ВЫДЕЛЕНИЕ ОРГАНЫ ВЫДЕЛЕНИЯ ЛЁГКИЕ ПОЧКИ КОЖА ЖКТ

Скачать презентацию ВЫДЕЛЕНИЕ ОРГАНЫ ВЫДЕЛЕНИЯ ЛЁГКИЕ ПОЧКИ КОЖА ЖКТ

ВЫДЕЛ.1.2011.ppt

Количество слайдов: 40

ВЫДЕЛЕНИЕ ОРГАНЫ ВЫДЕЛЕНИЯ: ЛЁГКИЕ ПОЧКИ КОЖА ЖКТ

ФУНКЦИИ ПОЧЕК • ЭКСКРЕТОРНАЯ – выведение конечных продуктов метаболизма, токсинов и чужеродных в-в • ГОМЕОСТАТИЧЕСКАЯ – поддержание постоянства внутренней среды организма (химического состава крови, артериального давления) • ЭНДОКРИННАЯ – синтез и выделение в кровь биологически активных в-в: (1) ренина, (2) эритропоэтинов, (3) кальцитриола (Д 3) • МЕТАБОЛИЧЕСКАЯ – участие в обмене в-в (например, в глюконеогенезе)

АНАТОМИЯ ПОЧЕК

ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ ЕДИНИЦА ПОЧЕК НЕФРОН 2, 5 млн нефронов

СТРОЕНИЕ НЕФРОНА Приносящая артериола Выносящая артериола Капиллярный клубочек (Мальпиги) Дистальный извитой каналец Капсула Боумена. Шумлянского Проксимальный извитой каналец Нисходящая часть петли Генле Восходящая часть петли Генле Собирательная трубочка

ОСОБЕННОСТИ КРОВОСНАБЖЕНИЯ ПОЧКИ • Высокий уровень кровоснабжения: 1 л/мин (20% от величины сердечного выброса) 1 2 • Высокий уровень ауторегуляции: почечный кровоток не меняется при изменении среднего АД от 80 до 180 мм рт. ст. • «Чудесная капиллярная сеть» : (1) В капиллярах почечного клубочка, расположеных между двумя артериолами, давление крови высокое (50 -70 мм рт. ст. ). Эти капилляры приспособлены только для фильтрации жидкости. (2) В околоканальцевых капиллярах давление крови низкое (812 мм рт. ст. ). Эти капилляры максимально приспособлены для реабсорбции.

МЕХАНИЗМ ОБРАЗОВАНИЯ МОЧИ • ФИЛЬТРАЦИЯ • РЕАБСОРБЦИЯ • СЕКРЕЦИЯ

КЛУБОЧКОВАЯ ФИЛЬТРАЦИЯ: СТРОЕНИЕ ПОЧЕЧНОГО КЛУБОЧКА Выносящая артериола капилляры Приносящая артериола Полость капсулы

Фильтрация – пассивный процесс, который происходит за счёт гидростатического давления крови в капиллярах клубочка

ПОЧЕЧНЫЙ ФИЛЬТР состоит из 3 -х слоёв: (1) эндотелий капилляра, (2) базальная мембрана, (3) подоциты (эпителий капсулы Боумена-Шумлянского) ПОЛОСТЬ КАПСУЛЫ Поры между ножками подоцитов (5 нм) Эндотелий капилляра (окна 50 -100 нм) КАПИЛЛЯР Подоцит Просвет капилляра Базальная мембрана

СОСТАВ ПЕРВИЧНОЙ МОЧИ • Эндотелий капилляров задерживает форменные элементы крови. • Базальная мембрана и подоциты задерживают белки плазмы (т. к. имеют слишком мелкие поры и отрицательный заряд на поверхности). Первичная моча представляет собой плазму крови без белков (ультрафильтрат) СКФ За минуту фильтруется 120 мл первичной мочи. За сутки фильтруется около 180 литров.

