ФИЗИОЛОГИЯ ВЫДЕЛЕНИЯ ОРГАНЫ ВЫДЕЛЕНИЯ КОЖА

ФИЗИОЛОГИЯ ВЫДЕЛЕНИЯ

ОРГАНЫ ВЫДЕЛЕНИЯ КОЖА - 300 -1000 мл пота 1/3 экскретируемой воды, до 10 % мочевины ЛЕГКИЕ - 400 -1000 мл воды КИШЕЧНИК - до 100 мл воды ПОЧКИ - ОСНОВНОЙ ОРГАН ВЫДЕЛЕНИЯ - 1500 - 2000 мл воды, 90% мочевины, электролиты, продукты метаболизма, эндобиотики и ксенобиотики

ВЫДЕЛЕНИЕ Выделение - это процесс освобождения организма от: l продуктов обмена, которые не могут использоваться организмом; l чужеродных и токсических веществ; l избыточного объема воды; l избыточного содержания солей и органических веществ

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

Функциональная единица почки — нефрон 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.

ТИПЫ НЕФРОНОВ В почке человека насчитывают около 1, 2 млн нефронов, они расположены в разных слоях почки и имеют функциональные различия: корковые l СУПЕРФИЦИАЛЬНЫЕ - 20 -30% l ИНТРАКОРТИКАЛЬНЫЕ - 60 -70% l ЮКСТАМЕДУЛЛЯРНЫЕ - 10 -15%

Функции нефронов l Главную роль в мочеобразовательной функции почки играют корковые нефроны l Главное назначение юкстамедуллярных нефронов— создание высокого осмотического давления в мозговом слое почки.

ОСОБЕННОСТИ КРОВОСНАБЖЕНИЯ ПОЧЕК l ВЫСОКИЙ ОБЪЕМНЫЙ КРОВОТОК - 1/4 МОК - 1800 л/cут l ВЫСОКОЕ ДАВЛЕНИЕ В КАПИЛЛЯРАХ КЛУБОЧКА - 70 мм Hg l ДВОЙНАЯ (ЧУДЕСНАЯ) СЕТЬ КАПИЛЛЯРОВ l РАЗЛИЧИЯ КАПИЛЛЯРНЫХ СОСУДОВ МОЗГОВОГО ВЕЩЕСТВА У КОРКОВЫХ И ЮКСТАМЕДУЛЛЯРНЫХ КЛУБОЧКОВ ( ПРЯМЫЕ ДЛИННЫЕ ПЕТЛИ) l НАЛИЧИЕ МЕХАНИЗМОВ САМОРЕГУЛЯЦИИ КОРКОВОГО КРОВООБРАЩЕНИЯ

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

Роль почечных клубочков и проксимальных канальцев

КЛУБОЧКОВАЯ ФИЛЬТРАЦИЯ • Фильтрация — переход веществ из крови клубочковых капилляров в капсулу Шумлянского -Боумена под действием фильтрационного (гидростатического) давления, создаваемого за счет деятельности сердца. • Назначение фильтрации — образование первичной мочи. • Первичная моча —это плазма крови, практически лишенная белков.

ГЛОМЕРУЛЯРНЫЙ ФИЛЬТР

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

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

ФАКТОРЫ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИЕ СКОРОСТЬ КЛУБОЧКОВОЙ ФИЛЬТРАЦИИ ПОЧКИ l СКОРОСТЬ ПЛАЗМОТОКА: ~ 600 мл/мин l ФИЛЬТРАЦИОННОЕ ДАВЛЕНИЕ: 15 -20 мм Hg l ФИЛЬТРАЦИОННАЯ ПОВЕРХНОСТЬ: 2 -3% общей поверхности капилляров ~ 1, 6 м l МАССА ДЕЙСТВУЮЩИХ НЕФРОНОВ

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

ОПРЕДЕЛЕНИЕ СКОРОСТИ КЛУБОЧКОВОЙ ФИЛЬТРАЦИИ ПО КЛИРЕНСУ ИНУЛИНА [ИНУЛИН]мочи. Vмочи = [ИНУЛИН]плазмы. Vплазмы [ИНУЛИН]мочи. Vмочи Vплазмы = СКФ= Синул = --------------- [ИНУЛИН]плазмы = мл/мин ( 125 У МУЖЧИН; 110 У ЖЕНЩИН)

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 синтез А-II

КАНАЛЬЦЕВАЯ РЕАБСОРБЦИЯ • Реабсорбция — возврат веществ из канальцев в интерстиций и кровь Функции: обеспечивает сохранение необходимых организму веществ Выделяют: • обязательную (нерегулируемую) реабсорбцию • регулируемую (факультативную) реабсорбцию - в дистальных отделах нефрона.

Классификация реабсорбируемых веществ l Пороговые - вещества, которые выводятся из организма при повышенной их концентрации в плазме крови ( «порог выведения» , «почечный порог) l Беспороговые -это вещества, которые выводятся из организма при любой их концентрации в плазме крови (нет порога выведения)

Вещество и процент его реабсорбции Натрий -99 Фосфаты -90 Калий -90 Сульфаты -69 Кальций -99 Глюкоза -100 (норма) Магний – 94 Аминокислоты-90 Хлор -99 Вода - 99 Бикарбонаты -99 Мочевина -53

Механизмы реабсорбции l Глюкоза и аминокислоты реабсорбируются с помощью натриевого механизма (у отдельных аминокислот или их групп имеются особые переносчики) l Белки транспортируются пиноцитозом l Электролиты (Na+, К+, Са 2+, Мg 2+) — первично активно и вторичноактивно l анионы (Cl-, НСО 3 -, SO 42 -, PO 43 -) следуют за катионами, в основном за Na+ (симпорт) l Вода реабсорбируется вторично активно согласно закону осмоса

КАНАЛЬЦЕВАЯ СЕКРЕЦИЯ • Секреция — транспорт веществ из интерстиция клетками эпителия канальцев в их просвет, идет по всему канальцу нефрона. • Ее назначение — выведение из организма ненужных или токсических веществ.

