Регуляция клубочковой фильтрации

Классификация функций почек

1. Функция мочеобразования – клубочковая фильтрация, канальцевая реабсорбция и секреция, осмоконцентрирование и осморазведение мочи, нейрогуморальная регуляция мочеобразования.
Осуществляется благодаря:

Фильтрации

Реабсорбции

Секреции

Концентрации мочи

2. Выделительная (экскреторно-гомеостатические функции). Процесс происходящей в нефроне.
Азотвыделительная
Осмо- и волюморегулирующая

Регуляция КОС
Регуляция ионного состава крови

3. Невыделительные функции
инкреторная
метаболическая

Почки удаляют излишек воды (полезного вещества). Это относится и к выделительной, и к мочеобразующей функции почке.

Почки – очень важные образования, регулирующие объем и состав всех внутренних сред организма. Можно обнаружить четкое распределение на функции выделения поеределенного вещества и его методы выделения. Эта структура, которые рецептируют, контролируют и обеспечивают постоянство внутренних сред.

За 24 часа через почки проходит 60 раз плазма. Интравазарная жидкость сообщается с клеткой благодаря интерстициальной жидкости, которая обеспечивает транспорт огромного количества веществ в клетку и из клетки. Этот обмен в трех средах требует постоянство ионного состава в трех средах. Объем интерстициальной жидкости проходит через сутки в почках 14 раз. Внутриклеточная вода не подсчитана.

Нефрон

Нефрон – структурно-функциональная единица почки.

Типы нефронов по локализации:

· Поверхностные 20-30%

· Интракортикальные (60-70%)

· Юкстамедулярные (10-15%)

Особенности кровоснабжения почек:

· Две системы капилляров
клубочка – чудесная сеточка

Вторичная капиллярная сеть – от выносящей артериолы. Она поддерживает метаболизм нефрона и участвует в реабсорбции.

· Эфферентная артериола юкстамедулярного нефрона образует прямые сосуды, обеспечивая высокий уровень кровотока, высокий уровень потребляемого кислорода)

· Ауторегуляция почечного кровотока

· Наличие двух кругов кровообращения (коркового 90% и мозгового 10%)

· Высокий уровень потребления кислорода

· Высокий уровень кровоснабжения (20% сердечного выброса идет на почки)

· Высокий уровень ауторегуляции. Почечный кровоток не меняется при изменении среднего АД до 180 мм.рт.ст.

· Чудесная капиллярная сеть – в капиллярах клубочного расположенных между двумя артериолами, давление крови высокое (50-70 мм рт.ст.). они приспособлены только для фильтрации жидкости. В околоканальцевых капиллярах давление крови низкое (8-12 мм рт.ст.). Эти капилляры приспособлены для реабсорбции.

Процессы образования мочи (удаления избытка воды)

1. Фильтрация

2. Реабсорбция

3. Секреция

4. Осмотическая концентрация или разведение.

Клубочковая фильтрация

Фильтруется плазма крови: из капилляров в капсулу. Компоненты клубочка (стенка окончатого капилляра – эндотелий и базальная мембрана, внутренний листок капсулы – подоциты и их ножки, педицеллы) образуют барьерные фильтры и обеспечивают процесс фильтрации.

Из капилляров кровь поступает в просвет капсулы. Результатом является первичная моча. Она сразу поступает на реабсорбции.

Почечный фильтр обеспечивает переход низкомолекулярных соединений плазмы крови, но задерживает крупномолекулярные белки, форменные элементы крови.

Барьер:

· Размер пор капилляров

· Отрицательно заряженные стенки пор

· Барьерный слой крупных молекул на поверхности эндотелия капилляров

· Щелевые мембраны между «ножками» подоцитов

Скорость клубочковой фильтрации:

1. Фильтрационное давление (30-40 мм рт.ст.)

Рф = Р гидр.крови – (Р онк.крови + Ргидр.капсулы)

2. Почечный кровоток

3. Давление крови в магистральных сосудах

4. Проницаемость капилляров клубочка

5. Количества действующих нефронов

Юкстагломерулярный аппарат

Канальцевая реабсорбция

Реабсорбция – обратное всасывание веществ, необходимых организму, во внутреннюю среду организма. Они всасываются из просвета канальцев обратно в кровь.

Всасывание из первичной мочи происходит во вторичную капиллярную сеть – околоканальцевые капилляры с низким давлением крови (8-12 мм рт.ст.). Примером аналогичного транспорта был транспорт в микроциркуляторном русле.

Участвуют пассивные и активные механизмы транспорта.

· Пассивные механизмы: осмос, диффузия

· Активные механизмы – первично активный и вторично активный транспорт (с помощью белковых молекул переносчиков, насосов), а также путем эндоцитоза.

Активный транспорт требует больших затрат энергии.

Имеет смысл повторить трансмембранный транспорт.

Неорганичееские вещества: вода, ионы натрия, кальция, хлора, калия, бикарбонатов) – в проксимальном и дистальном отделах.

