Возрастные особенности функции почек.

Функция почек новорожденных существенно отличается от функции взрослых. Это обусловлено тем, что к моменту рождения процесс формирования нефронов еще не закончен.

Клубочковая фильтрация. Эпителий капилляров имеет кубическую форму, радиус пор базальной мембраны в 2 раза меньше, чем у взрослых; диаметр самого клубочка невелик, а висцеральный листок капсулы окутывает клубочек, не внедряясь глубоко между петлями капилляров. Эти морфологические особенности детской почки снижают проницаемость и уменьшают площадь фильтрующей мембраны, в результате скорость фильтрации у новорожденных меньше, чем у взрослых на 30-50%.

Канальцевая реабсорбция и секреция. Канальцевая реабсорбция у детей менее эффективна, чем у взрослых. Это связано с меньшим диаметром и длиной канальцев, с отсутствием щеточной каемки на апикальной поверхности эпителиальных клеток и с отсутствием складок на базальной мембране клеток, следовательно, малым размером базального лабиринта; все это уменьшает общую поверхность и интенсивность транспорта.

Меньший объем реабсорбции глюкозы и аминокислот может приводить к появлению их в окончательной моче.

В то же время в дистальных сегментах нефрона благодаря высокой активности ренин-ангиотензин-альдостероновой системы натрий реабсорбируется в значительно больших количествах, чем у взрослых, в связи с чем происходит задержка натрия, а вместе с ним и воды. Этим объясняется склонность детей к развитию отеков.

В первые 6 месяцев почки ребенка почти не способны к выделению чужеродных веществ, потому что снижены секреторная способность канальцев. Так ПАГ, пенициллин выводятся из организма почти вдвое медленнее, чем у взрослых.

Концентрирующий аппарат почки. Почки новорожденных продуцируют главным образом гипотоническую мочу. Лишение новорожденных детей жидкости на 24-48 часов повышает осмотическую концентрацию мочи, но не более чем до 700 мосм/л. Это происходит потому, что петли Генле имеют меньшую длину и не проникают глубоко в зону мозгового вещества. Кроме того, количество мочевины во внутреннем мозговом веществе почки в 3 раза меньше, чем у взрослых, что тоже снижает эффективность концентрирующего аппарата почки. Необходимо отметить, что почки новорожденных и грудных детей нечувствительны к действию АДГ.

Все функции почки приближаются к уровню взрослых ко 2 году жизни, окончательное формирование заканчивается к 14-16 году жизни.

Возрастные особенности регуляции водно-солевого обмена.

Общее содержание воды в организме ребенка больше, чем у взрослого человека и составляет 75% от веса тела. Отличительной особенностью водно-солевого гомеостаза в раннем детском возрасте является высокая потеря воды через кожу и легкие в связи с относительно большей поверхностью тела и высоким уровнем легочной вентиляции. Эти неощутимые для взрослого человека потери воды у грудного ребенка в 8-10 раз больше.

Выведение мочи у грудных детей относительно массы тела тоже больше, чем у взрослых. Ребенок не может концентрировать мочу, и на выведение одного и того же количества осмотически активных веществ: мочевины, мочевой кислоты, креатинина, фосфатов и ионов — он затрачивает в 2-3 раза больше воды, чем взрослый. В связи с относительно большими потерями жидкости, суточная потребность в воде у детей выше, чем у взрослых.

У новорожденных и грудных детей не развито и чувство жажды. Этим объясняется их склонность к дегидратации (обезвоживание или эксикоз).

Функция почек в раннем постнатальном периоде достаточна для обеспечения равновесия в физиологических условиях, то есть при питании ребенка молоком матери. Любое отклонение от пищевого и водно-солевого режима заключает в себе опасность нарушения гомеостаза. Связано это с незрелостью механизмов регуляции объема жидкости и осмотической концентрации внутренней среды. Так, например, слабая чувствительность осморецепторов, низкое содержание вазопрессина в крови и несформированность клеточных рецепторов к вазопрессину приводит к тому, что избыточное поступление воды в организм или, напротив, пропуск 1-2 кормлений приводит к нарушению водно-солевого гомеостаза: гипоосмии в первом случае и гиперосмии во втором.

