Скачать презентацию КАФЕДРА НОРМАЛЬНОЙ ФИЗИОЛОГИИ ЛЕКЦИЯ 25 ФИЗИОЛОГИЯ ВЫДЕЛЕНИЯ ФИЗИОЛОГИЯ Скачать презентацию КАФЕДРА НОРМАЛЬНОЙ ФИЗИОЛОГИИ ЛЕКЦИЯ 25 ФИЗИОЛОГИЯ ВЫДЕЛЕНИЯ ФИЗИОЛОГИЯ

Лекция 7-1. Почки. Водно-солевой гомеостаз.ppt

  • Количество слайдов: 76

КАФЕДРА НОРМАЛЬНОЙ ФИЗИОЛОГИИ ЛЕКЦИЯ 25 ФИЗИОЛОГИЯ ВЫДЕЛЕНИЯ. ФИЗИОЛОГИЯ ПОЧЕК И ВОДНО-СОЛЕВОГО ОБМЕНА КАФЕДРА НОРМАЛЬНОЙ ФИЗИОЛОГИИ ЛЕКЦИЯ 25 ФИЗИОЛОГИЯ ВЫДЕЛЕНИЯ. ФИЗИОЛОГИЯ ПОЧЕК И ВОДНО-СОЛЕВОГО ОБМЕНА

 • Выделение, по своей природе является составной частью обмена веществ. В процессе выделения • Выделение, по своей природе является составной частью обмена веществ. В процессе выделения организм освобождается от продуктов обмена, которые не могут быть использованы организмом, от чужеродных и токсических веществ, от избытка воды и солей.

ОРГАНЫ ВЫДЕЛЕНИЯ ОРГАНЫ ВЫДЕЛЕНИЯ

ОБЪЕМЫ ВЫДЕЛЕНИЯ КОЖА 300 -1000 мл воды ЛЕГКИЕ - до 10 % мочевины - ОБЪЕМЫ ВЫДЕЛЕНИЯ КОЖА 300 -1000 мл воды ЛЕГКИЕ - до 10 % мочевины - 400 -1000 мл воды - СО 2, летучие вещества КИШЕЧНИК - до 100 мл воды - метаболиты, металлы, соли - эндобиотики и ксенобиотики ПОЧКИ - 1500 - 2000 мл воды, - 90% мочевины, - электролиты, - продукты метаболизма, - эндобиотики и ксенобиотики

Строение почки человека Строение почки человека

ФУНКЦИИ ПОЧЕК 1. МОЧЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ВЫДЕЛИТЕЛЬНАЯ 2. ГОМЕОСТАТИЧЕСКАЯ 3. ЗАЩИТНАЯ 4. РЕГУЛЯТОРНАЯ 5. ЭНДОКРИННАЯ 6. ФУНКЦИИ ПОЧЕК 1. МОЧЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ВЫДЕЛИТЕЛЬНАЯ 2. ГОМЕОСТАТИЧЕСКАЯ 3. ЗАЩИТНАЯ 4. РЕГУЛЯТОРНАЯ 5. ЭНДОКРИННАЯ 6. ГЕМОСТАТИЧЕСКАЯ 7. МЕТАБОЛИЧЕСКАЯ И

ОСОБЕННОСТИ КРОВОСНАБЖЕНИЯ ПОЧЕК • ВЫСОКИЙ ОБЪЕМНЫЙ КРОВОТОК - 1/4 МОК - 1800 л/cут • ОСОБЕННОСТИ КРОВОСНАБЖЕНИЯ ПОЧЕК • ВЫСОКИЙ ОБЪЕМНЫЙ КРОВОТОК - 1/4 МОК - 1800 л/cут • ВЫСОКОЕ ДАВЛЕНИЕ В КАПИЛЛЯРАХ КЛУБОЧКА - 70 мм Hg • ДВОЙНАЯ СЕТЬ КАПИЛЛЯРОВ • НАЛИЧИЕ МЕХАНИЗМОВ САМОРЕГУЛЯЦИИ КОРКОВОГО КРОВООБРАЩЕНИЯ

Почечный кровоток и механизмы его регуляции Делиться на 2 типа: Корковый кровоток – составляет Почечный кровоток и механизмы его регуляции Делиться на 2 типа: Корковый кровоток – составляет 80 -90% Мозговой кровоток – 10 -20%. Корковый кровоток - обеспечивает фильтрацию в почечных клубочках. Мозговой кровоток – способствует процессу реабсорбции и регуляции осмотически активной среды в интерстиции, что важно для процесса концентрации мочи в собирательных трубочках.