Органические вещества – белки, глюкоза, аминокислоты, лактат и др. – преимущественно в проксимальном отделе.

67% всей реабсорбции осуществляется ПИК. От 7-5% в ДИК.

Виды реабсорбции:

· Факультативная (избирательная) 15%

Изменяется в зависимости от состояния организма, регулируется. Преобладает в ДИК

· Обязательная (облигатная) 85%

Идет всегда в полном объеме, мало подвержена регуляции, преобладает в проксимальном отделе.

 

Проксимальные канальцы

Реабсорбируется 2/3 объема фильтрата (66%)

Реабсорбция происходит череЗ клетки эпителия (активный регулируемый транспорт, через апикальную и базальную

мембраны) и через межклеточные щели (пассивный, нерегулируемый транспорт воды и ионов).

Реабсорбируются неорганические вещества (вода, натрий, калий, кальций, хлор, фосфаты, бикарбонаты и др).

Реабсорбция глюкозы

Пути:

1. Натрий-зависимый вторичный активный транспорт

2. Калий-навтриевый насос (первичный активный)

3.  Облегченная пассивная диффузия глюкозы

Из мочи (область высокого давления) глюкоза поступает в тканевую жидкость, а затем в кровь (область низкого давления в сосуде)

Секреция

Канальцевая секреция – перенос клетками веществ из крови и интерстициальной жидкости в мочу.

Ссекретируются: вещества из крови (органические кислоты, основания, ионы калия и водорода); вещества синтезированные в клетках нефрона (гиппуровая кислота и амиак).

Дополнительное поступление веществ из внутренней среды организма в мочу через стенку почечных канальцев: из крови, из эпителия и интерстиции. В транспорте принимают участие пассивные и активные механизмы.

Проксимальные канальцы

· Только органические вещества

· Исползуется активный транспорот

· Секретируются органические кислоты (мочевая кислота, пенициллин, барбитураты)

· Основания (холин, адреналин, гистамин, серотонин, атропин)

· Секретируются ионы водорода – основная функция почки, которая обеспечивает постоянство рН крови.

Функции петли Генле

· Реабсорбция воды и солей натрия (25% от объема первичной мочи).

· Создание высокого осмотического давления в мозговом веществе почки для дальнейшей концентрации мочи.

Процессы сбалансированы и осуществляются через интерстициальное пространство (множительная система).

Механизм концентрирования мочи:

Одни отделы нефрона путем реаобсорбции растворенных веществ создают повышенное осмотическое давление в интерстиции, а в других – в этот гипертонический интерстиций выходит вода. Концентрированная моча – при осмотическом перемещении воды из канальца через водопроницаемые сегменты в гиперосмотический интерстиций.

Петля Генле – отдел, создающий гипертоничность интерстиция. Для повышения гипертоничности интерстиция петля Генле работает как поворотно-противоточный множитель. Обмен между восходящей и нисходящей частями петли Генле осуществляется через интерстиций.

Собирательная трубочка – отдел отдающий воду в гипертоничный интерстиций. Осмолярность интерстиция повышается к изгибу петли. Вода и соли поступают в прямые сосуды и уносятся током крови.

Проницаемость стенки собирательной трубочки регулируется АДГ. Он увеличивает реабсорбцию воды через клетки (пузырьковый транспорт) и через межклеточные щели.

Активный транспорт и пассивная диффузия сбалансированы таким образом, что создается поперечный осмотический градиент в 200 мосмоль/л. В следующем сегменте происходит суммация этих градиентов. Петля нефрона помещена в среду, где созданы условия для пассивного выведения воды.

Итоговый градиент: 1200 мосмоль/л (в месте поворота петли генле).

Этот процесс осмотического разведения (регуляции количества выведения ненужной жидкости) – комплекс процессов, осуществляемых в разных структурах (НП, ВП, интерстиций, прямые сосуды, собирательная трубочка). Прямые сосуды обеспечивают регуляцию реабсорбции воды.

Регуляция выведения воды

Почки регулируют количество воды в зависимости от выделяемых электролитов (соли натрия – 600 мосмоль). Они должны обладать способностью выделять как гипертоничную, так и гипотоничную мочу.

Механизм разбавления – осмотическое разведение. Моча реабсорбируется путем осмоса (за натрием). Проксимальный отдел проницаем для воды – из него – изотоничная жидкость. Разведенная моча при транспорте электролитов из канальца через непроницаемые сегменты для воды.

Восходящая часть петли и часть дистального канальца всегда непроницаемы для воды – оттекает гипотоничсекая жидкость (1000 мосм/л)

Классификация функций почек

1. Функция мочеобразования – клубочковая фильтрация, канальцевая реабсорбция и секреция, осмоконцентрирование и осморазведение мочи, нейрогуморальная регуляция мочеобразования.
Осуществляется благодаря:

Фильтрации

Реабсорбции

Секреции

Концентрации мочи

2. Выделительная (экскреторно-гомеостатические функции). Процесс происходящей в нефроне.
Азотвыделительная
Осмо- и волюморегулирующая

Регуляция КОС
Регуляция ионного состава крови

3. Невыделительные функции
инкреторная
метаболическая

Почки удаляют излишек воды (полезного вещества). Это относится и к выделительной, и к мочеобразующей функции почке.

