Инкреторная:
- Образование и выделение в кровоток физиологически активных веществ: ренина, эритропоэтина, активной формы витамина Д, простагландинов, брадикининов, урокиназы.
- Регуляция уровня АД путем внутренней секреции ренина, веществ депрессорного действия, экскреции натрия и воды, изменения объема циркулирующей крови.
- Регуляция эритропоэза путем внутренней секреции эритропоэтина.
- Регуляция гомеостаза путем образования гуморальных регуляторов свертывания крови и фибринолиза – урокиназы, тромбопластина, тромбоксана, а также участия в обмене физиологического антикоагулянта гепарина.
Метаболическая. Синтез белков и пептидов (абсорбция белков, в т.ч. измененных – гидролиз и всасывание в кровь аминокислот, что важно в условиях голодания). Глюконеогенез (в условиях голодания почка делает столько же глюкозы, сколько печень – в основном за счет глутамина и метаболитов – лактата, глицерина и фруктозы – нормализуется pH крови).
Последствия нарушения этих функции:
нарушение осмотического гомеостаза - гипер и гипоосмия,
нарушение водного гомеостаза – гипер и гипогидратация,
нарушения баланса электролитов во внеклеточной жидкости,
кислотного состояния (негазовый ацидоз);
нарушение химического состава плазмы крови (накопление конечных продуктов метаболизма – азотемия, потеря необходимых организму химических соединений).
Рассмотрим подробнее каждую функцию.
Выделительная функция почек (6 вопрос)
Мочеобразование осуществляется за счет трех последовательных процессов:
клубочковой фильтрации (ультрафильтрации) воды и низкомолекулярных компонентов из плазмы крови в капсулу почечного клубочка с образованием первичной мочи.
канальцевой реабсорбции – процесса обратного всасывания профильтровавшихся веществ и воды из первичной мочи в крови.
канальцевой секреции – процесса переноса из крови в просвет канальцев ионов и органических веществ.
Клубочковая фильтрация.
Фильтрация воды и низкомолекулярных компонентов из плазмы крови в полость капсулы происходить через клубочковый (гломерулярный) фильтр. Он имеет три слоя: эндотелиальные клетки капилляров, базальную мембрану и эпителий висцерального листка капсулы (подоциты).
- Эндотелий капилляров имеет поры диаметром 50-100 нм, что ограничивает прохождение форменных элементов крови.
- Основной барьер фильтрации – базальная мембрана (поры – 3 - 7,5 нм). Эти поры изнутри содержат отрицательно заряженные молекулы (анионные локусы), препятствуют проникновению отрицательно заряженных веществ (в т.ч. и белков)
- Отростки подоцитов, между которыми имеются щелевые диафрагмы, которые не дают проходить альбуминам и другим молекулам с высокой массой.
Легко отфильтровываются вещества с массой не более 5,5к. Абсолютный предел в норме – 80к. Таким образом, состав первичной мочи обусловлен свойствами гломерулярного фильтра.
В норме вместе с водой фильтруются все низкомолекулярные вещества (кроме большей части белкой и форменных элементов крови, т.е. они тоже фильтруются). В остальном состав первичной мочи (ультрафильтрата) близок к плазме крови.
Фактор, способствующий процессу фильтрации - гидростатическое давление крови в капиллярах клубочков. Препятствует онкотическое давление белков плазмы крови и давление жидкости в полости капсулы клубочка (т.е. давление первичной мочи).
Следовательно, ЭФФЕКТИВНОЕ ФИЛЬТРАЦИОННОЕ ДАВЛЕНИЕ = РАЗНОСТЬ МЕЖДУ ГИДРОСТАТИЧЕСКИМ ДАВЛЕНИЕМ КРОВИ В КАПИЛЛЯРАХ И СУММОЙ ОНКОТИЧЕСКОГО ДАВЛЕНИЯ ПЛАЗМЫ КРОВИ И ВНУТРИПОЧЕЧНОГО ДАВЛЕНИЯ:
Т.о. фильтрационное давление крови составляет 70 – (30+20) = 20 мм рт. ст.