ФИЛЬТРАЦИОННОЕ ДАВЛЕНИЕ • Фильтрацию обеспечивает высокое давление крови в капиллярах почечного клубочка (КД = 50 мм рт. ст. ) • Препятствует фильтрации онкотическое давление белков плазмы крови (ОД = 25 мм рт. ст. ) • Препятствует фильтрации гидростатическое давление первичной мочи в полости капсулы (ПД = 15 мм рт. ст. ) КД 50 15 25 ПД ОД ФД = КД – ОД – ПД фильтрация ФД = 50 – 25 – 15 ФД = 10 mm Hg

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 в капиллярах не меняется, СКФ не меняется. • Умеренное возбуждение симпатических центров приводит к увеличению СКФ. • Сильное возбуждение симпатических центров (стресс, боль, физическая нагрузка) вызывает спазм артериол – капиллярный кровоток падает, СКФ резко уменьшается.

МИОГЕННЫЙ МЕХАНИЗМ ПРИНОСЯЩАЯ АРТЕРИОЛА Высокое АД – Низкое АД – Сильное растягивающее Слабое растягивающее действие – Усиление автоматии Ослабление автоматии гладких мышц сосуда – Сокращение – Расслабление – СУЖЕНИЕ СОСУДА РАСШИРЕНИЕ СОСУДА

Юкстагломерулярный аппарат (ЮГА) – эндокринная структура каждого нефрона

РЕНИН – АНГИОТЕНЗИНОВАЯ СИСТЕМА • При снижении АД и уменьшении почечного кровотока клетки ЮГА выделяют РЕНИН ДИСТАЛЬНЫЙ КАНАЛЕЦ Ангиотензиноген ангиотензин-1 АПФ АНГИОТЕНЗИН-2 (а) Местное действие – сужение выносящей артериолы, повышение давления в капиллярах клубочка (б) Общее действие – сужение сосудов, реабсорбция натрия и воды почками, увеличение системного АД. Плотное пятно Гранулярные клетки

КАНАЛЬЦЕВАЯ РЕАБСОРБЦИЯ • РЕАБСОРБЦИЯ – обратное всасывание: • Вещества, необходимые организму, всасываются из просвета канальцев обратно в кровь • Всасывание происходит во вторичную капиллярную сеть – околоканальцевые капилляры с низким давлением крови (8 -12 мм рт. ст. ) • Участвуют пассивные и активные механизмы транспорта • ПАССИВНЫЕ МЕХАНИЗМЫ: диффузия, осмос • АКТИВНЫЕ МЕХАНИЗМЫ: первично активный и вторично активный транспорт (с помощью белковых молекул-переносчиков, «насосов» ), а также путём эндоцитоза. • Активный транспорт требует больших затрат энергии.

КАНАЛЬЦЕВАЯ СЕКРЕЦИЯ • Дополнительное поступление веществ из внутренней среды организма в мочу через стенку почечных канальцев: (а) из крови, протекающей через околоканальцевые капилляры, (б) из эпителия почечных канальцев. • В транспорте в-в принимают участие пассивные и активные механизмы.

РЕАБСОРБЦИЯ В ПРОКСИМАЛЬНЫХ КАНАЛЬЦАХ Просвет канальца • Реабсорбируется 2/3 объёма фильтрата (65%) • Реабсорбция происходит через клетки эпителия (активный, регулируемый транспорт) и • через межклеточные щели (пассивный, нерегулируемый транспорт воды и ионов) • Реабсорбируются неорганические в-ва (вода, Na, К, Са, Cl, фосфаты, бикарбонаты и др. ) Микроворсинки «щёточная кайма» • а также органические в-ва (глюкоза, аминокислоты и др. )

РЕАБСОРБЦИЯ ГЛЮКОЗЫ из мочи 1 2 3 Na+ в клетку МЕХАНИЗМ • Вторично активный натрий-зависимый транспорт обеспечивает перенос глюкозы из мочи в эпителиальную клетку • (по концентрационному градиенту натрия, без прямых затрат энергии). • Энергия АТФ затрачивается на работу К- Na-насоса (создание концентрационного градиента натрия) • Глюкоза, накапливаясь в клетке, покидает её путём облегчённой диффузии

РЕАБСОРБЦИЯ АМИНОКИСЛОТ, ПЕПТИДОВ И БЕЛКОВ • АМИНОКИСЛОТЫ и ДИПЕПТИДЫ – реабсорбируются (вторично активный натрийзависимый транспорт). • ОЛИГОПЕПТИДЫ – расщепляются ферментами щёточной каёмки до аминокислот. Аминокислоты реабсорбируются. • БЕЛКИ (АЛЬБУМИНЫ) – поступают в клетки путём эндоцитоза, расщепляются внутриклеточно лизосомальными ферментами до аминокислот. • Аминокислоты, накопившиеся в клетках, выводятся путём облегченной диффузии и попадают в кровь.