Почки – очень важные образования, регулирующие объем и состав всех внутренних сред организма. Можно обнаружить четкое распределение на функции выделения поеределенного вещества и его методы выделения. Эта структура, которые рецептируют, контролируют и обеспечивают постоянство внутренних сред.

За 24 часа через почки проходит 60 раз плазма. Интравазарная жидкость сообщается с клеткой благодаря интерстициальной жидкости, которая обеспечивает транспорт огромного количества веществ в клетку и из клетки. Этот обмен в трех средах требует постоянство ионного состава в трех средах. Объем интерстициальной жидкости проходит через сутки в почках 14 раз. Внутриклеточная вода не подсчитана.

Нефрон

Нефрон – структурно-функциональная единица почки.

Типы нефронов по локализации:

· Поверхностные 20-30%

· Интракортикальные (60-70%)

· Юкстамедулярные (10-15%)

Особенности кровоснабжения почек:

· Две системы капилляров
клубочка – чудесная сеточка

Вторичная капиллярная сеть – от выносящей артериолы. Она поддерживает метаболизм нефрона и участвует в реабсорбции.

· Эфферентная артериола юкстамедулярного нефрона образует прямые сосуды, обеспечивая высокий уровень кровотока, высокий уровень потребляемого кислорода)

· Ауторегуляция почечного кровотока

· Наличие двух кругов кровообращения (коркового 90% и мозгового 10%)

· Высокий уровень потребления кислорода

· Высокий уровень кровоснабжения (20% сердечного выброса идет на почки)

· Высокий уровень ауторегуляции. Почечный кровоток не меняется при изменении среднего АД до 180 мм.рт.ст.

· Чудесная капиллярная сеть – в капиллярах клубочного расположенных между двумя артериолами, давление крови высокое (50-70 мм рт.ст.). они приспособлены только для фильтрации жидкости. В околоканальцевых капиллярах давление крови низкое (8-12 мм рт.ст.). Эти капилляры приспособлены для реабсорбции.

Процессы образования мочи (удаления избытка воды)

1. Фильтрация

2. Реабсорбция

3. Секреция

4. Осмотическая концентрация или разведение.

Клубочковая фильтрация

Фильтруется плазма крови: из капилляров в капсулу. Компоненты клубочка (стенка окончатого капилляра – эндотелий и базальная мембрана, внутренний листок капсулы – подоциты и их ножки, педицеллы) образуют барьерные фильтры и обеспечивают процесс фильтрации.

Из капилляров кровь поступает в просвет капсулы. Результатом является первичная моча. Она сразу поступает на реабсорбции.

Почечный фильтр обеспечивает переход низкомолекулярных соединений плазмы крови, но задерживает крупномолекулярные белки, форменные элементы крови.

Барьер:

· Размер пор капилляров

· Отрицательно заряженные стенки пор

· Барьерный слой крупных молекул на поверхности эндотелия капилляров

· Щелевые мембраны между «ножками» подоцитов

Скорость клубочковой фильтрации:

1. Фильтрационное давление (30-40 мм рт.ст.)

Рф = Р гидр.крови – (Р онк.крови + Ргидр.капсулы)

2. Почечный кровоток

3. Давление крови в магистральных сосудах

4. Проницаемость капилляров клубочка

5. Количества действующих нефронов

Регуляция клубочковой фильтрации

· Скорость клубочковой фильтрации (СКФ) постоянна благодаря ауторегуляции почечного кровотока.

· При повышении АД приносящая артериола суживается (миогенный механизм), давление в капиллярах не меняется, СКФ не меняется.

· При понижении АД приносящая артериола расширяется (миогенный механизм), а выносящая артериола суживается (местное действие ангиотензина) – давление капилляров не меняется, СКФ не меняется. Это необходимо для обеспечения объемной скорости кровотока.

· Умеренное возбуждение симпатичских центров приводит к увеличению СКФ.

· Сильное возбуждение симпатических центров (стресс, боль, физическая нагрузка) вызывает спазм артериол. Капиллярный кровоток падает, СКФ уменьшается, уменьшается диурез. При стрессорных состояниях уменьшение/прекращения диуреза необходимо для сохранения агрегатного состояния крови.

От просвета приносящей и выносящей артериолы зависит участие нефрона в процессе выделения, процессы фильтрации и поддержание высокого давления крови в капиллярах клубочка. Чем лучше держится соотношение, тем больше нефронов участвует.

Высокое давление в капиллярах клубочка обеспечивается работой ЮГА, соотношения диаметра приносящей и выносящей артериолы коркового вещества, анатомическими особенностями почки (почечные артерии очень короткие), механизмами миогенной регуляции.

Юкстагломерулярный аппарат