Корковый кровоток поддерживается на постоянном уровне, даже если системное давление варьирует от 70 до Корковый кровоток поддерживается на постоянном уровне, даже если системное давление варьирует от 70 до 180 мм. рт. ст. Данный феномен существует за счет механизмов ауторегуляции: 1) Миогенная - рефлекс Бейлиса-Остроумова 2) Перераспределение тонуса артериол клубочка 3) Внутрипочечные гуморальные факторы ангиотензин, кинины, простагландины, NO, и др. 4) Изменение массы действующих нефронов

Интенсивность мозгового кровотока, в основном зависит от величины артериального давления. Поэтому при повышении артериального Интенсивность мозгового кровотока, в основном зависит от величины артериального давления. Поэтому при повышении артериального давления интенсивность мозгового кровотока возрастает. Это приводит к тому, что из интерстиция мозгового слоя начинают вымываться осмотически активные вещества. В результате способность почек концентрировать мочу резко уменьшается, возрастает диурез.

Схема строения нефрона 1 – почечное тельце, включающее капсулу Боумена и клубочек (клубочек капилляров), Схема строения нефрона 1 – почечное тельце, включающее капсулу Боумена и клубочек (клубочек капилляров), 2 – проксимальный извитой каналец, 3 – проксимальный прямой каналец, 4 – нисходящее тонкое колено, 5 – восходящее тонкое колено, 6 – дистальный прямой каналец (тонкое восходящее колено), 7 – плотное пятно (macula densa), локализованное внутри конечной части толстого восходящего колена, 8 – дистальный извитой каналец, 9 – связующий каналец, 9 а – связующий каналец юкстамедуллярного нефрона, который образует аркаду, 10 – собирательная трубка коры почки, 11 – собирательная трубка наружного мозгового вещества, 12 – собирательная трубка внутреннего мозгового вещества.

Различные варианты кровоснабжения нефронов почки. А — юкстамедуллярный нефрон; Б — кортикальный нефрон Различные варианты кровоснабжения нефронов почки. А — юкстамедуллярный нефрон; Б — кортикальный нефрон

Строение и кровоснабжение нефрона. А — нефрон; Б — мальпигиев клубочек Строение и кровоснабжение нефрона. А — нефрон; Б — мальпигиев клубочек

ОСНОВНЫЕ ПРОЦЕССЫ МОЧЕОБРАЗОВАНИЯ • КЛУБОЧКОВАЯ ФИЛЬТРАЦИЯ • КАНАЛЬЦЕВАЯ РЕАБСОРБЦИЯ • КАНАЛЬЦЕВАЯ СЕКРЕЦИЯ ОСНОВНЫЕ ПРОЦЕССЫ МОЧЕОБРАЗОВАНИЯ • КЛУБОЧКОВАЯ ФИЛЬТРАЦИЯ • КАНАЛЬЦЕВАЯ РЕАБСОРБЦИЯ • КАНАЛЬЦЕВАЯ СЕКРЕЦИЯ

МЕХАНИЗМЫ КЛУБОЧКОВОЙ ФИЛЬТРАЦИИ • ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ • ФИЛЬТРАЦИОННОЕ ДАВЛЕНИЕ • ОТРИЦАТЕЛЬНЫЙ ЗАРЯД ПОР • БИОЛОГИЧЕСКИЕ МЕХАНИЗМЫ КЛУБОЧКОВОЙ ФИЛЬТРАЦИИ • ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ • ФИЛЬТРАЦИОННОЕ ДАВЛЕНИЕ • ОТРИЦАТЕЛЬНЫЙ ЗАРЯД ПОР • БИОЛОГИЧЕСКИЕ • СОКРАЩЕНИЕ ПОДОЦИТОВ • СОКРАЩЕНИЕ МЕЗАНГИАЛЬНЫХ КЛЕТОК

