11.2. Функции почек

У маленьких детей акт мочеиспускания имеет безусловно-рефлекторный характер. С возрастом дети научаются произвольно задерживать мочеиспускание до определенного времени, что говорит об активном участии в этом коры головного мозга.

Непроизвольное мочеиспускание у детей во время сна называется энурезом, или ночным недержанием мочи. Причинами энуреза могут быть нарушения иннервационных процессов в пояснично-крестцовом отделе спинного мозга при незаращении дужек позвонков, а также другие факторы. Ночному недержанию мочи способствуют обильное питье перед сном, психические и физические травмы, переохлаждение и др.

11.2. Функции почек

Основными функциями почек являются мочеобразование и выделение продуктов метаболизма с мочой. Образование конечной мочи является результатом трех основных последовательных процессов.

1.В почечных клубочках происходит начальный этап — клубочковая (гломерулярная) фильтрация, ультрафильтрация безбелковой жидкости из плазмы крови в почечную капсулу, в результате чего образуется первичная моча.

2.Канальцевая реабсорция — процесс обратного всасывания в кровоток воды и профильтровавшихся веществ, необходимых организму.

3.Секреция. Клетки некоторых отделов канальца переносят из внеклеточной жидкости в просвет нефрона (секретируют) ряд органических и неорганических веществ либо выделяют в просвет канальца молекулы биологически активных веществ (ренина, простагландинов), синтезированных в клетках канальца.

Клубочковая фильтрация. Фильтрация воды и низкомолекулярных компонентов плазмы крови через клубочковый фильтр обусловлена разностью давления крови в капиллярах клубочка (60–70 мм рт. ст.) и давлением ультрафильтрата плазмы крови в почечной капсуле (около 20 мм рт. ст.). Созданию высокого давления

вкапиллярах сосудистого клубочка способствует разница в диаметре приносящей и выносящей артериол. Диаметр приносящих артериол в 2 раза больше в сравнении с выносящими.

Общая поверхность капилляров клубочка достигает 1,5 м2 на 100 г почки. При этом количество образующейся первичной мочи достигает 150–180 л в сутки. Первичная моча содержит все компоненты плазмы крови, кроме высокомолекулярных белков. В первичной моче содержатся аминокислоты, глюкоза, витамины и соли, а также продукты обмена — мочевина, мочевая кислота, креатинин и другие вещества. Состав первичной мочи обусловлен строением фильтрующей мембраны (гломерулярного фильтра), которая состоит из трех слоев: эндотелия капилляров, базальной мембраны и эпителия висцерального листка капсулы — подоцитов (рис. 11.5). В клетках эндотелия есть круглые и овальные отверстия, занимающие до 30 % поверхности клетки.

При нормальном кровотоке наиболее крупные белковые молекулы образуют барьерный слой на поверхности пор эндотелия (до 100 нм), препятствуя прохождению через них форменных элементов и мелких белковых молекул. Остальные компоненты плазмы крови и вода могут свободно достигнуть базальной мембраны, являющейся одной из важнейших составных частей фильтрующей мембраны клубочка.

157

Глава 11. Морфофункциональные особенности мочевыделительной системы

ных компонентов плазмы крови и образования первичной мочи начинается процесс реабсорбции — обратного всасывания из первичной мочи в кровь аминокислот, глюкозы, витаминной, большей части воды и солей. В проксимальных канальцах нефрона практически полностью реабсорбируются аминокислоты, глюкоза, витамины, микроэлементы, значительное количество ионов натрия, хлора и бикарбоната, до 80 % воды. В последующих отделах нефрона всасываются преимущественно электролиты и вода. Вторичная моча существенно отличается по составу от первичной. Во вторичной моче резко повышена концентрация сульфатов, фосфатов, мочевины, мочевой кислоты и других веществ. Так, концентрация мочевины во вторичной моче

в67 раз больше, чем в крови, креатинина — в 75 раз больше, а сульфатов — в 90 раз больше, чем в крови.

Всасывание большинства веществ в канальцах нефрона осуществляется за счет активного транспорта, на что затрачивается энергия эпителиального покрова и других структур стенок канальцев. Известно, что почки потребляют более 10 % кислорода, поступающего в организм. Различают два вида активного транспорта — пер- вично-активный и вторично-активный.

Первично-активным транспорт называется в случае, когда происходит перенос веществ против электрохимического градиента за счет энергии клеточного метаболизма. Примером служит транспорт ионов Na+, который происходит при участии фермента Na+ — K+-АТФазы, использующей энергию АТФ.

Вторично-активным называется перенос веществ против концентрационного градиента, затраты энергии на этот процесс берутся из других процессов; так реабсорбируются глюкоза, аминокислоты. Из просвета канальца эти вещества поступают

вклетки проксимального канальца с помощью специального переносчика, который обязательно должен присоединить ион натрия.

Реабсорбция воды, хлора и некоторых других ионов, мочевины осуществляется с помощью пассивного транспорта — по электрохимическому, концентрационному или осмотическому градиенту. Примером пассивного транспорта является реабсорбция в дистальном извитом канальце хлора по электрохимическому градиенту, создаваемому активным транспортом натрия. По осмотическому градиенту транс-

158

Рекомендовано к покупке и прочтению разделом по анатомии человека сайта https://meduniver.com/

11.2. Функции почек

портируется вода, причем скорость ее всасывания зависит от осмотической проницаемости стенки канальца и разности концентрации осмотически активных веществ по обе стороны его стенки.

