ФИЗИОЛОГИЯ ВЫДЕЛЕНИЯ Лектор доцент А Ю Шишелова

ФИЗИОЛОГИЯ ВЫДЕЛЕНИЯ Лектор доцент А. Ю. Шишелова

Выделение – процесс выведения конечных продуктов метаболизма, токсичных веществ и избытка полезных веществ из внутренней среды организма во внешнюю среду. ОЧИЩЕНИЕ ПОДДЕРЖАНИЕ КОНСТАНТ КРОВИ

ОРГАНЫ ВЫДЕЛЕНИЯ Легкие ПОЧКИ Желудочно-кишечный тракт (железы) Кожа (железы)

Анатомия почки Корковое вещество Мозговое вещество • Lorenzo BELLINI (1639 - 1704). • Marcello MALPIGHI (1628 -1694). • Александр Михайлович ШУМЛЯНСКИЙ (1748 - 1795). • William BOWMAN (1816 - 1892).

Нефрон – структурно-функциональная единица почки Выносящая артериола Капиллярный Проксимальный клубочек извитой каналец Приносящая артериола клубочек Дистальный извитой каналец Капсула Шумлянского. Боумена Выносящая Приносящая артериола Собирательная трубка Петля Генле

ТИПЫ НЕФРОНОВ (ПО ЛОКАЛИЗАЦИИ) q Поверхностные: 20 – 30% q Интракортикальные: 60 – 70% q Юкстамедуллярные: 10 - 15%

ОСОБЕННОСТИ КРОВОСНАБЖЕНИЯ ПОЧЕК ü Две системы капилляров: • клубочка ( «чудесная сеточка» ) - фильтрация; • вторичная капиллярная сеть (отходят от выносящей артериолы) - поддержание метаболизма нефрона, участие в реабсорбции. ü Эфферентная артериола юкстамедулярного нефрона образует прямые сосуды.

ü От просвета приносящей и выносящей артериол зависит: - участие нефрона в процессе выделения (в покое 50 - 85%); - поддержание высокого давления крови в капиллярах клубочка

ü Высокий уровень кровоснабжения почек. ОРГАН КРОВОТОК мл/мин Потребление О 2 µМ/100 г мин ПОЧКА МОЗГ КОЖА СК. МЫШЦА СЕРДЦЕ 1260 750 460 840 252 267 147 15 72 431 [Cohen, Ramm, 1976]

ü Постоянство почечного кровотока (саморегуляция – сосудистая и почечная)

Юкстагломерулярный аппарат (ЮГА): ü образуют юкстагломерулярные клетки афферентной артериолы и клетки плотного пятна дистального канальца, ü реагирует на снижение объема циркулирующей крови и АД, ü выделяет гормон ренин.

ПРОЦЕСС ОБРАЗОВАНИЯ МОЧИ 1. ФИЛЬТРАЦИЯ (в капиллярах клубочка) 2. РЕАБСОРБЦИЯ 3. СЕКРЕЦИЯ

ФИЛЬТРАЦИЯ 1. Фильтруется – плазма крови: из капилляров в капсулу. 2. Результат фильтрации – первичная моча. 3. Фильтр: • стенка окончатого капилляра (эндотелий и базальная мембрана), • внутренний листок капсулы – подоциты и их ножки (педицеллы).

ПОЧЕЧНЫЙ ФИЛЬТР Фильтруются: низкомолекулярные соединения плазмы крови. Задерживаются: белки, форменные элементы крови. Барьер: Эндотелиальпора ная клетка КАПИЛЛЯР щель ножка подоцита КАПСУЛА § размеры пор капилляров; § отрицательно заряженные стенки пор; § барьерный слой крупных молекул белка на поверхности эндотелия капилляров; § щелевые мембраны между «ножками» подоцитов.