ФИЛЬТРАЦИОННЫЙ БАРЬЕР • ФЕНЕСТРИРОВАНННЫЙ ЭНДОТЕЛИЙ КАПИЛЛЯРА: - ПОРЫ: 5 -7 мкм • БАЗАЛЬНАЯ МЕМБРАНА ФИЛЬТРАЦИОННЫЙ БАРЬЕР • ФЕНЕСТРИРОВАНННЫЙ ЭНДОТЕЛИЙ КАПИЛЛЯРА: - ПОРЫ: 5 -7 мкм • БАЗАЛЬНАЯ МЕМБРАНА - ПОРЫ: 2, 9 мкм • МЕЖПЕДУНКУЛЯРНОЕ ПРОСТРАНСТВО ПОДОЦИТОВ - 30 мкм • ЩЕЛЕВАЯ ДИАФРАГМА - 10 мкм • ПОРЫ ГЛИКОКАЛИКСА: - 3 мкм

ФАКТОРЫ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИЕ СКОРОСТЬ КЛУБОЧКОВОЙ ФИЛЬТРАЦИИ ПОЧКИ • СКОРОСТЬ ПЛАЗМОТОКА: ~ 600 мл/мин • ФИЛЬТРАЦИОННОЕ ФАКТОРЫ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИЕ СКОРОСТЬ КЛУБОЧКОВОЙ ФИЛЬТРАЦИИ ПОЧКИ • СКОРОСТЬ ПЛАЗМОТОКА: ~ 600 мл/мин • ФИЛЬТРАЦИОННОЕ ДАВЛЕНИЕ: 20 -30 мм Hg • ФИЛЬТРАЦИОННАЯ ПОВЕРХНОСТЬ: 2 -3% общей поверхности капилляров ~ 1, 6 м • МАССА ДЕЙСТВУЮЩИХ НЕФРОНОВ

ФИЛЬТРАЦИОННОЕ ДАВЛЕНИЕ • ФД = Рк - (РОНК. + РТК) ФД = 70 - ФИЛЬТРАЦИОННОЕ ДАВЛЕНИЕ • ФД = Рк - (РОНК. + РТК) ФД = 70 - (30+10) = 30 мм Hg

РЕГУЛЯЦИЯ КЛУБОЧКОВОЙ ФИЛЬТРАЦИИ • АУТОРЕГУЛЯЦИЯ 1) Миогенная - феномен Бейлиса-Остроумова 2) Перераспределение тонуса артериол РЕГУЛЯЦИЯ КЛУБОЧКОВОЙ ФИЛЬТРАЦИИ • АУТОРЕГУЛЯЦИЯ 1) Миогенная - феномен Бейлиса-Остроумова 2) Перераспределение тонуса артериол клубочка 3) Внутрипочечные гуморальные факторы ангиотензин, кинины, простагландины, NO, и др. 4) Изменение массы действующих нефронов • НЕРВНАЯ (СИМПАТИЧЕСКАЯ) РЕГУЛЯЦИЯ 1) Изменение и перераспределение тонуса артериол 2) Изменение тонуса мезангиальных клеток и фильтрационной поверхности 3) Изменение активности подоцитов 4) Стимуляция секреции ренина и синтеза ангиотензина -II

Реабсорбция в почечных канальцах Это процесс обратного всасывания всех ценных и необходимых организму веществ. Реабсорбция в почечных канальцах Это процесс обратного всасывания всех ценных и необходимых организму веществ. В итоге объем конечной мочи составляет – 1, 0 – 1, 5 л/сут. Основная масса веществ реабсорбируется в проксимальном извитом канальце, и собирательных трубочках. Реабсорбция осуществляется с участием различных механизмов, главным из которых является активный транспорт (первичноактивный, вторично-активный и т. д. ). Если мощность системы реасорбции недостаточна для полного реасорбирования вещества, - то это вещество появляется в конечной моче. В проксимальном отделе происходит полное всасывание глюкозы, белка, аминокислот и витаминов.