РЕАБСОРБЦИЯ ПЕПТИДОВ И БЕЛКОВ Вторично активный транспорт дипептиды Эндоцитоз Альбумин олигопептиды ЭНДОЦИТОЗ Мембранные ферменты Na+ рецептор Аминокислоты лизосома Внутриклеточные ферменты Н+ Аминокислоты

ПОРОГОВЫЕ И БЕСПОРОГОВЫЕ ВЕЩЕСТВА • ПОРОГОВЫЕ ВЕЩЕСТВА : глюкоза, аминокислоты – полностью реабсорбируются и выводятся с мочой только при высоком содержании их в крови. (Нормальное содержание глюкозы в крови – 4, 4 -6, 6 ммоль/л, а почечный порог выведения 10 ммоль/л. ) • БЕСПОРОГОВЫЕ ВЕЩЕСТВА : не реабсорбируются и выводятся с мочой при любой их концентрации в крови. Это метаболиты: креатинин, сульфаты и др. , а также мочевина и мочевая кислота (которые реабсорбируются частично)

СЕКРЕЦИЯ В ПРОКСИМАЛЬНЫХ КАНАЛЬЦАХ • Секреция органических веществ происходит только в проксимальных канальцах. • Используется активный транспорт. • Секретируются органические кислоты (мочевая кислота, пенициллин, барбитураты и др. ), • а также органические основания (холин, адреналин, гистамин, серотонин, атропин и др. ) • Секретируются ионы водорода (Н+), • аммиак (NH 3)

ПЕТЛЯ ГЕНЛЕ – 1 Петля Генле Наружный слой мозгового вещества 2 поворотно-противоточная множительная система Корковое вещество почки 1 Корковый нефрон (2, 1 млн) Короткая петля Генле. Постоянная СКФ (ауторегуляция кровотока) Петля Генле Юкстамедуллярный нефрон 2 (0, 4 млн) Внутренний слой мозгового вещества Мозговое вещество почки (пирамида) Длинная петля Генле. СКФ зависит от системной гемодинамики. ЮМ нефроны играют главную роль в процессах разведения и концентрации мочи.

ПЕТЛЯ ГЕНЛЕ – поворотно-противоточная множительная система Главная особенность петли Генле: (а) тонкая нисходящая часть высоко проницаема для воды и ионов (б) толстая восходящая часть петли Генле НЕПРОНИЦАЕМА ДЛЯ ВОДЫ (!!!) В ней происходит АКТИВНАЯ РЕАБСОРБЦИЯ ИОНОВ натрия, калия, хлора (и пассивная реабсорбция кальция, магния) Функции петли Генле: • Реабсорбция воды и Na. Cl (25% от объёма первичной мочи) • Создание высокого осмотического давления в мозговом веществе почки (для дальнейшей концентрации мочи).

НИСХОДЯЩАЯ И ВОСХОДЯЩАЯ ЧАСТЬ ПЕТЛИ ГЕНЛЕ Нисходящая часть петли: Восходящая часть петли: Плоский эпителий, высокая проницаемость (диффузия воды и натрия) Кубический эпителий. Плотные контакты между клетками и слой гликопротеидов изнутри непроницаемы для воды. Н 2 О Na+ Высокое Cl- осмотическое Cl- давление K+ Na+ Высокое осмотическое давление АТФ К+ К+ АТФ Na+