КАНАЛЬЦЕВАЯ СЕКРЕЦИЯ l Секреция осуществляется первичноактивно с помощью различных переносчиков. Секретируются: l парааминогиппуровая кислота (ПАГ) l йодсодержащие контрастные вещества, вводимые с диагностической целью (такие, как диодраст); l лекарственные вещества (например, пенициллин, морфин); l феноловый красный; l органическое основание — тетраэтиламмоний; холин, тиамин, серотонин, гуанидин, хинин. l водород и аммиак l слабые органические кислоты и основания.

Локализация важнейших транспортных процессов в нефроне

Роль петли нефрона и дистальных его отделов Главная функция петли нефрона— создание высокого осмотического давления в мозговом веществе почки. Эту функцию выполняют главным образом юкстамедуллярные нефроны, петля нефрона которых пронизывает весь мозговой слой почки.

Противоточно-множительная система мозгового вещества почки

Деятельность противоточного механизма

Дистальные извитые канальцы l Практически заканчивается реабсорбция электролитов l В конечной половине дистальных извитых канальцев реабсорбируется также вода

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

Локализация эффекта физиологически активных веществ в нефроне

Механизм действия вазопрессина

Влияние на диурез АДГ

ОСМОРЕГУЛИРУЮЩИЙ РЕФЛЕКС Центральные Сосудистые осморецепторы Увеличение осмолярности крови вазопрессин Активация реабсорбции воды, концентрирование мочи

Механорецептивная регуляция Волюмо - и прессорецепторы сердечно- сосудистой системы Уменьшение объема и давления вазопрессин крови Активация реабсорбции воды, концентрирование мочи

Вазопрессин и осморегуляция l Гиперосмотичность Гипоосмотичность l плазмы крови плазмы крови l ОСМОРЕЦЕПТОРЫ l ГИПОТАЛАМУС l НЕЙРОГИПОФИЗ l БОЛЬШЕ АДГ МЕНЬШЕ АДГ l АНТИДИУРЕЗ ВОДНЫЙ ДИУРЕЗ

Строение юкста-гломерулярного аппарата

Ренин-ангиотензин-альдостероновая система и гомеостазис натрия l Снижение уровня натрия в крови l Снижение уровня натрия в моче l Стимуляция macula densa и ЮГК l Активация секреции ренина l Повышение образования ангиотензина-II l Повышение секреции альдостерона корой надпочечника l Усиление реабсорбции Na в канальцах почки l Восстановление уровня натрия в крови

Влияние на диурез альдостерона

Альдостерон и гомеостазис калия l Повышение уровня калия в крови l Стимуляция секреции альдостерона корой надпочечников l Стимуляция альдостероном секреции К в мочу в почечных канальцах l Восстановление уровня калия в крови

Осморегуляция водного баланса Осмотическое давление плазмы крови (мосм/кг) в норме: 275 ----280 ----285 ----288 ----290 ----295 ----300 ----305 Порог Водный Порог Нестерпимая роста баланс жажды жажда секреции вазопрессина 203 375 границы выживания

МЕХАНИЗМ ВОЗНИКНОВЕНИЯ ЖАЖДЫ Повышение Снижение объема и (или) осмотического артериального давления плазмы крови ОСМОРЕЦЕПТОРЫ МЕХАНОРЕЦЕПТОРЫ ГИПОТАЛАМУС ЦЕНТР ЖАЖДЫ ЖАЖДА

Регуляция водного баланса при гидратации

Рефлекторная регуляция водно-солевого обмена при гипергидратации

Регуляция водно-солевого обмена при дегидратации

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

Иннервация почки

Поведение животного при жажде

Состав конечной мочи Показатель Нормальные значения Количество мочи в сутки, мл 800 -1500 Относительная плотность в 1015 -1025 утренней порции, г/л Цвет соломенно-желтый Прозрачность прозрачная Реакция нейтральная или слабокислая отсутствует или следы (0, 025 -0, 1) Белок, г/сут <0, 033 г/л Сахар, г/сут отсутствует или следы (0, 03 -0, 05) Кетоновые тела, мг/сут отсутствуют (<50) Пигментные тела, мг/сут отсутствуют (<6)

Состав конечной мочи Показатель Нормальные значения Вещества азотистого обмена, 400 -1200 ммоль/сут Мочевина, г/сут 20 -35 Мочевая кислота, г/сут 0, 27 -0, 8 Креатинин для мужчин, г/сут 1 -2 Креатинин для женщин, г/сут 0, 5 -1, 6 Креатин, г/сут отсутствует Индикан, мкмоль/сут 40 -60 Аммиак, г/сут 0, 6 -1, 3

Выведение мочи l Градиент давления в системе «капсула — почечная чашечка» составляет 10— 0 мм рт. ст. l Моча из собирательных трубок по выводным протокам поступает в чашечки, а из них — в лоханку, которая обладает автоматией (периодически сокращается и расслабляется) l По мочеточнику моча движется вследствие наличия градиента давления, создаваемого систолой лоханки, и с помощью распространяющейся по мочеточнику перистальтической волны, которая возникает за счет автоматии гладкой мышцы мочеточника с частотой 1— 5 в минуту l Мочеточники входят в мочевой пузырь в косом направлении, благодаря чему образуется клапанный аппарат

Иннервация мочевого пузыря