Локализация важнейших транспортных процессов в нефроне Локализация важнейших транспортных процессов в нефроне

Нефрон с короткой петлей (справа) и с длинной петлей (слева). Внутри коры мозговой луч Нефрон с короткой петлей (справа) и с длинной петлей (слева). Внутри коры мозговой луч обозначен штриховой линией Рис. 2. Асимметричная клетка в нефроне Условные обозначения: слева схема нефрона, 1 – клубочковая фильтрация, 2 – канальцевая реабсорбция, 3 – синтез и секреция, 4 – секреция веществ из крови в просвет канальца; справа клетки эпителия канальца, 5 – натриевый канал, 6 – натриевый насос, 7 зона клеточных контактов.

Рис. 7. Локализация процессов реабсорбции и секреции органических и неорганических веществ в почечном канальце Рис. 7. Локализация процессов реабсорбции и секреции органических и неорганических веществ в почечном канальце

Вторичный активный транспорт В качестве источника энергии использует химический или электрохимический градиент какого-либо вещества Вторичный активный транспорт В качестве источника энергии использует химический или электрохимический градиент какого-либо вещества

Механизмы ацидификации мочи (роль почки в регуляции р. Н крови). А— структурное соотношение канальца Механизмы ацидификации мочи (роль почки в регуляции р. Н крови). А— структурное соотношение канальца и капилляра; Б — динамика ацидификации мочи: I — преобразование Nа 2 НРO 4, II — преобразование солей Nа, связанного с различными анионами (А-). III — преобразование Nа. НСО 3

Реабсорбция слабых органических кислот и оснований В ионизироаванном состоянии слабые кислоты и основания плохо Реабсорбция слабых органических кислот и оснований В ионизироаванном состоянии слабые кислоты и основания плохо проходят через почечный эпителий, поэтому они реабсорбируются и выводятся с мочой. Недиссоциированные кислоты и основания, в силу концентрирования мочи, могут по градиенту концентрации, реабсорбироваться. Если моча щелочная, - слабые кислоты ионизируются, и поэтому не реабсорбируются. Для усиления выведения щелочей требуется вводить в кровь соответственно кислые продукты.

Реабсорбция натрия Основная часть натрия реабсорбируется в проксимальном отделе (65%). Благодаря реабсорбции 99% Nа+ Реабсорбция натрия Основная часть натрия реабсорбируется в проксимальном отделе (65%). Благодаря реабсорбции 99% Nа+ возвращается назад. Кроме пассивного транспорта Nа+ по электро-химическому градиенту, в транспорте Nа+ участвует несколько механизмов активного транспорта Nа+ : 1. Nа/К-насос, расположен на базальной мембране эпителия почечного канальца. Отвечает за реабсорбцию около 40% Nа+. Активность насоса регулируется альдостероном. Натрийуретический гормон – угнетает работу насоса. 2. Nа/Н-обмен. 3. Натриевый насос, независимый от калия. Совершает выброс Nа+ из эпителия в интерстиций, откуда он поступает в кровь.

Реабсорбция калия Калий хорошо фильтруется. Реабсорбция калия осуществляется с участием калиевого насоса, который располагается Реабсорбция калия Калий хорошо фильтруется. Реабсорбция калия осуществляется с участием калиевого насоса, который располагается на апикальной мембране эпителия. Секреция калия осуществляется за счет работы Nа/К-насоса, который располагается на базальной мембране эпителия. Альдостерон увеличивает секрецию калия, за счет активации Nа/К-насоса. Инсулин, наоборот, способствует реабсорбции калия.

