Выделение. Механизмы мочеобразования Профессор Н.В. Ермакова

Выделение – это процесс освобождения организма от конечных продуктов обмена веществ, в том числе белкового (мочевины, мочевой кислоты, креатинина), токсичных, чужеродных веществ, включая лекарственные препараты, а также избытка воды, солей.

Органы выделения: 1. Почки – главный орган выделения 2. Легкие и верхние дыхательные пути. 3. Кожа (потовые и сальные железы). 4. Желудочно-кишечный тракт. 5. Печень.

Структурно-функциональная единица почки – нефрон, в котором происходит образование мочи.

Элементы нефрона. 1. Почечное (мальпигиевое) тельце, или клубочек (сосудистый клубочек и капсула). 2. Почечные канальцы (извитой и прямой проксимальный, петля Генле прямой и извитой дистальный). 3. Собирательная трубочка.

Механизмы мочеобразования 1. Клубочковая фильтрация. 2. Канальцевая реабсорбция. 3. Канальцевая секреция.

1 - фильтрация 2 - реабсорбция 3 – секреция 4 - секреция

Клубочковая фильтрация – это переход воды и низкомолекулярных компонентов крови из капилляров клубочка в полость капсулы.

Канальцевая реабсорбция – это процесс обратного всасывания воды и веществ из содержащейся в просвете канальцев мочи в кровь.

Канальцевая секреция – это процесс перехода веществ из крови околоканальцевых капилляров или из клеток канальцев, где эти вещества образуются (ионы водорода, аммиак), в просвет канальцев (мочу).

В результате этих 3 процессов происходит образование конечной мочи в количестве 1,5-2 л

Клубочковая фильтрация В результате клубочковой фильтрации образуется первичная моча ( л в сутки). Состав первичной мочи обусловлен свойствами клубочкового фильтра

Клубочковый фильтр 1. Эндотелиальные клетки капилляров (поры диаметром нм). 2. Базальная мембрана (3-х слойная) (поры 3-7,5 нм; анионные локусы). 3. Подоциты (щели между отростками подоцитов перекрыты щелевидной мембраной с порами 4-14 нм; отрицательный заряд).

Факторы, определяющие фильтрацию 1. Проницаемость фильтрующей мембраны. 2. Размер фильтрующихся частиц. 3. Общая площадь фильтрующей мембраны : 1,5-2 м 2 (площадь поверхности тела в среднем около 1,7 м 2 ). 3. Фильтрационное давление.

Легко фильтруются молекулы с молекулярной массой ДА (r

Первичная моча не должна содержать форменных элементов крови и большей части белков (немного фильтруются альбумины), в остальном она близка к плазме крови

Фильтрационное давление Р фильтрационное = Р гидростатическое – (Р онкотическое + Р мочи) Рфильтр.=70 – ( )=20 мм рт.ст.

Скорость клубочковой фильтрации Клиренс (коэффициент очищения) – объем плазмы, который очистился от данного вещества в единицу времени. С вещества =М вещества х V / П вещества (мл/мин) С вещества – клиренс вещества, М вещества – концентрация вещества в конечной моче, V – объем мочи в 1 минуту, П вещества – концентрация вещества в плазме.

Требования к веществам для определения клиренса 1. Вещество свободно фильтруется. 2. Не реабсорбируется. 3. Не секретируется. 4. Физиологически инертное. 5.Не токсичное. 6. Не связывается с белками плазмы крови.

Вещества для определения клиренса : 1. Инулин – полисахарид, С 6 Р 10 О 5, молекулярная масса 5200 (вводится с помощью капельницы). 2.Креатинин – эндогенный метаболит (в небольшом количестве секретируется).

1. Если клиренс какого-либо вещества равен клиренсу инулина, то оно только фильтруется. 2. Если клиренс вещества меньше клиренса инулина, то вещество после фильтрации частично реабсорбируется в канальцах. 3. Если клиренс вещества больше клиренса инулина, то вещество фильтруется и дополнительно секретируется в просвет канальцев.

Канальцевая реабсорбция обеспечивает сохранение необходимых организму веществ в нужном количестве.

Реабсорбция происходит во всех отделах канальцев и собирательных трубочках. Основное количество веществ реабсорбируется в проксимальном отделе нефрона (аминокислоты, глюкоза,витамины, белки, ионы натрия, хлора и др.) Вода и электролиты также всасываются в петле Генле, дистальном отделе канальца, собирательной трубочке

Вещества, реабсорбция которых в почечных канальцах зависит от их концентрации в плазме крови, называются пороговыми (глюкоза). Вещества, реабсорбция которых не зависит от их концентрации в плазме крови, называются непороговыми (инулин, манитол, сульфаты).

Глюкоза – пороговое вещество В норме вся глюкоза реабсорбируется. В конечной моче ее не должно быть. «Почечный порог выведения» для глюкозы –10 ммоль/л. – концентрация глюкозы, когда она не может больше реабсорбироваться и появляется в конечной моче (глюкозурия). Глюкоза реабсорбируется вторично- активным транспортом (вместе с ионами натрия)

Во всасывании воды и электролитов, а также в механизме концентрирования мочи большое значение имеет поворотно-противоточно- множительная система

В зависимости от водного баланса почки выделяют концентрированную или разведенную мочу

Антидиурез (в условиях гипогидратации, или дефицита воды) Выделяется достаточное количество АДГ (антидиуретического гормона), увеличивается всасывание воды, выделяется небольшое количество концентрированной мочи ( мосмоль/кг)

Водный диурез (при гипергидратации, или избытке воды) Снижение выделения АДГ, уменьшение реабсорбции воды, выделение большого количества гипотоничной мочи (50 мосмоль/кг)

Канальцевая секреция обеспечивает выведение из организма ненужных или токсичных веществ.

Вещества, которые секретируются Ионы калия Мочевая кислота Холин, гуанидин Антибиотики (пенициллин) Диодраст (рентгеноконтрастное вещество) Феноловый красный Парааминогиппуровая кислота (ПАГ)

Механизмы транспорта веществ 1. Пассивный транспорт – перенос веществ без затраты энергии по электрохимическому, концентрационному или осмотическому градиентам. Виды пассивного транспорта: фильтрация, осмос, диффузия, облегченная диффузия (с переносчиком) 2. Активный транспорт – перенос веществ против электрохимического и концентрационного градиентов с затратой энергии и с переносчиком. Виды активного транспорта: первично- активный транспорт (ионы натрия) и вторично- активный транспорт (глюкоза, аминокислоты)