилоидоз почек;
- гломерулонефрит;
- новообразования;
- гидронефроз;
- болезни сердца.
Скорость клубочковой фильтрации определяется несколькими формулами: Шварца, MDRD, Кокрофта-Голта, при проведении пробы Реберга. От величины этого показателя зависит дальнейшая тактика ведения больного. Если СКФ больше 90 мл/мин – почки работают нормально или есть незначительная нефропатия. При уровне 89-60 мл/мин – проявляются явления нефропатии и легкое снижение СКФ, 59-45 мл/мин соответствует умеренному снижению СКФ, 44-30 мл/мин – выраженное, 29-15 мл/мин – тяжелое, менее 15 мл/мин – терминальное состояние, уремия, кровь перестает фильтроваться. Значительное снижение фильтрационной функции – показание к гемодиализу.
Наиболее характерными симптомами недостаточности почек являются следующие:
- Запах мочи от кожи и со рта пациента .
- Отеки тканей .
- Нарушение работы сердца — аритмия, тахикардия .
- Ускоренное дыхание .
- В крови — повышение креатинина и мочевины .
- Лихорадка .
- Потеря сознания .
- Снижение артериального давления .
Терапия зависит от причины возникновения поражения почек. Если состояние угрожает жизни пациента, в первую очередь, проводятся мероприятия, направлены на восстановление гомеостаза: восстановление кислотно-щелочного равновесия, работы сердца, профилактика отека головного мозга. Острая почечная недостаточность, в отличие от хронической может быть обратимой. Проводится диализная терапия. После чего, пациенту на длительное время назначаться ренопротективные препараты – блокаторы ангиотензин-превращающего фермента (Лизиноприл, Эналаприл, Периндоприл).
При наличии хронического заболевания, повлекшего к поражению почек, следует провести коррекцию лечения данного заболевания: инсулинотерапия при сахарном диабете, антигипертензивная – при гипертонической болезни, гормональная и цитостатическая – при системной красной волчанке.
Чтобы заболевания, приводящие к дефектам в образовании первичной и вторичной мочи не возникали, необходимо придерживаться рекомендаций:
- своевременно обращаться в медицинские учреждения;
- придерживаться назначенной терапии;
- контроль за пищевым рационом;
- избегания употребления в пищу грибов неизвестного происхождения;
- избегать длительного контакта с вредными веществами.
Видео: Фильтрация первичной и вторичной мочи
Моча образуется в почках из плазмы крови; ежеминутно через почки проходит 1 / 4 объема крови, выбрасываемой сердцем. Основной структурно-функциональной единицей почки, обеспечивающей образование мочи, является нефрон. В почке человека содержится около 1,2 млн нефронов. Нефрон состоит из нескольких последовательно соединенных отделов, располагающихся в корковом и мозговом веществе: сосудистого клубочка; главного, или проксимального, отдела канальца, тонкого нисходящего отдела петли Генле, дистального отдела канальца и собирательной трубочки.
Механизм мочеобразования складывается из трех основных процессов: 1) клубочковой фильтрации из плазмы крови воды и низкомолекулярных компонентов с образованием первичной мочи; 2) канальцевой реабсорбции (обратного всасывания в кровь) воды и необходимых для организма веществ из первичной мочи; 3) канальцевой секреции ионов, органических веществ эндогенной и экзогенной природы.
Процесс клубочковой ультрафильтрации осуществляется под влиянием физико-химических и биологических факторов через структуры гломерулярного фильтра, находящегося на пути выхода жидкости из просвета капилляров клубочка в полость капсулы. Гломерулярный фильтр состоит из трех слоев: эндотелия капилляров, базальной мембраны и эпителия висцерального листка капсулы или подоцитов.
К биологическим факторам обеспечения фильтрации относятся активность подоцитов, которые, сокращаясь и расслабляясь, действуют как микронасосы, откачивающие фильтрат в полость капсулы, а также сокращение и расслабление мезангиальных клеток, изменяющих тем самым площадь поверхности клубочкового фильтра.
Физико-химические факторы обеспечения фильтрации - отрицательный заряд структур фильтра и фильтрационное давление, являющееся основной причиной фильтрационного процесса.
Фильтрационное давление (ФД) - это сила, обеспечивающая движение жидкости с растворенными в ней веществами из плазмы крови капилляров клубочка в просвет капсулы, она создается гидростатическим давлением крови в капилляре клубочка. Препятствующие фильтрации силы - онкотическое давление белков плазмы крови (так как белки почти не проходят через фильтр) и давление жидкости (первичной мочи) в полости клубочка. Гидростатическое давление крови в капиллярах клубочка примерно в 2 раза выше, чем в капиллярах других тканей, и составляет 65–70 мм рт. ст. Онкотическое давление белков плазмы 25–30 мм рт. ст., первичной мочи в капсуле - 15–20 мм рт. ст., а ФД - около 20 мм рт. ст.