Дистальная реабсорбция По объему значительно меньше проксимальной. Однако, именно она определяет состав конечной мочи, Дистальная реабсорбция По объему значительно меньше проксимальной. Однако, именно она определяет состав конечной мочи, ее осмолярность. Формирование вторичной мочи обеспечивается благодаря работе противоточно-множительной системы почек. Последняя объединяет в себе 3 взаимосвязанных механизма: 1) Противоточно-множительная система наружного мозгового вещества почки. Образована нисходящим и восходящим коленами петли Генле. 2) Второе звено образуется восходящим коленом петли Генле юкстамедулярных нефронов и собирательных трубочек. Это звено функционирует во внутреннем мозговом веществе почки. Эффективность работы этого звена определяется вазопрессином, который повышает проницаемость стенок

трубочек для воды с одной стороны, а в самых нижних отделах трубочек увеличивает проницаемость трубочек для воды с одной стороны, а в самых нижних отделах трубочек увеличивает проницаемость их для мочевины. 3) Третье звено, которое также находиться в мозговом веществе почек, представленно сосудистой поворотной системой. В организации этой системы участвуют капиляры юкстамедулярных нефронов, которые образуют прямые и наиболее длинные нисходящие и восходящие сосудистые петли.

Деятельность противоточного механизма А — последовательные этапы выхода Nа+ и воды из канальцев; Б Деятельность противоточного механизма А — последовательные этапы выхода Nа+ и воды из канальцев; Б — результат деятельности противоточной системы — неравномерная концентрация электролитов в почке (густота точек отражает концентрацию электролитов)

Рис. 6. Локализация рецепторов вазопрессина в различных структурах почки Рис. 6. Локализация рецепторов вазопрессина в различных структурах почки

Рис. 5. Функциональная организация осморегулирующей системы Рис. 5. Функциональная организация осморегулирующей системы

Гуморальная регуляция реабсорбции • ВАЗОПРЕССИН - активация реабсорбции воды • АНГИОТЕНЗИН-II - активация реабсорбции Гуморальная регуляция реабсорбции • ВАЗОПРЕССИН - активация реабсорбции воды • АНГИОТЕНЗИН-II - активация реабсорбции Na+ • АЛЬДОСТЕРОН - активация реабсорбции Na+ и секреции К+ • ПАРАТГОРМОН - активация реабсорбции Са+ и снижение реабсорбции фосфата • КАЛЬЦИТОНИН - изменение реабсорбции Са+ и фосфата • ПРОСТАГЛАНДИНЫ Е 2 - угнетение реабсорбции Na+

Взаимодействие гормонов, регулирующих баланс кальция в организме Взаимодействие гормонов, регулирующих баланс кальция в организме

Влияние на диурез антидиуретического гормона (АДГ). А—механизм понижения диуреза в условиях дегидратации тканей (избыток Влияние на диурез антидиуретического гормона (АДГ). А—механизм понижения диуреза в условиях дегидратации тканей (избыток АДГ — увеличение реабсорбции воды—понижение диуреза)

 Б—механизм повышения диуреза в условиях гипергидратации тканей (недостаток АДГ —уменьшение реабсорбции воды — Б—механизм повышения диуреза в условиях гипергидратации тканей (недостаток АДГ —уменьшение реабсорбции воды — повышение диуреза)

Влияние на диурез альдостерона (избыток альдостерона—увеличение реабсорбции Nа+, вторичное увеличение реабсорбции Н 2 О Влияние на диурез альдостерона (избыток альдостерона—увеличение реабсорбции Nа+, вторичное увеличение реабсорбции Н 2 О — понижение выделения Nа+ и мочи)

Роль гипофиза и надпочечников в регуляции диуреза (процессы, происходящие под влиянием гормонов) Роль гипофиза и надпочечников в регуляции диуреза (процессы, происходящие под влиянием гормонов)

Рис. 4. Локализация эффекта физиологически активных веществ в нефроне Рис. 4. Локализация эффекта физиологически активных веществ в нефроне