СКОРОСТЬ КЛУБОЧКОВОЙ ФИЛЬТРАЦИИ ЗАВИСИТ ОТ: 1. Фильтрационного давления (в среднем 30 -40 мм рт. ст. ). Рф = Ргидр. крови - (Ронк. крови + Ргидр. капсулы) 2. Почечного кровотока. 3. Давления крови в магистральных сосудах (аорте, почечной артерии). 4. Проницаемости капилляров клубочка. 5. Количества действующих нефронов.

Измерение скорости клубочковой фильтрации Клиренс – коэффициент очищения крови от определенного вещества, подвергающегося только фильтрации (инулина, креатинина). CIn = (UIn · V)/ PIn V – объем мочи, UIn - концентрация инулина в моче, РIn - концентрация инулина в плазме крови. Клиренс инулина = 110 -125 мл/мин. В сутки – около 180 л первичной мочи.

РЕАБСОРБЦИЯ Обязательная Факультативная (облигатная): (избирательная): Реабсорбция – обратное всасывание воды и других необходимых • идет всегда изполном объеме, во внутреннюю среду организма. • изменяется в зависимости от веществ в первичной мочи состояния организма, • мало подвержена регуляции, • регулируется, • преобладает в проксимальном • преобладает в дистальном отделе нефрона.

ЧТО РЕАБСОРБИРУЕТСЯ? Неорганические вещества – вода, ионы (Na+, Ca 2+, K+, Cl-, бикарбонаты и др. ) – в проксимальном и дистальном отделах. Органические вещества – белки, глюкоза, аминокислоты, лактат и др. – преимущественно в проксимальном отделе.

МЕХАНИЗМЫ ТРАНСПОРТА ПРИ РЕАБСОРБЦИИ q Пассивный транспорт – вода, гидрокарбонаты, мочевина. q Активный транспорт 1) Первично-активный: энергия используется для транспорта переносимого вещества (Na+). 2) Вторично-активный: энергия используется для транспорта сопутствующего вещества (глюкоза, аминокислоты, Cl-). МОЧА КРОВЬ

Порог выведения – концентрация вещества в крови, при которой оно не может быть полностью реабсорбировано и появляется в конечной моче. Пороговые вещества - имеющие порог выведения (глюкоза > 10 ммоль/л в крови). Непороговые вещества - полностью выделяются с мочой при любой их концентрации в крови (инулин). _______________________________ 3) Эндоцитоз – реабсорбция белка

ВСАСЫВАНИЕ ВОДЫ ПОВОРОТНО-ПРОТИВОТОЧНЫЙ МЕХАНИЗМ 1. Градиент осмолярности: осмолярность возрастает от коры к внутренней области мозгового вещества. 2. В восходящем колене петли Генле активно реабсорбируются Na+, Cl-, этот отдел непроницаем для воды. 3. В нисходящем колене петли Генле пассивно всасывается вода, этот отдел непроницаем для Na+. ! В петле Генле два противоположно направленных потока жидкости: при движении вверх в восходящем колене моча «отдает» Na. Cl – осмолярность мозгового вещества возрастает; при движении вниз в нисходящем колене петли из мочи реабсорбируется вода.

Осмотическая концентрация мочи В поворотно-противоточном механизме участвуют собирательные трубочки – регулируемая реабсорбция.

Осмотическое разведение мочи

СЕКРЕЦИЯ Канальцевая секреция - перенос клетками канальцев веществ из крови и интерстициальной жидкости в мочу. Что секретируется? • вещества из крови – органические кислоты, основания, ионы (К+, Н+). • вещества, синтезированные в клетках нефрона (гиппуровая кислота; аммиак и др. )

ИЗМЕРЕНИЕ СКОРОСТИ СЕКРЕЦИИ И ЭФФЕКТИВНОГО ПЛАЗМОТОКА В ПОЧКЕ Измерение клиренса ПАГК CPAH = (UPAH · V) /PPAH Клиренс ПАГК = 680 -720 мл/мин.