Основной количественной характеристикой процесса фильтрации является скорость клубочковой фильтрации (СКФ) - объем ультрафильтрата или первичной мочи, образующейся в почках в единицу времени. СКФ зависит от нескольких факторов: 1) от объема крови (точнее плазмы), проходящей через кору почек в единицу времени; 2) фильтрационного давления; 3) фильтрационной поверхности; 4) числа действующих нефронов.
СКФ в физиологических условиях поддерживается на довольно постоянном уровне, составляя в норме у мужчин около 125 мл/мин, а у женщин - 110 мл/мин.
Канальцевая реабсорбция - процесс обратного всасывания воды и веществ, профильтровавшихся в клубочках. В зависимости от отдела канальцев, где он происходит, различают проксимальную и дистальную реабсорбцию; в зависимости от механизма транспорта выделяют пассивную, первично и вторично активную реабсорбцию.
Проксимальная реабсорбция обеспечивает полное всасывание ряда веществ из первичной мочи - глюкозы, белка, аминокислот и витаминов, 2 / 3 профильтровавшихся воды и натрия, больших количеств калин, двухвалентных катионов, хлора, бикарбоната, фосфата, мочевой кислоты, мочевины и др.
Проксимальная реабсорбция глюкозы и аминокислот осуществляется с помощью специальных переносчиков, которые одновременно связывают и переносят натрий. При определенной концентрации глюкозы может произойти полная загрузка всех молекул переносчиков, и глюкоза уже не сможет всасываться обратно в кровь. Максимальная загрузка молекул канальцевых переносчиков при определенной концентрации вещества в первичной моче и, соответственно, в крови характеризуется понятием «максимальный канальцевый транспорт веществ». Величине максимального канальцевого транспорта соответствует более старое понятие «почечный порог выведения», т. е. та концентрация вещества в крови и в первичной моче, при которой оно уже не может быть полностью реабсорбиро-вано в канальцах и появляется в конечной моче. Вещества, для которых может быть найден порог выведения, называются пороговыми. Типичным примером служит глюкоза, полностью всасывающаяся из первичной мочи при концентрации в плазме крови ниже 10 ммоль/л (180 мг/дцл) и появляющаяся в конечной моче (полностью не реабсорбируется) при содержании в крови выше 10 ммоль/л. То есть порог выведения для глюкозы - концентрация 10 ммоль/л.
Вещества, которые в канальцах не реабсорбируются (инулин, маннитол) или реабсорбируются мало и выделяются пропорционально накоплению в крови (мочевина, сульфаты и др.), называются непороговыми.
Дистальная реабсорбция ионов и воды по объему существенно меньше проксимальной, но, существенно меняясь под влиянием регулирующих воздействий, она определяет состав конечной мочи и способность почки выделять концентрированную или разбавленную мочу. В дистальном отделе нефрона активно реабсорбируется натрий. Хотя здесь всасывается около 10 % его профильтровавшегося количества, этот процесс обеспечивает выраженное уменьшение его концентрации в моче и, напротив, повышение содержания в интерстициальной жидкости, что создает значительный градиент осмотического давления между мочой и интерстицием.
Анионы хлора всасываются преимущественно пассивно вслед за Na + . Секреция в мочу Н + эпителием дистальных канальцев связана с реабсорбцией Na + . Активно всасываются в этом отделе ионы калия, кальция и фосфаты.
Канальцевой секрецией называют активный транспорт в мочу веществ, содержащихся в крови или образуемых непосредственно в клетках канальцевого эпителия (аммиак). Секреция обычно осуществляется против концентрационного или электрохимического градиента с затратой энергии. Из крови секретируются ионы калия, ионы водорода, органические кислоты и основания эндогенного происхождения, а также поступившие в организм чужеродные вещества. Для ряда ксенобиотиков скорость и интенсивность канальцевой секреции значительно превышает скорость клубочковой фильтрации. Способностью к секреции обладают клетки эпителия как проксимального, так и дистального отделов канальца. Клетки проксимальных отделов секретируют органические соединения с помощью специальных переносчиков. Секреция протонов, в основном, осуществляется в проксимальных канальцах. Однако дистальная их секреция играет основную роль в регуляции кислотноосновного равновесия в организме. Калий секретируется в дистальных канальцах и собирательных трубочках, аммиак - в проксимальном и дистальном отделах.
Процесс секреции некоторых соединений в проксимальных канальцах идет настолько интенсивно, что они удаляются из крови за одно ее прохождение через корковое вещество почек. Например, парааминогиппуровая кислота, рентгеноконтрастные вещества. Определяя клиренс этих веществ, можно рассчитать объем плазмы крови, проходящей в единицу времени через кору почек, или величину эффективного (участвующего в мочеобразовании) почечного плазмотока.
Экскреторная функция почек состоит в выделении из внутренней среды организма с помощью процессов мочеобразования конечных и промежуточных продуктов обмена (метаболитов), экзогенных веществ, а также избытка воды, минеральных и органических веществ. Особое значение при этом имеет выделение продуктов азотистого обмена (мочевина, мочевая кислота, креатинин и др.), протонов, индола, фенола, гуанидина, аминов, кетонов. Нарушение экскреторной функции почек ведет к накоплению этих веществ в крови и вызывает развитие токсического состояния, называемого уремией.