Строение юкстагломерулярного аппарата Строение юкстагломерулярного аппарата

СХЕМА ЮГА СТИМУЛЫ ДЛЯ СЕКРЕЦИИ РЕНИНА n n n Снижение давления в приносящей артериоле СХЕМА ЮГА СТИМУЛЫ ДЛЯ СЕКРЕЦИИ РЕНИНА n n n Снижение давления в приносящей артериоле клубочка Симпатическая стимуляция через бета-адренорецепторы ЮГК Избыток натрия в дистальном канальце или снижение концентрации натрия в крови

МЕХАНИЗМ «ДАВЛЕНИЕ - НАТРИУРЕЗ - ДИУРЕЗ» МЕХАНИЗМ «ДАВЛЕНИЕ - НАТРИУРЕЗ - ДИУРЕЗ»

СИСТЕМА РЕНИН-АНГИОТЕНЗИН-АЛЬДОСТЕРОН СИСТЕМА РЕНИН-АНГИОТЕНЗИН-АЛЬДОСТЕРОН

Ренин-ангиотензиновая система • Ренин вырабатывается в высоко специализированных структурах почки – юкстагломерулярном аппарате (ЮГА), Ренин-ангиотензиновая система • Ренин вырабатывается в высоко специализированных структурах почки – юкстагломерулярном аппарате (ЮГА), которым снабжен каждый нефрон. ЮГА состоит из трех основных частей: 1) Расположенных в стенке приносящей и в меньшей степени выносящей артериоле юкстагломерулярных клеток; 2) Плотного пятна, представляющего собой специализированный участок дистального канальца, который тесно контактирует с приносящей артериолой. 3) Экстрагломерулярный мезангиум, заполняющий прстранство между сосудами клубочка и плотным пятном. ЮГК представляют собой крупные клетки среднего слоя стенки приносящей артериолы. Это своеобразные гладкомышечные элементы, почти утратившие признаки ГМК и переформированные для синтеза ренина.

Плотное пятно представляет собой часть дистального сегмента нефрона, расположенный между приносящей и выносящей артериолами Плотное пятно представляет собой часть дистального сегмента нефрона, расположенный между приносящей и выносящей артериолами клубочка, и примыкающей к экстрагломерулярному мезангиуму. Экстрагломерулярный мезангиум представляет собой компактную клеточную группу, которая находится между приносящей и выносящей артериолами с одной стороны и плоным пятном с другой стороны. В качестве четвертого компанента рассматривают мезангиальные клетки клубочка, которые гистогенетически очень близки к ЮГК реагируют на изменение давления в капилярах выработкой ренина. Он вывзывает образование ангиотензина I, который в свою очередь, превращаясь в АГ II , повышает АД, увеличивая кровоток через почечные клубочки. ЮГК снабжаются симпатическими волокнами и содержат α и βадренорецепторы. При стимуляции β-адренорецепторов – увеличивается секреция ренина, а α- тормозит выработку ренина.

Роль почек в регуляции водно-солевого баланса: А – регуляция выделения воды; Б – регуляция Роль почек в регуляции водно-солевого баланса: А – регуляция выделения воды; Б – регуляция соотношения Na+ и К+

Эндокринная функция почки (роль ренина и альдостерона в поддержании артериального давления — АД) Эндокринная функция почки (роль ренина и альдостерона в поддержании артериального давления — АД)

Влияние ангиотензина на кровяное давление, частоту пульса, почечный кровоток, фильтрацию и диурез (по К. Влияние ангиотензина на кровяное давление, частоту пульса, почечный кровоток, фильтрацию и диурез (по К. Боку и К. Креке, 1958)

Иннервация почки (по П. Харману, 1958) Иннервация почки (по П. Харману, 1958)

Иннервация мочевого пузыря Иннервация мочевого пузыря

Функциональная система поддержания водно-солевого баланса ПОВЕДЕНИЕ ЦНС гормоны Кора Гипотала АДГ мус ПОЧКИ ЖКТ Функциональная система поддержания водно-солевого баланса ПОВЕДЕНИЕ ЦНС гормоны Кора Гипотала АДГ мус ПОЧКИ ЖКТ вода Волюмо рецепто ры Росм. КОЖА Продолго ватый мозг ЛЕГКИЕ СЕРДЦЕ соли Осмо рецеп торы