ДИСТАЛЬНЫЕ КАНАЛЬЦЫ • НАЧАЛЬНЫЙ (ПРЯМОЙ) СЕГМЕНТ дистального канальца также непроницаем для воды. Здесь происходит активная реабсорбция Na и Cl. Поэтому начальный сегмент играет ключевую роль в РАЗВЕДЕНИИ МОЧИ (до 100 – 50 мосмоль /л) • Следующий – извитой – сегмент дистального канальца состоит из клеток 2 -х типов: ГЛАВНЫЕ КЛЕТКИ осуществляют реабсорбцию Na+ и секрецию К+ (регулируются АЛЬДОСТЕРОНОМ) ВСТАВОЧНЫЕ КЛЕТКИ активно секретируют протоны (Н+) и играют ключевую роль в регуляции КЩС. ПРОНИЦАЕМОСТЬ ДЛЯ ВОДЫ этого сегмента регулируется с помощью АДГ (антидиуретического гормона)

ДИСТАЛЬНЫЕ КАНАЛЬЦЫ: РЕГУЛИРУЕМЫЙ ТРАНСПОРТ ВЕЩЕСТВ Микроворсинки Вставочные клетки Н+ Плотные соединения К+ ГЛАВНЫЕ КЛЕТКИ АЛЬДОСТЕРОН Na+ АДГ Н 2 О СЕКРЕТИРУЮТСЯ ИОНЫ К+, Н+ и NH 3 Просвет канальца

ДИСТАЛЬНЫЕ КАНАЛЬЦЫ И СОБИРАТЕЛЬНЫЕ ТРУБОЧКИ • Реабсорбируются вода и электролиты. • Транспорт этих веществ идёт только через клетки. Межклеточные промежутки непроницаемы для воды и ионов. • Объём реабсорбции – 9% от объёма первичного фильтрата. • Поскольку все активные механизмы транспорта регулируются гормонами, именно в дистальных отделах нефрона происходит факультативная реабсорбция и формируется конечная моча.

КОНЦЕНТРАЦИЯ И РАЗВЕДЕНИЕ МОЧИ Корковое вещество почки Мозговое вещество почки

ОДИН ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ СЕГМЕНТ ПЕТЛИ ГЕНЛЕ 300 мосмоль /л H 2 O 400 Na+ 200 Na+ 400 Активный транспорт и пасивная диффузия сбалансированы таким образом, что создаётся поперечный осмотический градиент в 200 мосмоль /л

ДВА ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ СЕГМЕНТА ПЕТЛИ ГЕНЛЕ 300 мосмоль /л H 2 O 400 500 200 Na+ 300 Na+

МНОЖИТЕЛЬНЫЙ ЭФФЕКТ – ЧЕМ ДЛИННЕЕ ПЕТЛЯ, ТЕМ ВЫШЕ ОСМОЛЯРНОСТЬ 300 мосмоль /л H 2 O 400 200 500 300 600 400 Na+

…и так далее – до 1200 мосмоль /л 300 100 H 2 O 400 200 500 300 600 400 700 500 Na+

КОНЦЕНТРАЦИЯ МОЧИ В СОБИРАТЕЛЬНОЙ ТРУБОЧКЕ Собирательная трубочка 300 300 600 Na+ Н 2 О 600 900 1200 ПРОНИЦАЕМОСТЬ ДЛЯ ВОДЫ стенки собирательной трубочки регулируется антидиуретическим гормоном (АДГ). АДГ увеличивает реабсорбцию воды (1) через клетки (пузырьковый транспорт), (2) а также через межклеточные щели.

ПРОНИЦАЕМОСТЬ ПОЧЕЧНЫХ КАНАЛЬЦЕВ ДЛЯ ВОДЫ ОБЕСПЕЧИВАЕТСЯ СПЕЦИАЛЬНЫМИ БЕЛКАМИ - АКВАПОРИНАМИ Аквапорин-1 (нерегулируемый) – в клетках проксимальных канальцев Аквапорин-2 (регулируется с помощью АДГ) – в клетках дистальных канальцев Аквапорин-3 (тоже АДГ- зависимый) – в клетках собирательных трубочек Проницаем не только для воды, но и для мочевины

УЧАСТИЕ МОЧЕВИНЫ В КОНЦЕНТРАЦИИ МОЧИ Диффузия мочевины в интерстиций. 300 Н 2 О 600 Na+ 900 Увеличение осмолярности интерстиция Ещё большая концентрация мочи Диффузия в петлю Генле 1200 1400 КРУГООБОРОТ мочевина