Секреция. В канальцах нефрона наблюдается не только реабсорция воды и растворенных в ней компонентов, но и выделение (секреция) в мочу некоторых веществ. К этим веществам относятся лекарственные препараты, красящие и другие вещества. Эти вещества не проходят через фильтрующую мембрану, выделяются клетками канальцев нефрона.

Образовавшаяся в почках моча из почечных чашек, а затем из лоханки поступает в мочеточники.

Благодаря мочеобразованию и выделению не происходит самоотравление организма (уремия). В среднем за сутки почки человека образуют 150–180 л первичной мочи, которая впоследствии превращается в 1,0–1,5 л конечной мочи, выводимой из организма. Этот процесс позволяет организму сохранить все жизненно важные для него вещества.

Регуляция образования мочи. Процесс образования мочи регулируется как нервными, так и гуморальными механизмами. Парасимпатическая нервная система (блуждающий нерв) вызывает расширение кровеносных сосудов, увеличение фильтрации и уменьшение реабсорбции. Симпатическая нервная система (симпатический нерв из чревного сплетения) вызывает противоположный эффект. На процессы образования мочи влияет гуморальная регуляция в виде действия антидиуретического гормона (вазопрессина), который вырабатывается нейросекреторными клетками гипоталамуса и поступает в кровь при участии задней доли гипофиза. Этот гормон усиливает реабсорбцию воды из первичной мочи в дистальных канальцах нефрона, что значительно увеличивает концентрацию солей во вторичной моче. При заболеваниях гипоталамуса или задней доли гипофиза поступление антидиуретического гормона в кровь снижается, в результате чего количество выделяемой в сутки мочи может увеличиться до 20–25 л. Гормон коры надпочечников — альдостерон — усиливает реабсорбцию натрия и секрецию калия в почечных канальцах.

На образование и выделение мочи влияют количество выпитой жидкости, потребление соленой пищи, физическая нагрузка.

Кроме мочеобразования почки несут на себе функцию регуляции водного и электролитного (солевого) баланса в организме. Адаптируясь к изменяющимся условиям, они препятствуют повышению уровня воды в организме, выводя излишек. Почки — орган очищения и поддержания кислотно-щелочного равновесия крови, что является важным для регуляции артериального давления.

Метаболическая функция почек обусловлена участием почек в обеспечении постоянства концентрации в крови ряда физиологически значимых органических веществ. В почечных клубочках фильтруются низкомолекулярные белки, пептиды. Клетки проксимального отдела нефрона расщепляют их до аминокислот или дипептидов и транспортируют через базальную плазматическую мембрану в кровь. Это способствует восстановлению в организме фонда аминокислот, что важно при дефиците белков в рационе. Почки способны синтезировать глюкозу (глюконеогенез). При длительном голодании почки могут синтезировать до 50% от общего количества глюкозы, образующейся в организме и поступающей в кровь. Почки являются

159

Глава 11. Морфофункциональные особенности мочевыделительной системы

местом синтеза фосфатидилинозита — необходимого компонента плазматических мембран. Значение почек в липидном обмене состоит в том, что свободные жирные кислоты могут в клетках почек включаться в состав триацилглицерина и фосфолипидов и в виде этих соединений поступать в кровь.

Инкреторная функция почек. В почках вырабатывается несколько биологически активных веществ. Гранулярные клетки юкстагломерулярного аппарата (ЮГА) (рис. 11.6) выделяют в кровь ренин при уменьшении артериального давления в почке, снижении содержания натрия в организме, при переходе человека из горизонтального положения в вертикальное. Ренин представляет собой протеолитический фермент. В плазме крови он способствует преобразованию ангиотензиногена в ангиотензин I. В плазме крови под влиянием фермента ренин превращается в активное сосудосуживающее вещество ангиотензин II. Последний повышает артериальное давление благодаря сужению артериальных сосудов, усиливает секрецию альдостерона, увеличивает чувство жажды, регулирует реабсорбцию натрия в дистальных отделах канальцев и собирательных трубках. Все перечисленные эффекты способствуют нормализации объема крови и артериального давления.

В почке синтезируется активатор плазминогена — урокиназа. В мозговом веществе почки образуются простагландины. Они участвуют в регуляции почечного и общего кровотока, увеличивают выделение натрия с мочой, уменьшают чувствительность клеток канальцев к антидиуретическому гормону (АДГ). Клетки почки извлекают из плазмы крови образующийся в печени прогормон — витамин D3 и превращают его в физиологически активный гормон — активные формы витамина D3. Этот стероид стимулирует образование кальцийсвязывающего белка в кишечнике, способствует освобождению кальция из костей, регулирует его реабсорцию в почеч-

ных канальцах. Почка является местом

и т.д.) при их избытке в организме.

Рекомендовано к покупке и прочтению разделом по анатомии человека сайта https://meduniver.com/