1) механизм образования первичной мочи
2) механизм образования конечной мочи
- Состав и свойства мочи
- Выведение мочи
- Регуляция мочеобразования
Выделение – это освобождение от экскретов, избытка воды, солей, чужеродных веществ, поступающих с пищей.
Этапы процесса выделения:
· Образование экскретов и поступление их из тканей в кровь
· Транспорт экскретов кровью к органам, обезвреживающим их, к органам выделения, в депо питательных веществ
· Выведение экскретов из организма, чужеродных веществ, попавших в кровь (пенициллин, йодиды, краски и т.д.)
Процесс образования и выделения мочи называется диурезом. Моча образуется из плазмы крови, протекающей через почки. Процесс образования мочи протекает в 3 фазы:
· клубочковая фильтрация
· канальцевая реабсорбция
· канальцевая секреция
Клубочковая фильтрация
Фильтрация крови происходит в капсуле Боумена-Шумлянского, куда по приносящей артериоле в капилляры мальпигиева клубочка поступает артериальная кровь. В капиллярах клубочка создаётся высокое давление крови за счёт разности диаметров приносящей и выносящей артериол. Кроме того, кровь сюда поступает уже под давлением, которое обеспечивает сердце. Благодаря высокому давлению и благодаря высокой проницаемости стенок капсулы в просвет капсулы поступает плазма крови, лишённая белка. Образуется первичная моча. За сутки её образуется 150-170 л. Первичная моча, кроме продуктов обмена содержит и необходимые для организма питательные вещества: аминокислоты, глюкозу, витамины, соли. Обязательным условием фильтрации первичной мочи является высокое гидростатическое давление крови в капиллярах клубочков – 70-90 мм рт.ст. Ему противодействуют онкотическое давление крови = 25-30 мм рт.ст. и давление жидкости, находящейся в полости капсулы нефрона, равное 10-15 мм рт.ст. Величина разности кровяного давления, обеспечивающая клубочковую фильтрацию, равна 30 мм рт.ст., т.е. 75 мм рт.ст. – (30 мм рт.ст.+15 мм рт.ст.) = 30 мм рт.ст. Фильтрация мочи прекращается, если АД клубочков ниже 30 мм.рт.ст.
Конечной мочи же за сутки образуется 1,5 л. Значит, нефрон должен обеспечить обратное всасывание этих веществ. Этот процесс называется канальцевой реабсорбцией.
Канальцевая реабсорбция
Канальцевая реабсорбция – это процесс транспорта веществ из первичной мочи в кровь. Первичная моча, пройдя через систему мочевых канальцев, изменяет свой состав. Обратно в кровь всасываются Н 2 О, глюкоза, аминокислоты, витамины, ионы Na + , K + , Ca +2 ? CI¯. Последние выводятся с мочой только в том случае, если их концентрация в крови выше нормы. Продукты обмена веществ (мочевина, креатинин, сульфаты и др.) выделяются с мочой при любой концентрации их в крови и реабсорбции не подвергаются. Реабсорбция происходит активно и пассивно. Активная реабсорбция происходит за счёт деятельности почечного эпителия канальцев при участии ферментов и затратой энергии. Активно всасываются глюкоза, аминокислоты, фосфаты, соли натрия. Они полностью всасываются в канальцах и в конечной моче отсутствуют. Пассивная реабсорбция происходит за счёт диффузии и осмоса без затрат энергии. Обратно всасываются Н 2 О, хлориды и др. Особое место в механизме реабсорбции воды и ионов натрия из первичной мочи занимает петля Генле нефрона за счёт поворотно-противоточной системы. Петля Генле имеет 2 колена: нисходящее и восходящее. Эпителий нисходящей части пропускает воду, а эпителий восходящей части непроницаем для воды, но активно всасывает Na + обратно в кровь. Проходя через нисходящую часть петли Генле, моча отдаёт воду, сгущается, становится более концентрированной. Отдача воды происходит пассивно, так как в восходящей части петли Генле активно обратно всасываются ионы Na + . Поступая в тканевую жидкость, ионы Na + повышают в ней осмотическое давление и тем самым способствуют притягиванию воды в тканевую жидкость из нисходящей части петли Генле. Таким образом, в петле Генле происходит реабсорбция большого количества воды и ионов Na + .
Канальцевая секреция
Секреция – активный транспорт эпителиальными клетками некоторых веществ с затратой энергии АТФ.
Благодаря секреции из организма выделяются вещества, которые не поддаются клубочковой фильтрации или содержатся в крови в больших количествах: ксенобиотики (красители, антибиотики и др. лекарства), органические кислоты и основания, аммиак, ионы К + , Н + .
СХЕМА ОБРАЗОВАНИЯ МОЧИ