Полимер фруктозы инулин является веществом для определения скорости клубочковой фильтрации, что является количественной характеристикой процесса фильтрации. В организме человека он не образуется, поэтому для измерения скорости клубочковой фильтрации вводят в/в. Скорость клубочковой фильтрации = коэффициент очищения от инулина, или клиренсом инулина:
Где С – клиренс инулина, М – концентрация инулина в конечной моче, П – концентрация инулина в плазме, V – объем мочи в 1 мин.
Клиренс показывает, какой объем плазмы (в мл) очистился целиком от данного вещества за 1 мин.
Если клиренс вещества равен клиренсу инулина = это в-во только фильтруется, если клиренс вещества больше клиренса инулина, значит это вещество выделяется за счет фильтрации и секреции. Если клиренс вещества меньше клиренса инулина, то вещество после фильтрации реабсорбируется.
В клинике используется эндогенный метаболит креатинин, концентрация в крови которого довольно стабильна. Показатель клубочковой фильтрации (т.к. фильтруется и в малых количествах секретируется). В норме у мужчин скорость – 125 мл/мин, а у женщин – 110 мл/мин.
Канальцевая реабсорбция
Первичная моча превращается в конечную благодаря процессам в почечных канальцах и собирательных трубочках. За сутки образуется 150-180 л фильтрата, а выделяется 1 – 1,5 л мочи. Канальцевая реабсорбция – это процесс обратного всасывания воды и веществ из содержащейся в просвете канальцев мочи в лимфу и кровь. Смысл? Сохранить организму все жизненно важные вещества в необходимых количествах. Обратное всасывание происходит во всех отделах нефрона.
Основная масса молекул реабсорбируется в проксимальном отделе нефрона (реабсорбируются аминокислоты, глюкоза, витамины, белки, микроэлементы, ионы натрия, хлора, карбонаты и др.). В петле Генле, дистальном отделе канальца и собирательных трубочках всасываются электролиты и вода.
Обратное всасывание в канальцах может происходить пассивно и активно. Пассивный транспорт происходит без затраты энергии по электрохимическому, концентрационному или осмотическому градиентам. С помощью пассивного транспорта осуществляется реабсорбция воды, хлора и мочевины.
Активным транспорт – перенос веществ против электрохимического и концентрационного градиентов. Первично-(происходит с затратой энергии – перенос ионов натрия с помощью натрий-калиевой-АТФазы) и вторично-активный транспорт (перенос за счет энергии транспорта другого вещества, глюкоза и аминокислоты).
Канальцевая секреция.
Это транспорт веществ из крови в просвет канальцев (мочу). Канальцевая секреция позволяет быстро экскретировать некоторые ионы (калия), органические кислоты (мочевая кислота) и основания (холин, гуанидин), включая ряд чужеродных организму веществ, таких как антибиотики (пенициллин), рентгеноконтрастные вещества (диодраст), красители (феноловый красный), парааминогиппуровую кислоту – ПАГ.
Канальцевая секреция – активный процесс с затратой АТФ для транспорта веществ против градиентов (концентрационного или электрохимического). В эпителии канальцев есть разные системы транспорта (переносчики) для секреции органических кислот и оснований.
Транспортные секретирующие механизмы обладают свойством адаптации, т.е. при длительном поступлении вещества в кровоток количество транспортных систем за счет белкового синтеза постепенно увеличивается.
Канальцевый эпителий синтезирует и секретирует вещества, образующиеся в самих клетках эпителия, например, аммиак (путем дезаминирования некоторых аминокислот), которые выделяются с мочой, а также ренин, простагландины, глюкозу почек, поступающие в кровь.
Т.о., состав конечной мочи зависит от процессов фильтрации, реабсорбции и секреции.