Онтогенетически незрелая почка хуже компенсирует рН крови. Этим объясняется склонность детей к пищевым и эндогенным ацидозам.

Вопросы и задания для самостоятельной работы

1. Нарисуйте принципиальную схему устройства осморегулирующей системы (осморецепторы, центры, эффекторные механизмы).

2. Где расположены осморецепторы?

3. Где располагается центральная часть осморегулирующей системы, каковы ее особенности?

4. Как изменится выведение Na⁺ и воды при гиперосмии, каков биологический смысл такой реакции?

5.Начертите график изменения диуреза и натрийуреза при гипо- и гиперосмии.

6. Нарисуйте принципиальную схему устройства волюморегулирующей системы (осморецепторы, центры, эффекторные механизмы).

7. Как изменится выведение Na⁺ и воды при умеренной водной нагрузке?

8. Как изменится выведение Na⁺ и воды при уменьшении объема жидкости в организме (гиповолюмии)? Каковы механизмы при этих изменений?

9. Как изменится выведение Na⁺ и воды при увеличении объема объема жидкости (гипеволюмии). )? Каковы механизмы при этих изменений?

10. Как изменятся выведение Na⁺ и диурез после кровопотери?

11. Как изменятся секреция и выделение АДГ при кровопотере, гиперосмии, водной нагрузке?

12.Где образуется натрийуретический гармон, при каких

обстоятельствах он выделяется, каков механизм его действия?

13. Где образуется кардиопептид, каков механизм его действия.

14.Перечислите все гормоны, увеличивающие экскрецию Na⁺

(принадлежащие к натрийуретической системе).

15.Перечислите все гормоны, уменьшающие экскрецию Na⁺

( принадлежащие к антинатрийуретической системе).

16.Какие воздействия на организм могут привести к гиперосмии?

17.Где располагаются волюморецепторы?

16.Что входит в ренин-ангиотензин-альдостероновую систему, при каких

обстоятельствах она активизируется?

17.Каков механизм действия альдостерона на почку?

18.Какие процессы лежат в основе подкисления мочи?

19.На чем основана роль почек в регуляции кислотно- основного

равновесия крови?

20. Напишите основные химические реакции, на которых

основывается ионно - обменные процессы в почках.

Ситуационные задачи по регуляции водно - солевого обмена.

1. В крови человека увеличилось содержание альдостерона. Какие изменения в реакциях почек следует ожидать при этом?

2. В эксперименте после введения в кровь животному гипертонического раствора у него быстро наступило снижение диуреза. Каков механизм этой реакции?

3. У человека выраженный болевой синдром. Выделение мочи резко у него резко уменьшается. Каков физиологический механизм этого явления?

4. Человек весь день провел на пляже, ни разу при этом не попил воды. Как изменится его диурез и осмолярность мочи? Объясните механизм этих изменений.

5. У человека уменьшена выработка вазопрессина. К ак при этом изменится диурез и почему?

6. Человеку ввели ингибитор альдостерона. Как при этом изменится почечная функция?

7. Потерпевшие кораблекрушение, испытывая жажду, пытаются пить морскую воду, содержание в ней плотного остатка составляет 3,5%, в результате жажда усиливается, появляется ряд расстройств (слабость, потеря сознания, галлюцинации), угрожающих гибелью. Почему усиливается жажда, и почему возникают нарушения состояния организма?

8. При ухудшении кровоснабжения почки повышается уровень АД. Каков возможный механизм такой гипертонии?

9. У больного после травмы и кровопотери наступила анурия. Каковы физиологические механизмы этой реакции?

10. У больного вследствие закрытия просвета мочеточника и болевого синдрома значительно снизилось мочеобразование. Каковы возможные причины этого явления?

11. Организм получал водную нагрузку (3-5% от веса тела). Как при этом изменится выделение NaCl и воды? Объясните, какие механизмы будут приведены в действие, изобразите рефлекторную дугу.

12. Больному произведена в/в инфузия физиологического раствора. Объясните, как изменится почечная функция, какие механизмы будут приведены в действие.