РЕГУЛЯЦИЯ ВЫДЕЛЕНИЯ В ПОЧКАХ РЕГУЛЯЦИЯ ФИЛЬТРАЦИИ РЕГУЛЯЦИЯ РЕАБСОРБЦИИ Наиболее важное значение имеет гуморальная регуляция: Ø Внепочечные гормоны (АДГ, альдостерон, атрионатрийуретический) Ø Гормоны почек (ренин, простагландины)

Внепочечные гормоны: Антидиуретический гормон (АДГ) (нейрогипофиз): • увеличивает реабсорбцию воды. Альдостерон (кора надпочечников): • увеличивает реабсорбцию Na+ (при этом также увеличивается • реабсорбция воды, • секреция K+) Атрионатрийуретический пептид (предсердия): • снижает реабсорбцию Na+, Cl-, Mg++, Ca++ (как следствие – снижение реабсорбции воды).

АДГ (вазопрессин) V 2 -РЕЦЕПТОРЫ • Увеличение реабсорбции воды (через ц. АМФ – встраивание в апикальную мембрану водных каналов – аквапоринов) • Увеличение реабсорбции мочевины • Увеличение реабсорбции ионов Na+

АЛЬДОСТЕРОН + • Na/K насос • Синтез Na-каналов

АТРИОНАТРИЙУРЕТИЧЕСКИЙ ПЕПТИД х а бк у тр тормозит секрецию расширяет х альдостерона льны гладкие мышцы е сосудов, в т. ч. ат р и приносящих об с В артериол снижается реабсорбция Na+, воды, хлоридов увеличение скорости фильтрации Увеличивается объем конечной мочи снижает активность ЮГА

НЕРВНАЯ РЕГУЛЯЦИЯ ФУНКЦИЙ ПОЧКИ СИМПАТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА : ü Сужает сосуды почек, в т. ч. приносящие артериолы. ü Активирует реабсорбцию Nа+, глюкозы, воды в клетках канальцев. ü Активирует юкстагломерулярный аппарат почек. Диурез снижается

СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ

ВЛИЯНИЕ НЕЙРОТРАНСМИТТЕРОВ И НЕЙРОМОДУЛЯТОРОВ НА ПОЧКУ • ДОФАМИН - УЛУЧШАЕТ КРОВОТОК ПОЧКИ, ПОВЫШАЕТ НАТРИЙУРЕЗ • ЭНДОТЕЛИН - УВЕЛИЧИВАЕТ СЕКРЕЦИЮ АВП, ВЫЗЫВАЕТ НАТРИЙУРЕЗ, ЗАВИСИМЙ ОТ АНГ • СУБСТАНЦИЯ Р - ДЕЙСТВУЕТ В МОЗГУ, УМЕНЬШАЕТ ЭКСКРЕЦИЮ Na, K, ВОДЫ • МЕЛАНОЦИТ-СТИМУЛИРУЮЩИЙ ГОРМОН НАТРИЙУРЕТИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ • НЕЙРОПЕПТИД Y - РЕГУЛИРУЕТ СЕКРЕЦИЮ АНГ • ОПИОИДНЫЕ ПЕПТИДЫ - В МОЗГУ УМЕНЬШАЮТ ЖАЖДУ И ЭКСКРЕЦИЮ ИОНОВ, В СИСТЕМНОМ КРОВОТОКЕ – ОКАЗЫВАЮТ ДИУРЕТИЧЕСКИЙ ЭФФЕКТ

Процесс мочеобразования

REGULATION OF SODIUM EXCRETION

ЭНДОКРИННАЯ РЕГУЛЯЦИЯ ФУНКЦИЙ ПОЧКИ • АНТИДИУРЕТИЧЕСКИЙ ГОРМОН (АДГ, ВАЗОПРЕССИН) • АТРИОНАТРИЙУРЕТИЧЕСКИЙ • АЛЬДОСТЕРОН • ПАРАТГОРМОН • КАЛЬЦИТОНИН • ИНСУЛИН • АДРЕНАЛИН • АНГИОТЕНЗИН И ДР.