13. Объясните, как отреагирует организм человека на кровопотерю, какие механизмы будут приведены в действие, изобразите рефлекторную дугу.

14. Один человек выпил два стакана соленой воды, второй - два стакана водопроводной воды, третий полоскал несколько минут рот соленой водой. Как изменится величина диуреза у каждого?

15. Какие изменения в содержании и распределении воды происходят в организме человека после пребывания в сауне?

16. В эксперименте двум собакам в кровь ввели раствор NaCl, в ответ развились следующие изменения диуреза и натриуреза: у первой собаки увеличились и диурез и натриурез, у второй собаки - натриурез увеличился, а диурез уменьшился. Какие концентрации растворов NaCl были введены в 1 и 2 случае?

Для педиатрического факультета.

19. Ребенок съел кусочек соленой рыбы, после чего у него появились отеки и поднялась температура. Как объяснить эти явления?

20. Ребенку 10 дней, почти каждый час ему приходиться менять пеленки. Нормально ли это?

21. Взрослый и ребенок получили одинаковую в % отношении водную нагрузку. Объясните различие в их реакциях на это воздействие.

22. Взрослый и ребенок получили одинаковую в % отношении солевую нагрузку. Объясните различие в их реакциях на это воздействие.

23. Взрослой собаке и новорожденному щенку ввели экстракт задней доли гипофиза. Объясните разницу в ответной реакции.

ВОПРОСЫ К КОНТРОЛЬНОМУ ЗАНЯТИЮ ПО РАЗДЕЛУ "ФИЗИОЛОГИЯ ВОДНО-СОЛЕВОГО ОБМЕНА И ФУНКЦИИ ПОЧЕК"

1.Строение нефрона: мальпигиев клубочек, проксимальный и дистальный

сегменты нефрона.

2.Основные этапы процесса мочеобразования:

• клубочковая фильтрация: факторы, определяющие фильтрационное давление, объем фильтрации, состав ультрафильтрата, его осмотическая концентрация.

• реабсорбция в проксимальном отделе нефрона (обязательная реабсорбция): механизмы реабсорбции (активные и пассивные), величина реабсорбции глюкозы, натрия, воды и других веществ.

• особенности реабсорбции воды и натрия в петле Генле и в дистальном

сегменте нефрона.

• факультативная, регулируемая реабсорбция: роль концентрирующего механизма почки (противоточно-поворотной системы петли Генле) и системы гиалуронидаза-гиалуроновая кислота в механизме образования гипертонической и гипотонической мочи.

• значение процесса секреции в механизме мочеобразования.

3.Метод "очищения" и его использование для определения величины

клубочковой фильтрации, реабсорбции и секреции.

4.Регуляция осмотической концентрации внутренней среды. Осморегулирующий рефлекс:

• рецепторы и их локализация;

• функциональная особенность центральной части рефлекторной дуги;

• роль нейрогипофиза, вазопрессина и окситоцина в изменении диуреза и выведения натрия.

5.Регуляция объема жидкости (волюморегуляция):

• волюморецепторы, их локализация;

• механизм изменения диуреза и выведения натрия при увеличении объема жидкости (гиперволюмия). Роль натриуретического фактора и кардиопептида;

• механизм изменения диуреза и выведения натрия при уменьшении объема жидкости (гиповолюмия). Роль юкстагломерулярного аппарата (ЮГА) почки и альдостерона.

6.Роль почек в регуляции кислотно-щелочного равновесия внутренней среды.

Дополнительно для студентов педиатрического факультета

1.Морфологические особенности почек новорожденных.

2.Величина фильтрации, реабсорбции и секреции у детей первого года жизни

в сравнении со взрослыми.

3.Особенности реакции новорожденных детей на водную нагрузку и

дегидратацию.

Основная литература:

1.Смирнов В.М. Физиология человека. М, 2002, 606с

2.Ткаченко Б.И.Нормальная физиология человека, М, 2005. 560с

3.Физиология человека.  Под ред. Покровского В.М., Коротько Г.Ф. М.: Медицина, 1997; Т2 - 368с.